磨损的测试技术
摩擦磨损试验标准(一)
摩擦磨损试验标准(一)摩擦磨损试验标准背景摩擦磨损试验是指模拟机械部件在使用过程中因摩擦磨损所导致的性能变化和寿命缩短等现象的试验。
针对不同的材料和应用场景，需要制定相应的试验标准，以保证测试结果的可靠性和可重复性。
测试方法常用的摩擦磨损试验方法包括橡胶摩擦试验、磨损轮试验、球盘试验、滑动轮试验等。
其中，磨损轮试验是最为常见的方法之一，它通过在磨损轮和试样之间施加一定的负载、速度和循环次数，模拟实际工作环境下的摩擦磨损条件，来评价材料的耐磨性能。
试验参数为了确保试验结果可比较，需要规定一系列试验参数，包括载荷、速度、循环次数、试验温度等。
其中，载荷和速度是影响磨损试验结果的关键参数，需要根据实际使用情况选择适当的数值。
循环次数和试验温度则需要考虑材料的疲劳寿命和温度敏感性等因素。
结果分析磨损试验得到的结果一般包括材料的磨损量、磨损形貌、摩擦系数等。
在分析试验结果时，需要考虑试验方法和参数的影响因素，并结合实际使用环境进行评价。
此外，还需要注意试验误差的来源和限制，以确保结果的准确性和可靠性。
结论摩擦磨损试验标准是保证材料质量和性能的重要手段。
制定合理的试验方法和参数，准确分析试验结果，才能为实际应用场景提供可靠的参考数据。
因此，需要各行业相关专家和企业共同努力，不断完善和优化试验标准，推动材料科学和工程应用的发展。
不同产业的试验标准按照不同的产业领域和产品类型，摩擦磨损试验标准也有所不同。
以机械制造业为例，国际标准组织 ISO 发布了多项与摩擦磨损有关的标准，如 ISO 7148-2：1988 金属材料光洁度和粗糙度的测量和评价—第2部分：微表面形状的术语和 ISO 11505-2003 摩擦材料—旋转圆盘方法下生成的磨损方法。
而在汽车、建筑、航空等领域，也都有相应的标准适用于材料摩擦磨损性能的评价，并针对不同测试参数和环境规定了详细的规程和操作要求。
摩擦磨损试验设备进行摩擦磨损试验需要用到专门的设备和仪器，包括磨损仪、磨耗测试机、滑动磨损试验机等。
冲击磨损试验
冲击磨损试验冲击磨损试验是一种通过模拟实际工作环境下材料的损耗情况，以测试材料的抗磨损性能的试验方法之一。
它模拟实际工作中的各种磨损情况，帮助材料和制造商了解材料在真实工作环境下的表现。
本文将介绍冲击磨损试验的原理、常见的试验方法及其应用范围。
1. 原理冲击磨损试验是一种高速摩擦试验方法，通过利用磨损机器使试样的表面与磨损介质发生碰撞，以产生磨损的试验方法。
在试验中，材料会受到循环冲击负荷，并在磨损介质的多次接触下逐渐失去表面部分，同时磨损介质也会受到试验样品表面的冲击与磨损，在一定条件下（速度、压力、磨损介质等参数）进行试验。
磨损介质一般选择具有较强磨蚀力的材料，比如石英、钨钢、陶瓷等，通过横向拉动或斜角冲击的方式使试样的表面与磨损介质摩擦磨损。
试样的材料、耐磨涂层、表面处理层的磨损趋势及磨损机器，冲击时间、冲击角度等等均会影响磨损的试验结果及数据准确性。
2. 常见的试验方法冲击磨损试验方法有多种，常见的有悬挂式冲击磨损试验法、盘式磨损试验法、球盘式磨损试验法等。
悬挂式冲击磨损试验法是将试样悬挂在一定条件下（如气氛、温度和湿度）下，与定量的磨损介质接触至一定时间，然后检查样品的表面磨损量。
由于样品本身在试验过程中不受机器的限制，因此可以获得真实的磨损现象。
盘式磨损试验法是将具有飞溅（切削）能力的磨损介质（如砂轮）铺在平面盘上，然后将被测材料置于盘面上，通过旋转的方式进行磨损试验。
盘式试验法试验过程中破碎物质飞溅导致试验过程中环境污染，对人体及环境造成一定程度的危害。
球盘式磨损试验法是基于盘式磨损试验法，采用球和盘的组合进行试验，其受力情况更复杂，因此得到的磨损数据的相对准确性也更高。
3. 应用范围冲击磨损试验方法广泛应用于机械、航空、汽车、石油、化工、矿山等领域，是评价材料抗磨损性能的重要手段之一。
机械工业中，冲击磨损试验被应用于评价机械零件、轴承、齿轮、锁具等零部件的耐磨性、磨损固定时间。
（如钢、塑料、铝合金等材料）。
刹车片磨损检测原理
刹车片磨损检测原理
1.摩擦系数法：这种方法是通过测量刹车片与刹车盘之间的摩擦系数来评估刹车片磨损的程度。
当刹车片磨损时，刹车片与刹车盘之间的摩擦面积减少，从而导致摩擦系数的下降。
实现这种方法的一种常见的技术是使用刹车力传感器。
传感器会记录刹车过程中施加到刹车盘上的力。
通过比较不同磨损程度的刹车片所产生的刹车力，可以确定刹车片磨损的程度。
另一种方法是使用摩擦材料测试机。
该机器可以通过施加不同的负荷和速度来模拟实际刹车过程中的条件，并测量摩擦系数。
通过比较新刹车片和磨损刹车片的摩擦系数，可以判断磨损程度。
2.残余厚度法：这种方法是通过测量刹车片的残余厚度来评估刹车片磨损的程度。
当刹车片磨损时，其厚度会逐渐减小。
实现这种方法的一种方式是使用刹车厚度测量仪。
该设备通过机械或激光测量刹车片的厚度，并给出磨损程度的指示。
另一种方式是使用可视的磨损指示器。
磨损指示器通常是安装在刹车片上的一种标志，其材料比刹车片的摩擦材料更容易磨损。
当刹车片磨损到一定程度时，磨损标志会暴露出来，从而显示刹车片的磨损程度。
总的来说，刹车片磨损检测的原理是基于测量刹车片与刹车盘之间的摩擦系数或刹车片的残余厚度来评估刹车片的磨损程度。
这种检测方法可以帮助司机判断刹车片是否需要更换，以确保车辆的刹车性能和安全性。
金属的摩擦磨损实验
金属的摩擦磨损实验
金属的摩擦磨损实验是一种实验方法，用于研究金属材料在摩擦过程中的行为和性能。
该实验的目的是了解金属材料的摩擦系数、磨损率、耐久性以及在不同环境下的性能表现。
在金属的摩擦磨损实验中，通常采用滑动摩擦、滚动摩擦或冲击摩擦等实验条件，并采用各种摩擦磨损试验机进行测试。
根据实验要求，可以选择不同的试验机，如磨损试验机、往复摩擦试验机、滚动摩擦试验机等。
在实验过程中，需要测量金属材料的摩擦系数和磨损率。
摩擦系数是指材料在摩擦过程中所受的摩擦力与压力之比，反映了材料在摩擦过程中的润滑性能和耐磨性。
磨损率则是指材料在摩擦过程中损失的质量或体积与摩擦距离或时间的比值，反映了材料的耐久性和可靠性。
此外，在金属的摩擦磨损实验中，还需要考虑温度、湿度、载荷、速度等实验参数对金属材料性能的影响。
通过调整实验参数，可以研究金属材料在不同环境下的性能表现和变化规律，为材料的优化设计和改进提供依据。
总之，金属的摩擦磨损实验是一种重要的实验方法，可以帮助我们了解金属材料的性能和行为，为材料的优化设计和改进提供依据。
通过该实验，可以评估金属材料的耐磨性、耐久性和可靠性，为机械、汽车、航空航天等领域的工程应用提供技术支持。
磨损实验流程
磨损实验流程
磨损实验是一种模拟材料在接触、相对运动条件下磨损行为的研究方法，其基本流程如下：
1. 样品制备：选取待测材料，按实验要求加工成指定形状和尺寸的试样。
2. 实验装置搭建：配置合适的磨损试验机，安装好试样并对加载、运动参数（如压力、速度、滑动距离等）进行设定。
3. 对磨件准备：选择合适的对磨件（如磨轮、砂纸、硬质颗粒等），确保其硬度、材质与实际工况相符。
4. 实验开始：启动磨损试验机，让试样与对磨件进行相对运动，实时监控并记录各项参数。
5. 过程监测：观察并记录试样的磨损形态、重量损失、体积损耗等，同步监测摩擦力、温度等变化。
6. 结果分析：实验结束后，对试样进行微观形貌观察、成分分析等，评估材料的耐磨性、抗磨损能力，并探讨磨损机理。
7. 数据处理：整理实验数据，绘制磨损曲线，对比分析不同条件下的磨损规律和趋势。
通过磨损实验，可以指导材料选型、优化设计，以及研发新型耐磨材料。
磨损体积测量方法-概述说明以及解释
磨损体积测量方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述磨损体积测量方法是一种用于评估材料表面磨损程度的重要技术。
随着工业制造技术的不断发展，材料表面的磨损问题越来越受到重视。
磨损不仅会降低材料的使用寿命，还会影响材料性能和使用效果。
因此，准确测量磨损体积对于改进材料性能、延长使用寿命具有重要意义。
本文将介绍磨损体积测量方法的原理、常见技术和应用，并对其重要性和未来发展进行展望。
通过深入研究磨损体积测量方法，可以为材料科学领域的发展提供有益的参考和指导。
1.2文章结构1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，将对磨损体积测量方法进行概述，介绍文章的结构和目的。
接着在正文部分，将详细介绍磨损体积测量方法的原理和常见技术，以及其应用领域。
最后在结论部分，将总结磨损体积测量方法的重要性，展望未来该领域的发展，并得出结论。
通过这样的结构安排，本文将全面系统地介绍磨损体积测量方法及其在工程领域的应用。
1.3 目的文章的目的是介绍磨损体积测量方法的重要性和应用领域，帮助读者了解如何通过不同的技术手段来准确地测量磨损体积。
同时，本文还旨在探讨磨损体积测量方法在工程领域中的实际应用，以及未来的发展方向和潜在的挑战。
通过深入分析磨损体积测量方法的优缺点，我们希望能够帮助读者更好地了解该领域的相关知识，并促进该领域的进一步研究和发展。
2.正文2.1 磨损体积测量方法介绍磨损体积测量是表面磨损程度的量化评估方法，用于定量描述材料表面在特定条件下的磨损情况。
通过测量磨损体积，可以更准确地了解材料的耐磨性能，为材料的选用和设计提供有力的依据。
磨损体积测量方法通常包括表面形貌观察和磨损量计算两个步骤。
表面形貌观察可以通过光学显微镜、扫描电子显微镜等设备进行，从而获得磨损表面的形貌特征。
而磨损量的计算则可以通过计算被磨损物体的体积损失来实现，一般采用三维测量技术或体积损失的体积重建方法。
在磨损体积测量方法中，需要考虑的因素包括磨损表面的形貌复杂性、磨损介质的不同、磨损试样的形状尺寸等。
《摩擦磨损试验》课件
目录 CONTENTS
• 摩擦磨损试验概述 • 摩擦磨损试验的种类 • 摩擦磨损试验的设备与材料 • 摩擦磨损试验的结果分析 • 摩擦磨损试验的应用 • 摩擦磨损试验的发展趋势与展望
01
摩擦磨损试验概述
摩擦磨损试验的定义
摩擦磨损试验
通过模拟实际工况，对材料或零件进行摩擦和磨 损性能测试的方法。
摩擦系数的确定
摩擦系数的测量
通过测量试样与对磨材料在一定压力 和速度下的摩擦力与正压力之比得到 摩擦系数。
摩擦系数的确定
根据测量的摩擦力与正压力之比，可 以得到摩擦系数随时间的变化曲线， 从而分析摩擦系数的变化规律。
表面形貌的分析
表面形貌的观察
通过光学显微镜、扫描电子显微镜等手 段观察试样表面在摩擦过程中的形貌变 化。
摩擦磨损试验可以研究材料的摩擦学 行为，揭示其摩擦磨损机制，为新型 耐磨材料的研发和应用提供理论支持 。
在石油化工中的应用
石油化工设备常常需要在高温、高压、腐蚀等恶劣环境下工作，其摩擦磨损性能对生产安全和经济效 益具有重要影响。
摩擦磨损试验可以研究石油化工设备的摩擦磨损机理，为其材料选择、设计和优化提供依据，提高设 备的安全性和可靠性。
开展多学科交叉研究
探索微观摩擦磨损机制
利用先进的微观观测手段，深入探索摩擦磨损的微 观机制，为新型试验技术的发展提供理论支持。
结合材料科学、物理学、化学等多学科知识 ，开发新型的摩擦磨损试验技术与方法。
开发智能化试验系统
结合人工智能和机器学习技术，开发能够自 动识别、预测摩擦磨损行为的智能化试验系 统。
复合摩擦磨损试验
总结词
同时模拟滑动和滚动摩擦以及不同润滑条件下的摩擦和磨损行为。
金属材料滑动载流摩擦磨损测试方法
金属材料滑动载流摩擦磨损测试方法Test Method for Sliding Current-Carrying Friction and Wear of Metal目次目次 (I)前言 (II)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 方法原理 (1)4 试样要求 (2)5 术语和定义 (2)5.1 接触压力 (2)5.2 线速度 (2)5.3 电流密度 (3)5.4 载流滑动距离 (3)5.5 平均载流摩擦系数 (3)5.6 载流摩擦系数波动性 (3)5.7 载流磨损率 (3)5.8 电流波动性 (4)5.9 燃弧率 (4)5.10 电弧能 (4)6 测试过程 (4)7 测试报告 (5)附录A (6)1金属材料滑动载流摩擦磨损测试方法1 范围本文件规定了金属材料的滑动载流摩擦磨损测试方法原理、试样要求、术语和定义、测试过程和测试报告。
本文件适用于金属材料滑动载流摩擦磨损的测试。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 1031—2009 表面粗糙度参数及其数值GB/T 12444—2006 金属材料磨损试验方法试环-试块滑动磨损试验GB/T 17754—2012 摩擦学术语GB/T 2040—2008 铜及铜合金板材GB/T 3960—2016 塑料滑动摩擦磨损试验方法3 方法原理标引序号说明：1——旋转主轴2——盘试样3——销试样4——高速相机5——光敏元件6——卡具7——法向力传感器图1 测试方法原理12本文件测试方法采用滑动载流摩擦试验机，测试方法的基本原理见图1。
销试样装卡在导电卡具中，盘试样由旋转主轴驱动且两者绝缘，两个销试样和一个盘试样构成滑动载流摩擦副。
销试样和盘试样间的正压力由电液伺服阀和液压缸施加，实时动态法向力由法向力传感器测得。
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二、摩擦磨损实验的分类：
目前采用的实验方法可以归纳为下列三类： 1、实验室试件实验
根据给定的工况条件, 在通用的摩擦磨损实验
机上对尺寸较小、结构简单的试件进行实验。
由于实验室实验的环境条件和工况参数容易控 制, 因而实验数据的重复性较高, 实验周期短, 实 验条件的变化范围宽, 可以在短时间内取得比较系
常见的台架实验台有：轴承实验台、齿轮实验 台、凸轮挺杆实验台等-----。精品文档------
3、实际使用实验 在上述两种实验的基础上, 对实际零件进行使
用实验，使用实验是在实际运转现场条件下进行的。 这种实验的真实性和可靠性最好。 但是实验周期长、费用大, 实验结果是各种影
响因素的综合表现，因而难以对实验结果进行深入 分析。这种方法通常用作检验前两种实验数据的一 种手段。
通过测量不同载荷下，被 动试件矩形块上出现的条形 磨痕宽度，以及摩擦副材料 间的摩擦力、摩擦系数，来 评定润滑剂的承载能力以及 摩擦副材料的摩擦磨损性能。
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(3)销盘式试验机
用于面接触摩擦副的摩
擦磨损试验。
工作原理：
试验时，销固定不动，盘
做旋转运动。通过力传感
器采集试验过程总摩擦力
和载荷的变化，通过位移
传感器对试样的总磨损进
行测量。
主要用于在滑动条件下，评价材料的摩擦系数和
磨损率，研究工况参数对摩擦性能和磨损机理
的影响，是目前用途最广泛的摩擦磨损试验设
备。
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1、摩擦系四数、或摩摩擦擦力磨的损测实量 验中的参数测量
① 机械式：
载荷W通过上试件1加到下试件2上
第十章 摩擦磨损实验 及检测分析技术
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一、概述 1、摩擦磨损实验研究的必要性：
要研究摩擦学的理论，确定各种因素对摩擦、 磨损性能的影响，研究新的耐磨、减摩及摩阻材料 和评定各种耐磨表面处理的摩擦、磨损性能，必须 掌握摩擦磨损实验技术。
摩擦磨损实验技术包括两个方面，即：摩擦磨 损实验方法和摩擦磨损实验测试装置。
由于台架实验的条件接近实际工况，增强了实 验结果的可靠性。同时，通过实验条件的强化和严 格控制，也可以在较短的时间内获得系统的实验数 据；并且能够预先给定可控制的工况条件，并能够 测得各种摩擦磨损的参数，进行摩擦磨损性能影响 因素的研究。
台架实验的主要目的在于：校验实验室实验数 据的可靠性和零件磨损性能设计的合理性。
②烧结负荷PD：试验条件下使钢球发生烧结的最低负荷，
它代表润滑剂的极限工作能力。 烧结：试件摩擦面之间出现金属熔化，并使之相互结合的 现象，此时四个球就烧结--在---精一品文起档---形--- 成宝塔形。
(2)环块式试验机 又称Timken试验机，用
于线接触摩擦副的摩擦磨损 试验。 工作原理：主动件是标准旋 转圆环，被动件是被固定的 标准尺寸矩形块。
主要用来评定润滑剂的性 能。
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该试验机的评定指标有： 磨损一负荷曲线：在双对数坐标上， 基于不同负荷下三个固定钢球的平均 磨痕直径所作的曲线。 赫兹线：由于弹性变形所产生的圆形 接触面的理论直接与静载荷的关系。
①最大无卡咬负荷PB：在试验条件下不发生卡咬的最高负
荷，它代表油膜强度。 卡咬：钢球摩擦面之间出现局部的金属转移。这种现象以 摩擦和磨损增大为标志，并导致三个固定球上呈现粗糙的 磨痕，转动球上呈现粗糙的环。
1、摩擦磨损试验机分 类 按摩擦副的接触形式和 运动方式分： 点、线、面接触；滑动、 滚动、滚滑、往复运动。
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2、常用的摩擦磨损试验机 (1)四球式试验机 ➢工作原理：
由四球(1个上球3个下球) 组成摩擦副(如图所示)，上 球卡在夹头内，下球组固定 不动，上球与下球组相接触 。工作时，上球由主轴带动 旋转，通过加载系统向下球 组加载。 ➢主要用途：
转换成电信号，输入到测量和记录仪上，自动记录下 摩擦过程中摩擦力的变-----化精品。文档这------种方法目前已普遍应用。
2、磨损量的测量： 机械零件的磨损量可以用磨下材料的质量、体积
或者磨去的厚度来表示。 ①磨损重量计量法 a.称重法：
用称量试件在实验前后的质量变化来确定磨损量。 这种方法简单，采用最普遍。通常采用精密分析天平 称重，测量精度为0.1mg。 由于测量范围的限制，称量法仅适用于小试件。 为保证称重的精度，试件在称重前应当清洗干净并 烘干，避免表面有污物或湿气而影响重量的变化。 对于多孔性材料，在磨损过程中容易进入油污而不 易清洗，称重法往往误差很大。
。下试件(半径为r)旋转，上试件 固定。试样间的摩擦力使下主轴 产生一个力矩，此时与主轴相连 的砝码产生一个偏角，来平衡摩 擦力产生的摩擦力矩，偏角反应
了摩擦力矩P的大小，可以直接从
标尺读出，由此摩擦力矩可以换 算出试件上的摩擦系数μ
μ= P/(W r) ② 电测法：把压力传感器附加到测力元件上，将摩擦力
统的数据。 但由于实验条件与实际工况不完全符合, 因而
实验结果往往实用性较差。
实验室实验主要用于：各种类型的摩擦磨损机 理和影响因素的研究, 以及摩擦副材料、工艺和润 滑剂性能的评定。 -----精品文档------
2、模拟性台架实验 在实验室实验的基础上，根据所选定的参数设
计实际的零件，模拟零件的实际工作条件，进行台 架实验。
模拟的摩擦磨损试验系统中最多有四种参数可 以与实际摩擦系统不同：①载荷；②速度；③时间； ④试样尺寸和形状。而在其他方面，例如摩擦运动 方式、引起磨损的机理、组成摩擦系统的各要素及 其材料性质、摩擦时的温度及摩擦温升、摩擦系数 等模拟的和实际的系统两者必须相同或相似。
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四、摩擦磨损实验机
**上述几种类型的试验各有特点，在磨损磨损研究 工作中，通常先在实验室里进行试样实验，然后再 进行模拟性台架实验和实际使用实验，构成一个所 谓的“实验链”。 -----精品文档------
三、摩擦磨损实验的模拟问题和实验参数选择
1、摩擦磨损试验模拟 摩擦磨损性能是摩擦学统在给定条件下的综
合性能, 实验结果的普适性较低。所以在实验室实 验时, 应当尽可能地模拟实际工况条件。 2、实验参数的选择