磨损试验结果分析与检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-05-08  

本文基于GB/T12444-2006《金属材料磨损试验方法》等现行标准体系,系统阐述磨损试验的核心检测要素。重点解析滑动磨损量、摩擦系数等关键指标的测定原理及方法学要求,涵盖金属材料、高分子复合材料等典型试样的检测规范。通过专业检测仪器与标准化流程的结合应用,为工程材料耐磨性能评价提供科学依据。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

磨损试验主要包含以下核心检测项目:滑动磨损量测定(体积损失/质量损失)、摩擦系数动态监测、表面形貌特征分析(磨痕宽度/深度)、材料转移量测定以及润滑条件下的摩擦学行为研究。其中滑动磨损量需按GB/T 12444规定进行三次平行试验取均值,摩擦系数采样频率应不低于100Hz以确保数据连续性。

特殊工况下需增加接触疲劳磨损测试(循环次数>10⁶次)、微动磨损分析(振幅<300μm)及高温/腐蚀介质耦合作用下的复合磨损试验。针对涂层材料须执行界面结合强度测试(划痕法≥30N)和分层失效临界载荷测定。

检测范围

本试验适用于金属基体材料(铸铁/合金钢/铝合金)、高分子工程塑料(PEEK/PTFE)、陶瓷涂层(CrN/TiAlN)及复合材料(碳纤维增强体)的耐磨性能评估。典型应用场景包括:汽车传动部件(齿轮/轴承)、液压密封组件(活塞环/缸套)、人工关节表面处理层以及风电轴承涂层体系。

试样规格应符合ASTM G133标准要求:平面试样尺寸≥15×15×5mm³,圆柱试样直径6-10mm且长径比≥3:1。特殊异形件需定制专用夹具保证接触面法向载荷偏差<±2%。

检测方法

标准试验方法体系包含:

ASTM G99销-盘式滑动磨损试验法:载荷范围1-200N,滑动速度0.1-2m/s

ISO 7148环-块摩擦试验法:接触压力0.5-5MPa,温度控制精度±1℃

DIN 50324往复式线性磨损测试:行程10-50mm,频率1-20Hz

JIS K7218磨粒磨损试验:石英砂粒径100-200μm,浓度20-40wt.%

数据处理须遵循以下准则:磨损量测量采用电子天平(精度0.1mg)或三维轮廓仪(垂直分辨率0.1μm),摩擦系数取稳定阶段均值(波动幅度<±5%)。异常数据剔除按Grubbs准则执行(置信度95%)。

检测仪器

专业级磨损试验系统应包含以下核心模块:

多功能摩擦磨损试验机(CSM Tribometer):最大载荷500N,转速0-3000rpm

高温环境舱(Thermo Scientific):工作温度范围-70℃至+600℃

白光干涉仪(Zygo NewView):垂直分辨率0.1nm,扫描面积10×10mm²

扫描电镜能谱联用系统(SEM-EDS):放大倍数10-100,000×,元素分析精度0.1wt.%

原位摩擦电化学工作站(Gamry PCI4):阻抗谱频率范围10μHz-1MHz

仪器校准需符合JJF 1612-2017《摩擦磨损试验机校准规范》,其中法向力传感器校准误差≤±1%,位移测量系统线性度误差<0.5%FS。温控系统需通过NIST可溯源热电偶进行周期性验证。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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