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圆盘耐磨硬度试验机检测方法

因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!

文章概述:圆盘耐磨硬度试验机主要用于评估材料在接触摩擦条件下的耐磨性能和表面硬度。核心检测对象为材料表面在标准载荷和旋转摩擦条件下的磨损量、摩擦系数变化及硬度保持率。关键检测项目包括体积磨损量、摩擦系数-时间曲线、表面硬度衰减梯度、磨痕三维形貌分析以及材料转移层形成特性。本检测依据载荷控制精度(±0.5%)、转速稳定性(±1rpm)和环境温湿度(23±2℃/50±5%RH)等核心参数保证数据重现性。

检测项目

摩擦学性能:

  • 磨损量测定:体积磨损量(mm³,参照ISO 20808)、质量损失(mg)
  • 摩擦特性:动态摩擦系数(μd)、静态摩擦系数(μs,启动阻力≥0.1N·m)
  • 摩擦稳定性:摩擦系数波动值(≤±0.05)
表面形貌分析:
  • 磨痕表征:磨痕宽度(W/mm)、深度(D/μm)
  • 三维轮廓:表面粗糙度变化量(ΔRa/%,参照GB/T 3505)
  • 损伤模式:剥落坑密度(个/mm²,ASTM G133)
材料硬度响应:
  • 硬度衰减:显微硬度降幅(ΔHV0.3,初始值≥500HV)
  • 硬化层深度:有效硬化层(EHD/μm,ISO 18203)
  • 塑性变形:亚表层变形层厚度(μm)
热力学行为:
  • 温升监控:摩擦界面温度(T/℃,红外测温±2℃)
  • 热影响区:微观组织相变比例(%,金相法)
润滑性能:
  • 油膜保持:临界失效载荷(Lc/N)
  • 润滑剂消耗:润滑膜残留量(mg/cm²)
涂层结合强度:
  • 涂层剥落:临界载荷Lc1/Lc2(N,划痕法ASTM C1624)
  • 界面失效:分层面积比率(%)
微粒分析:
  • 磨屑特征:粒径分布(D50/μm,激光衍射法ISO 13320)
  • 磨屑形态:球形度指数(0.5-1.0)
化学变化:
  • 表面氧化:氧元素增量(ΔO/at%,EDS分析)
  • 材料转移:对偶材料附着量(μg/mm²)
动态响应:
  • 振动谱:特征频率振幅(g,20-2000Hz)
  • 噪声等级:声压增量(dB(A))
环境适应性:
  • 腐蚀磨损:盐雾环境磨损率(mg/N·km)
  • 高温耐磨:400℃工况硬度保持率(≥80%)

检测范围

1. 硬质合金材料: WC-Co系合金,重点检测钴相析出导致的磨粒磨损

2. 工程陶瓷: Al₂O₃/ZrO₂复相陶瓷,侧重脆性断裂引发的剥落损伤

3. 金属基复合材料: 铝基碳化硅增强材料,检测界面脱粘引发的三体磨损

4. 聚合物基复合材料: PEEK/PTFE自润滑材料,评估转移膜形成效率

5. 热喷涂涂层: HVOF制备WC-10Co-4Cr涂层,测定层状结构剥离倾向

6. 表面硬化钢: 渗氮38CrMoAl钢,监控化合物层脆性失效阈值

7. 滑动轴承合金: 巴氏合金,检测铅相偏析导致的疲劳磨损

8. 金刚石涂层: CVD金刚石膜,评价石墨化转变临界温度

9. 橡胶密封材料: 丁腈橡胶,测定溶胀工况下的磨耗指数

10. 金属陶瓷: Ti(C,N)基材料,分析粘结相氧化引发的磨损加剧

检测方法

国际标准:

  • ASTM G99-17 销-盘式磨损试验标准方法
  • ISO 18535:2016 金刚石涂层耐磨性试验方法
  • ASTM D4172-94(2020) 润滑剂抗磨性能测定法
国家标准:
  • GB/T 12444-2006 金属材料磨损试验方法
  • GB/T 3960-2016 塑料滑动摩擦磨损试验方法
  • JB/T 7506-2016 热喷涂涂层耐磨性试验方法
方法差异说明:ASTM G99规定载荷上限200N,而GB/T 12444扩展至500N;ISO 18535要求金刚石对偶球,国标允许替代硬质合金球;ASTM D4172限定油润滑状态,JB/T 7506兼容干/湿摩擦模式

检测设备

1. 多功能摩擦磨损试验机: MFT-5000型(载荷范围0.1-500N,转速0-2000rpm)

2. 激光共聚焦显微镜: LEXT OLS5000(Z轴分辨率0.01μm,3D重建精度99.5%)

3. 纳米压痕仪: G200(载荷分辨率50nN,深位移解析0.02nm)

4. 高速热像仪: FLIR X8580SC(采样率540Hz,热灵敏度20mK)

5. 振动分析系统: B&K 3050-B-060(频率范围0.5-25kHz,分辨率0.1Hz)

6. 磨屑分析仪: Mastersizer 3000(粒径检测0.01-3500μm)

7. 扫描电镜: Zeiss Sigma 500(二次电子分辨率0.8nm)

8. 白光干涉仪: Zygo NewView9000(垂直分辨率0.1nm)

9. 微区XRD: Bruker D8 Discover(束斑直径50μm)

10. 划痕测试仪: RST-3(载荷精度0.001N,位移解析0.1μm)

11. 高温摩擦模块: HT-1000附件(温控范围RT-800℃,±3℃)

12. 腐蚀磨损耦合箱: CCW-200(盐雾浓度5%,温湿度控制±1%)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

圆盘耐磨硬度试验机检测方法
中析研究所

北京中科光析科学技术研究所(简称中析研究所),隶属于北京前沿科学技术研究院,为集体所有制单位,是以科研检测为主的科学技术研究机构。中析研究所坚持基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,发展为以“任务带学科”为主要特色的综合性研究所。经国家有关部门批准,成为第三方分析测试技术服务单位,旗下实验室机构获得CMA资质认证。开展了研发设计、分析检测、试验验证、共性加工、信息及知识产权等服务,为科技型企业创新提供公共服务。本所得到政府创新基金的支持,被评为国家高新技术企业。

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