磨损失重检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-09-24  

磨损失重检测是通过精密测量材料在受控摩擦条件下损失的质量来评估其耐磨性能的专业方法。检测过程需严格遵循标准化的载荷、速度、摩擦副及环境参数,以获得可重复且准确的比磨损率数据,为材料筛选、质量控制和寿命预测提供关键依据。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

初始质量测量:使用高精度分析天平对试样进行检测前的质量测定,该数据将作为计算磨损失重量的基准值,确保测量结果的准确性和可追溯性。

最终质量测量:在完成规定周期的磨损测试后,对试样进行彻底清洁并再次测量其质量,通过与初始质量的差值计算材料的绝对磨损量。

表观形貌分析:利用光学显微镜或电子显微镜观察磨损表面的微观形貌特征,包括磨痕宽度、深度、剥落、犁沟及疲劳裂纹等典型磨损形式。

摩擦系数监测:通过集成在磨损试验机上的力传感器实时采集测试过程中的摩擦力信号,并计算动态摩擦系数,分析其随时间或循环次数的变化趋势。

比磨损率计算:根据测得的磨损失重量、所加载荷、总滑动距离等参数,计算单位载荷单位滑动距离下的材料损失量,用于不同材料间的耐磨性比较。

磨损机制判定:综合磨损形貌、磨屑特征及摩擦系数曲线,对材料在特定工况下的主要磨损类型进行专业判定,如粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损或氧化磨损。

磨屑收集与分析:在测试过程中收集产生的磨屑,通过粒度分析、成分分析等手段,辅助判断磨损的剧烈程度以及发生的物理化学变化。

硬度变化测试:使用显微硬度计测量磨损区域及其周边材料的硬度变化,评估磨损过程中因塑性变形或加工硬化导致的材料性能改变。

三维轮廓扫描:采用非接触式三维表面轮廓仪对磨痕进行扫描,精确重建磨损区域的三维形貌,并定量评估磨损体积损失。

润滑剂影响评估:在存在润滑介质的条件下进行测试,评估润滑剂对摩擦副材料的减摩抗磨效果及其对磨损失重行为的影响规律。

检测范围

金属结构材料:广泛应用于机械装备、轴承、齿轮等关键运动副的金属合金材料,其耐磨性直接影响设备的使用寿命与运行可靠性。

工程塑料与聚合物:用于制造轴承、导轨、密封件等轻量化耐磨部件的非金属材料,需评估其在干摩擦或润滑条件下的磨损特性。

表面涂层与改性层:通过热喷涂、电镀、气相沉积、激光熔覆等技术制备于基体表面的耐磨强化涂层,需检测其与基体的结合强度及自身耐磨性。

陶瓷及陶瓷基复合材料:具有高硬度、耐高温、耐腐蚀特性的先进陶瓷材料,常用于苛刻工况下的耐磨部件,需评估其脆性断裂行为及磨损性能。

粉末冶金材料:通过压制烧结工艺制成的含油轴承、结构零件等,其多孔特性与材料组成对磨损机制有显著影响,需系统评估。

金属基复合材料:以金属为基体,加入颗粒、晶须或纤维等增强相的新型复合材料,需检测增强相对材料抗磨性能的提升效果。

热作模具钢:用于压铸、锻造等热成形工艺的模具钢材料,需在高温条件下评估其抗软化和抗磨损的能力以确保模具寿命。

切削刀具材料:包括硬质合金、高速钢、陶瓷刀具等,其耐磨性和红硬性是决定切削加工效率与精度的核心性能指标。

轮胎橡胶材料:汽车轮胎胎面胶料,需在模拟路面的条件下测试其耐磨耗性能,这与行车安全性和经济性直接相关。

人工关节生物材料:如超高分子量聚乙烯、钴铬钼合金、氧化铝陶瓷等植入材料,其磨损率及磨屑生物相容性至关重要。

检测标准

ASTM G99-2017《使用销-盘式磨损试验机进行磨损测试的标准试验方法》:规定了在销-盘线性接触模式下进行材料磨损测试的通用程序,包括试样制备、测试参数选择、结果报告等要求。

ASTM G133-2005《使用线性往复球-平面滑动进行磨损测试的标准试验方法》:描述了在往复滑动条件下测定材料摩擦系数和磨损量的试验方法,适用于模拟振荡运动工况。

ISO 20808-2016《精细陶瓷(高级陶瓷、高级工业陶瓷)-在环境温度下块体陶瓷摩擦磨损特性的测试方法》:为块体陶瓷材料提供了统一的摩擦磨损测试规范,包括对偶材料、试验条件及结果评估方法。

GB/T 12444-2006《金属材料 磨损试验方法 试环-试块滑动磨损试验》:中国国家标准,规定了在环-块接触模式下进行金属材料磨损试验的方法,广泛应用于油润滑条件下的磨损评测。

GB/T 3960-2016《塑料 滑动摩擦磨损试验方法》:适用于塑料及聚合物复合材料在干燥或润滑条件下与对磨件滑动摩擦时的磨损量测定方法。

ASTM D4060-2014《通过泰伯尔磨耗试验机测定有机涂层耐磨性的标准试验方法》:采用旋转磨耗方式,通过磨损失重来评估油漆、清漆等高分子涂层的耐磨损性能。

ISO 18535-2016《金属和合金的磨损试验-盘式磨损试验》:国际标准,提供了在盘式试验机上评估金属材料耐磨性的指导,适用于材料筛选和质量控制。

检测仪器

万能摩擦磨损试验机:集成多种摩擦副配置(点、线、面接触)、精确的载荷与速度控制系统、摩擦力测量单元,可模拟不同运动形式下的磨损工况,是进行磨损失重检测的核心设备。

高精度分析天平:具备微量级分辨率的称重设备,用于精确测量试样在磨损试验前后的质量变化,其精度直接决定了磨损失重数据的可靠性。

光学显微镜:配备测量标尺和图像采集系统的体视显微镜或金相显微镜,用于观察和测量磨损表面的宏观磨痕宽度、长度及初步判断磨损形貌。

扫描电子显微镜:利用高能电子束扫描样品表面,可获得纳米级分辨率的磨损微观形貌图像,用于深入分析材料的磨损机制和微观结构变化。

三维表面轮廓仪:采用白光干涉或激光扫描原理,能够非接触式地精确测量磨损区域的三维形貌,并直接计算出磨损体积损失,弥补了失重法对软材料或塑性材料可能低估的不足。

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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