磨耗是什麼？
磨損測試是測量在受管制接觸和運動下兩個表面之間的物質損失的測試。它以質量損失、體積損失或壓痕深度表示。
磨耗的目的
目的是比較評估摩擦負載零件和塗層的使用壽命，為材料和塗層的選擇提供數據。
磨耗適用於哪些產品？
- 塗層和表面處理零件
- 軸承和襯套材料
- 地板覆蓋物
- 汽車內裝表面
- 切割和成型工具
磨耗應用於哪些行業？
與磨耗相關的標準
- ASTM G99
- ISO 5470-1
- ASTM G65
- ASTM D4060
- ISO 20808
磨耗的測試條件
- 聯繫安排
- 銷盤式、塊式環式、橡膠輪磨損或泰伯輪磨損
- 正常負載
- 標準或規範中定義的恆定載荷
- 滑動距離
- 定義為總距離或循環次數
- 環境
- 乾燥或潤滑；記錄溫度和濕度
磨耗的測試設備
- 摩擦學試驗機（銷盤式）
- 泰伯研磨機
- 精密天平（0.1毫克）
- 輪廓儀或光學壓痕測量系統
磨耗的樣品要求
- 樣品表面必須平坦且具有規定的粗糙度
- 測試前必須用精密天平測量質量
- 配對體（銷、輪）的材料必須符合標準
- 通常每組至少三個樣本
磨耗的測試時程
這取決於滑動距離或循環次數。一次典型的測試需要幾個小時到一個工作日的時間。
磨耗的測試程序
- 1準備好樣品表面，並測量其品質和粗糙度。
- 2平衡體和裝載裝置均依標準設定。
- 3滑動以定義的速度和負載開始。
- 4完成規定的距離或循環次數；記錄摩擦。
- 5清潔樣品，重新測量其質量，並取得磨損軌跡輪廓。
- 6計算磨損率。
磨耗的允收準則
規範中給出的驗收標準為最大質量損失、最大軌道深度或最大磨損率。
結果評估
結果是可比較的：當負載、速度、反體或環境變化時，數值無法進行比較。因此，所有參數都包含在報告中。
磨耗測試報告
- 適用標準和聯繫安排
- 正常負載、速度和滑動距離
- 對體材質
- 質量或體積損失和磨損率
- 摩擦係數曲線和軌道輪廓
認證
EUROLAB 擁有 IAF 和 ILAC 多邊認可安排締約方認證機構獲得的國際認可認證，根據 ISO/IEC 17025 實驗室測試、ISO/IEC 17020 檢查和監督以及 ISO/IEC 17021-1 和 ISO/IEC 17065 系統和產品認證。該鏈條確保所發布的報告和證書在全球範圍內得到接受。
是否可以在認可範圍內提供此測試取決於您的產品和所採用的標準；由於認證是基於方法的，因此範圍在報價階段以書面形式確認。
範圍和授權相關規定
- 材料和塗層規格
- 汽車 OEM 表面標準
Mekanik Testler — 此測試領域涵蓋哪些內容？
以下段落說明 磨耗 測試所屬的領域；此測試本身的條件與允收標準列於上方各節。您產品專屬的範圍將在報價階段以書面確認。
力学测试用以衡量材料或零件在受力下的表现。该系列涵盖从静态加载(拉伸、压缩、弯曲)到随时间变化的行为(疲劳、蠕变),再到硬度、磨损直至断裂韧性。
这些测试的共同点在于,其结果都是以材料属性的形式报告的。屈服强度或硬度并非合规判定,而是设计和产品标准将据以比较的数值数据。因此,力学测试报告通常是工程决策的输入,而非产品批准的依据——涉及材料选择、安全系数、寿命预测等方面。
静态与动态行为之间的区别是理解该领域的关键。一个零件在静态荷载下可能看起来完全没有受力,但在重复加载下却可能断裂;疲劳断裂发生在远低于屈服强度的应力水平,且不会给出任何预警。因此,对于旋转、振动或承受循环荷载的零件而言,单靠拉伸试验并不能提供充分的证据。
测试条件决定结果,这对报告的可读性至关重要:试样几何形状、加载速率、温度、状态调节以及夹持方式。同一材料在不同条件下会给出不同的数值。在塑料中,速率效应非常明显;在金属中,温度效应更为突出;在复合材料中,试样取向会完全改变结果。
硬度是该领域中最常被滥用的测量指标。由于其快速、接近无损且成本低,常被用来替代强度。虽然存在硬度换算为强度的对照表,但这些换算是近似值,且取决于具体材料类别;将其作为材料验收的唯一证据是错误的做法。
断裂力学方面需要专门的能力。断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率的测量使得计算带裂纹结构还能持续使用多久成为可能;它们是压力设备、飞机结构和管道等领域损伤容限设计的基础。
此領域的方法群組
静态测试
拉伸、压缩、弯曲、剪切与扭转。可获得屈服强度和抗拉强度、伸长率及弹性模量。
冲击测试
夏比及埃佐冲击试验;根据温度确定材料从脆性到韧性的转变行为。
硬度
布氏、维氏、洛氏、邵氏及显微硬度。对表面处理深度和局部强度差异具有重要价值。
疲劳
力控制和应变控制的轴向疲劳、弯曲疲劳;S-N曲线及疲劳极限。
蠕变与应力松弛
高温下长期承载的行为;对锅炉、涡轮机及压力设备材料具有决定性意义。
断裂力学
平面应变断裂韧性、J积分、CTOD及疲劳裂纹扩展速率。
磨损与摩擦
泰伯磨耗及旋转滚筒磨耗测试、摩擦系数测量。
此領域常見混淆之處
- 从硬度推算强度只是近似值;不能作为材料验收的唯一证据。
- 静态强度充足并不能证明疲劳强度;承受循环载荷的零件需要单独进行测试。
- 若不报告测试速率和温度,结果将无法比较——聚合物和复合材料尤其如此。
- 试样与实际零件可能给出不同的数值;成型取向、熔接线和表面处理差异都会产生影响。
- 对复合材料给出强度值而不说明试样取向是没有意义的。
- ASTM与ISO对应标准测量同一物理量,但试样几何形状不同;结果不能视为直接等效。
這些結果支持哪些決策
- 设计验证与材料选择
- 来料检验与供应商认可
- 满足产品标准中的机械要求
- 失效分析、寿命预测与损伤容限计算
- 驗證熱處理與表面處理製程
相關測試
關於磨耗的常見問題
磨損測試結果是否反映了真實的使用壽命？
不會。測試是加速和比較的。實際使用壽命取決於接觸壓力、潤滑、溫度和污染等現場條件。