摩擦磨损试验装置研制和摩擦磨损性能测试
摩擦学性能实验
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摩擦磨损实验一、实验目的1、掌握SRV4磨损实验机的操作与使用方法。
2、对比测试四种合金在油润滑条件下的摩擦学性能。
二、实验原理SRV4磨损试验机是一种用途广泛的摩擦、磨损实验机及润滑油、添加剂性能评定装置。
主要用于对材料在室温或高温条件下;有润滑或干摩擦条件下的摩擦磨损性能进行测试。
对润滑介质承载能力、高温摩擦磨损性能进行评定。
图1 SRV4磨损实验机试样安装示意图三、实验器材实验在德国产SRV4型往复磨损实验机上进行,采用球/盘接触模式。
试验所用圆盘的尺寸为Φ24±0.5mm,厚度为5±0.1mm,所用GCr15轴承钢对磨球尺Φ10mm,实验介质为润滑油。
圆盘的材料分别为灰铸铁(HT250),Al-Si-Cu-Fe-Mg合金,表面喷涂Al-Si-Cu-Fe-Mg涂层的45钢和表面喷涂Al-Si-Cu-Fe-Mg涂层并进行300℃热处理的45钢。
四、实验过程与步骤1、试样准备与安装采用无水乙醇对上下试样进行超声波清洗,清洗时间10min,超声功率120W。
使用2400# Akasel金刚石磨盘对待测表面进行机械打磨,再用Al2O3抛光液进行抛光处理,确保样品表面粗糙度Ra低于0.3μm。
实验材料和对磨球均用乙醇超声波清洗干净并烘干备用。
在进行磨损表面检测分析之前,需要再次对磨损试样进行超声清洗,所用水溶液均为去离子水配制。
2、摩擦学实验(1)打开SRV4实验机主机开关与控制计算机,启动OIP Main控制软件,弹出“欢迎”对话框。
选择Meas Start Seq,进入测试模式。
(2)选择Meas Start Seq,进入测试模式。
Step1:根据需要选择实验模式,包括高温测试、往复测试、旋转测试的等。
Step2:点击Next,开始进行参数设置。
(3)选择Meas Start Seq,进入测试模式后,设置试验参数。
包括预加载荷、载荷、温度、频率、行程、采样间隔,摩擦系数保护阈值及反应时间等。
摩擦学实验报告
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摩擦磨损实验报告一、实验目的:1、了解常用的摩擦磨损试验机结构、测试原理及测试过程。
2、了解常用的摩擦磨损试验机的使用方法。
3、了解摩擦系数与磨损量的测量。
4、测试实验用材料摩擦系数。
二、实验设备:1、划痕实验仪。
2、销盘摩擦磨损实验机。
3、四球摩擦磨损实验机。
4、疲劳摩擦磨损实验机。
三、实验要求:1、了解常用的摩擦磨损试验机结构、测试原理及测试过程。
2、熟悉并掌握常用的摩擦磨损试验机的使用方法。
3、测试实验用材料摩擦系数。
4、对实验结果进行分析四、实验设备与实验结果:MT-3000工作原理与结构1、测试原理MS-T3000摩擦磨损运用球-盘之间摩擦原理及微机自控技术,通过砝码或连续加载机构将负荷加至球上,作用于试样表面,同时试样固定在测试平台上,并以一定的速度旋转,使球摩擦涂层表面。
通过传感器获取摩擦时的摩擦力信号,经放大处理,输入计算机经A/D转换将摩擦力信号通过运算得到摩擦系数变化曲线。
μ=F/Nμ—摩擦系数F—摩擦力N—正压力(载荷)通过摩擦系数曲线的变化得到材料或薄膜的摩擦性能和耐磨强度,即在特定载荷下,经过多长时间(多长距离)摩擦系数会发生变化。
2、试验机结构1.加载方式:砝码加载;2.加载范围: 10g~2000g、精度0.1g;3.平台转速: 1转/min~3000转/min、精度±1转;4.升降高度:20mm;5.旋转半径:3mm~20mm;6.摩擦副夹具:Φ3mm、Φ4mm 、Φ5mm、Φ6mm ;7.摩擦副:GCr15钢球、AlO陶瓷球、ZrO陶瓷球、SiN陶瓷球;8.测试操作:键盘操作,微机控制;实验结果五、实验步骤:1、开机,进入windows界面,预热十分钟,进入MST—3000主界面。
2、进入主菜单,设定转速400r/s,点击开始,运转1分钟后自动停止,表示仪器运转正常。
3、放置试样:(1)松开悬梁定位旋钮,将悬梁顺时针旋转45°,将试样用固定螺钉固定在测试台上。
摩擦磨损测试方法
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摩擦磨损测试方法摩擦磨损测试是指对材料在摩擦过程中的磨损性能进行评价和测试的方法。
通过摩擦磨损测试,可以了解材料的耐磨性能,为材料的选择和设计提供依据。
本文将介绍几种常见的摩擦磨损测试方法。
1. 磨损试验机法磨损试验机是一种用于模拟材料在实际工作条件下受到的摩擦磨损的设备。
常见的磨损试验机有球盘摩擦试验机、滚筒式摩擦试验机等。
在磨损试验机上进行测试时,将待测试材料与磨损试样接触,并施加一定的载荷和摩擦力,通过测量试样的磨损量来评估材料的耐磨性能。
2. 微观磨损测试法微观磨损测试法主要通过显微镜观察材料的磨损情况来评估其耐磨性能。
常用的微观磨损测试方法有扫描电子显微镜(SEM)观察法、显微硬度计观察法等。
这些方法可以观察到材料表面的微观磨损形貌,从而判断材料的抗磨损性能。
3. 滑动磨损测试法滑动磨损测试法是将待测试材料与磨损试样相对滑动,通过测量试样的磨损量来评估材料的耐磨性能。
常见的滑动磨损测试方法有平板摩擦试验法、圆盘摩擦试验法等。
在滑动磨损测试中,可以调整试样的载荷、速度和试样间的压力等参数,以模拟不同工况下的摩擦磨损情况。
4. 模拟实际工况测试法模拟实际工况测试法是将待测试材料置于模拟实际工况的环境中,通过观察材料在实际工况下的磨损情况来评估其耐磨性能。
常见的模拟实际工况测试方法有湿磨损测试法、高温磨损测试法等。
这些方法能够更真实地模拟材料在实际使用中受到的摩擦磨损,对于评估材料的实际耐磨性能具有重要意义。
5. 材料表面改性测试法材料表面改性测试法是通过对材料表面进行改性处理,以提高材料的抗磨损性能。
常见的表面改性方法有涂层处理、表面渗碳处理等。
通过对改性前后材料的摩擦磨损性能进行测试,可以评估改性方法的有效性,并指导材料的改进和设计。
摩擦磨损测试方法多种多样,每种方法都有其独特的优势和适用范围。
在进行摩擦磨损测试时,应根据具体的材料和应用场景选择合适的测试方法,以确保测试结果的准确性和可靠性。
摩擦磨损性能测试试验
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典型黑色金属磨损性能测试实验史秋月实验学时实验分组实验性质实验要求所属课程2h 班人数/4 综合性必做材料性能学一、实验目的1.了解M-2000型摩擦磨损试验机的结构,及材料进行耐磨性测试的意义;2.掌握滑动摩擦、滚动摩擦及其在不同条件下(干式、湿式、磨粒等)的实验方法;3.掌握摩擦磨损性能指标的评估方法;4.了解典型黑色金属灰铁和球铁在滑动摩擦条件下(干式)的耐磨情况。
二、实验设备M-2000型摩擦磨损试验机,如图2-1图2-1三、实验材料1.灰铁滑动摩擦试样一对,试样尺寸如附图(a)2.球铁滑动摩擦试样一对,试样尺寸如附图(a)四.实验原理与方法将试样分别装在上下试样轴上,接通电源,双速电动机○1通过三角皮带○3齿12使下试样轴以200转/分(或400转/分)的速度转动;通过轮○4带动下试样轴○48的传递。
使上试样轴○14以180转/分(或360转/47和齿轮○蜗杆轴○44,滑动齿轮○分)的速度转动。
当做滑动摩擦试验时,为使上试样轴不转动,应将滑动齿轮○47移至中间位置,齿轮○48必须用销子○22固定在摇摆头○46上。
试验时,两试样间的压力负荷在弹簧○19的作用下获得(弹簧中间是一重力传感器),负荷的增大或减少21上即可读出。
也可将复合传感器接入可用螺帽○25进行调整;负荷的数值从标尺○电脑,从显示屏上读出,本实验载荷直接从显示屏上读出。
试验的终止条件可由时间或总转速控制。
试验结束之后根据不同的方法评估材料的耐磨情况。
五、实验内容将加工好的滑动摩擦试样装在实验机上,在给定的条件下(干式、滑动摩擦、压力:200N、时间60min)进行试验,试验结束后将试样取下,评估耐磨性能。
根据所选取磨损试验方法的不同以及材料本质的差异,可以选择不同的耐磨性能评定方法,以期获得精确的试验数据,现简单例举下述几种方法以供参考。
1、称重法:采用试样在试验前后重量之差,本表示耐磨性能的方法,由于两试样之间的摩擦所引起的磨损量,可以采用精度达万分之一的分析天平称量出试样试验前后重量之差非凡获得。
四球摩擦磨损试验机常见测试项目
![四球摩擦磨损试验机常见测试项目](https://img.taocdn.com/s3/m/e223bef25122aaea998fcc22bcd126fff7055d90.png)
四球摩擦磨损试验机常见测试项目
四球摩擦磨损试验机是一种广泛应用于材料磨损性能测试的设备,其测试原理是通过摩擦和磨损的方式,对不同材料的耐磨性能进行定量评估。
下面我们将介绍四球摩擦磨损试验机常见测试项目。
1. 硬度测试:硬度是衡量材料抗外力作用的能力,在四球摩擦磨损试验机中可以通过定量测试不同材料的硬度值来评估其抗磨损
性能。
2. 摩擦系数测试:摩擦系数是指材料在受到外力作用下的相对运动时,所产生的摩擦力与垂直于两个接触面的力之比。
通过测试不同材料在不同条件下的摩擦系数,可以了解材料的摩擦特性及其对磨损性能的影响。
3. 磨损测试:磨损测试是四球摩擦磨损试验机的主要测试项目之一,通过定量测试不同材料在一定条件下的磨损量,可以了解其耐磨性能及其在不同工况下的磨损特性。
4. 表面质量测试:表面质量是指材料表面的光洁度、平整度、粗糙度等特性,它直接关系到材料的磨损性能。
通过测试不同材料的表面质量及其对磨损性能的影响,可以为材料的选择和设计提供科学依据。
总之,四球摩擦磨损试验机具有广泛的应用领域,在材料选择、产品设计、性能评估等方面都具有很高的实用价值。
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塑料材料的摩擦磨损试验
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塑料材料的摩擦磨损试验一、概述塑料材料的摩擦磨损试验是评价塑料材料摩擦性能的重要手段之一。
在工业生产中,塑料制品的摩擦磨损性能直接关系到其使用寿命和安全性。
因此,开展塑料材料的摩擦磨损试验具有重要意义。
二、试验方法(一)试样制备根据不同的需要选择不同形状和尺寸的试样,常见的有圆盘形、方板形、拉伸条形等。
制备好试样后进行标记,以便后续测试时识别。
(二)试验设备1. 摩擦磨损试验机:可用于测定材料在干、润滑或液体环境下的摩擦系数和磨损量。
2. 电子天平:用于精确称量试样质量及测定磨损量。
3. 显微镜:用于观察试样表面形貌及分析磨损机理。
(三)试验步骤1. 在摩擦片表面涂上润滑剂或加入液体环境中进行测试。
2. 将待测材料与摩擦片紧密接触,施加一定的载荷,进行往复滑动。
3. 测量摩擦系数和磨损量,并记录试样表面形貌。
(四)试验参数1. 载荷:根据试样的硬度和强度确定载荷大小。
2. 滑动速度:根据实际使用条件确定滑动速度大小。
3. 滑动距离:根据实际使用条件确定滑动距离大小。
4. 环境温度和湿度:根据实际使用条件确定环境温度和湿度。
三、试验结果分析(一)摩擦系数摩擦系数是指材料在接触过程中所产生的阻力与垂直于接触面的力之比。
摩擦系数越小,说明材料具有较好的自润滑性能和耐磨性能。
反之,摩擦系数越大,则说明材料具有较差的自润滑性能和耐磨性能。
(二)磨损量磨损量是指试样在摩擦过程中所失去的质量或体积。
磨损量越小,说明材料具有较好的抗磨损性能。
反之,磨损量越大,则说明材料具有较差的抗磨损性能。
(三)表面形貌观察试样表面形貌可以了解其摩擦磨损机理,常见的磨损形貌有划痕、剥落、疲劳等。
四、注意事项1. 试样制备应尽量保证一致性,以减小实验误差。
2. 润滑剂和液体环境应选择与实际使用条件相符合的条件进行测试。
3. 测试过程中应注意控制环境温度和湿度,以免影响测试结果。
4. 测试前应对设备进行校准和检查,确保测试结果准确可靠。
必修实验八材料的摩擦与磨损实验
![必修实验八材料的摩擦与磨损实验](https://img.taocdn.com/s3/m/dd4a3209640e52ea551810a6f524ccbff121ca73.png)
必修实验八材料的摩擦与磨损实验一、实验目的1) 熟悉往复式摩擦磨损试验机的结构、实验原理和操作方法。
2) 掌握摩擦系数、磨损量的测定方法。
3) 比较不同材料的摩擦磨损性能,并分析其原因。
二、实验原理摩擦磨损是工业生产中普遍存在的现象,凡是具有相对运动的摩擦副间,必然会伴随有摩擦和磨损现象。
影响材料摩擦与磨损的因素很多,如压力、运动速度、工件表面质量、润滑剂及材料性能等。
所以材料的摩擦磨损特性并不是材料固有的,而是摩擦条件与材料性能的综合特性。
摩擦磨损试验机的种类很多,一般由加力装置、摩擦力测量机构及摩擦副相对运动驱动机构等部分组成。
现以往复式摩擦磨损试验机为例,介绍摩擦磨损试验机的结构及测试原理。
摩擦副由上试样和下试样组成;上试样与下试样间的往复运动由电机带动偏心轮的旋转而实现。
往复运动的振幅可通过偏心距进行调节。
摩擦副间的压力通过砝码加载、并由压力传感器进行测量;而摩擦副间的摩擦力通过拉/压传感器进行测量,如图1所示。
将压力、摩擦力和时间信号输入到计算机中,便可得到摩擦力、摩擦系数随时间的变化曲线,如图2。
经过一定时间(或滑动距离)后,下试样(待测试样)表面将产生具有一定深度的磨痕(图3a)。
利用表面轮廓仪,在垂直于往复运动的方向上测量磨痕的微观形貌(图3b),确定磨痕的深度、截面积,从而与往复运动的振幅相乘得到磨损的体积。
也可进一步由磨损体积求出材料的磨损重量,根据磨损量的大小即可判断材料的耐磨性能。
若在相同的时间(或距离)内磨损量愈大,表明材料的耐磨性能愈差。
反之,则表明耐磨性愈好。
图 1 往复式摩擦磨损试验机的原理图01002003004005006000.00.10.20.30.40.50.6摩擦时间 / s 摩擦系数图 2摩擦系数与时间的变化关系(a )宏观形貌 (b )微观形貌图 3 磨痕的宏微观形貌三、实验材料与样品本实验的上试样选用直径Φ8mm 的ZrO 2球或GCr15钢球,试验载荷为10N ,往复运动振幅为10mm ,频率为1Hz ,测试周期为20分钟。
摩擦磨损试验报告
![摩擦磨损试验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/534444ae988fcc22bcd126fff705cc1755275ffb.png)
摩擦磨损试验报告1. 引言摩擦磨损试验是评估材料表面磨损性能的重要方法。
通过模拟实际工况下的摩擦情况,可以了解材料的耐磨性能,并为工程设计和材料选择提供参考。
本文将介绍摩擦磨损试验的步骤和关键点。
2. 实验目的本次试验的目的是评估不同材料的摩擦磨损性能,为材料选择提供依据。
3. 实验步骤3.1 材料准备首先,选择需要测试的材料样本,确保样本的尺寸和形状符合试验要求。
洗净样品表面,去除杂质和油脂。
3.2 试验装置搭建搭建摩擦磨损试验装置。
该装置通常由试验台、摩擦头、负荷装置和摩擦盘组成。
根据试验需求,选择适当的材料和参数。
3.3 试验参数设置根据试验要求,设置试验参数。
包括负荷大小、滑动速度、试验时间等。
确保参数的准确性和一致性。
3.4 实验操作将样品安装在试验装置上,调整负荷装置使其与样品接触。
启动试验装置,根据设定的参数进行试验。
同时记录试验过程中的数据和观察结果。
3.5 数据处理和分析试验结束后,对获得的数据进行处理和分析。
计算摩擦磨损量、磨损速率等指标,比较不同材料的性能差异。
4. 实验注意事项在进行摩擦磨损试验时,需要注意以下事项:- 安全操作,避免发生意外伤害。
- 样品的选择和准备要符合试验要求。
- 试验装置搭建要牢固可靠,确保试验的准确性和稳定性。
- 试验过程中需要保持参数的一致性,避免不必要的误差。
- 记录和保存试验数据,确保数据的完整性和可靠性。
5. 结论通过摩擦磨损试验,可以评估不同材料的摩擦磨损性能。
根据试验结果,可以选择合适的材料用于不同的工程设计和应用场景。
6. 参考文献[参考文献1] [参考文献2] [参考文献3]以上是摩擦磨损试验的一般步骤和注意事项。
对于具体的试验设计和操作细节,建议参考相关文献和专家指导。
试验过程中需谨慎操作,确保试验结果的准确性和可靠性。
磨损实验流程
![磨损实验流程](https://img.taocdn.com/s3/m/5294182f0a1c59eef8c75fbfc77da26924c59657.png)
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。
摩擦磨损试验标准
![摩擦磨损试验标准](https://img.taocdn.com/s3/m/faa1020e326c1eb91a37f111f18583d048640f4e.png)
摩擦磨损试验标准摩擦磨损试验是一种常用的材料表征方法,用于评估材料在摩擦条件下的性能和耐久性。
其标准化的测试程序和参数对于比较不同材料的摩擦磨损性能具有重要意义。
本文将介绍摩擦磨损试验的标准化方法和相关标准。
摩擦磨损试验标准的制定是为了保证测试结果的准确性和可比性。
目前,国际上常用的摩擦磨损试验标准包括ASTM、ISO、DIN等。
这些标准涵盖了摩擦磨损试验的各个方面,包括试样制备、试验条件、试验方法和数据分析等。
通过遵循这些标准,可以确保摩擦磨损试验的结果具有可靠性和可比性。
在进行摩擦磨损试验之前,首先需要制备试样。
试样的制备应符合相关标准的要求,包括尺寸、形状和表面处理等。
试样的制备质量直接影响试验结果的准确性,因此必须严格按照标准要求进行制备。
在进行摩擦磨损试验时,试验条件的选择至关重要。
摩擦磨损试验的条件包括载荷、速度、摩擦剂、环境温度等。
这些条件会直接影响试验结果,因此必须根据具体的应用环境和要求进行合理选择,并严格按照标准要求进行控制。
摩擦磨损试验方法的选择应根据具体的应用要求进行合理选择。
常用的摩擦磨损试验方法包括干磨擦试验、润滑磨损试验、微动磨损试验等。
不同的试验方法适用于不同的材料和应用场景,因此必须根据具体情况进行选择,并严格按照标准要求进行操作。
在进行摩擦磨损试验后,需要对试验数据进行分析和处理。
试验数据的分析包括摩擦系数、磨损量、磨损形貌等指标的评定。
通过对试验数据的分析,可以评估材料的摩擦磨损性能,并为材料的选择和设计提供依据。
总之,摩擦磨损试验标准的制定和遵循对于评估材料的摩擦磨损性能具有重要意义。
通过严格遵循相关标准,可以确保摩擦磨损试验结果的准确性和可比性,为材料的选择和设计提供科学依据。
希望本文对摩擦磨损试验标准有所帮助,谢谢阅读。
摩擦磨损实验报告概要
![摩擦磨损实验报告概要](https://img.taocdn.com/s3/m/8b5224e9580216fc710afda2.png)
摩擦磨损实验实验报告汪骏飞(机自92 学号09011041)一、实验目的1. 摩擦系数和磨损量的测量2. 了解和熟悉表面粗糙度测量仪、电子分析天平、多功能摩擦磨损试验机等实验仪器的基本原理与实验步骤二、实验仪器1. 表面粗糙度测量仪2. 光学显微镜3. 电子分析天平4. 多功能摩擦磨损试验机三、实验内容1. 摩擦系数的读取2. 磨损量的测量3. 磨损前后的表面形貌的显微观察,辨别磨损形式四、实验步骤1. 用丙酮在超声波中清洗钢球和圆盘,然后用脱脂棉球擦拭;最后热风吹干待用2. 将一个清洁钢球安装在球夹具中,并固定于摩擦试验机3. 测试试样的表面粗糙度4. 用双面胶把圆盘固定于摩擦试验机5. 在实验载荷和速度下,开动电动机驱动主轴旋转6. 试验时间达到给定时间时,关掉电动机,卸去载荷取出试样,并清洗试样7. 用光学显微镜测量球上的磨斑直径,显微镜观察圆盘的磨痕宽度和深度,取平均值8. 清理现场9. 撰写实验报告五、实验参数试样:直径9.5mm的钢球;直径30mm,高度5mm的高速工具钢涂层圆盘实验条件:载荷5n或10n;速度0.05m/s;时间:20min;润滑方式:干摩擦实验内容:1. 摩擦系数的读取:(1)静摩擦系数静摩擦系数随着时间慢慢减小,一开始为最大cof=0.004 半径:radius = 8.999mm 速度:velocity = 0 m/s 力: set force = -10 n (2)动摩擦系数的读取:半径:radius = 8.999mm 速度:velocity = 53.05 力:set force = -10n 对12000行数据进行数学计算,发现cof在0.28附近,不妨取cof=0.28 3.磨损量的测算:(1)小钢球磨损直径d=830.27+838.622=834.45um 已知球半径r=9.5mm求线磨损量:h=r? r2?(2=18.36mm 2d磨损体积v=πh2 r?3 =5.02×10?3mm3 h磨损系数:取硅薄膜的维氏硬度为1400hv 由archard磨损公式vh5.02×10?3×1400k===5.85×10?2 由以上数据分析知,钢球与硅薄膜之间的磨损属于严重磨损(2)圆盘圆盘的磨损量图:上图的圆环宽度为0.15176mm,求出磨损体积为0.53132mm 3.磨损前后表面形貌的观察:小钢球: 3 对于圆盘:对两个图像的分析发现,两者均为磨料磨损。
超高分子量聚乙烯的改性及摩擦磨损研究资料
![超高分子量聚乙烯的改性及摩擦磨损研究资料](https://img.taocdn.com/s3/m/3e190220a8956bec0875e347.png)
超高分子量聚乙烯的改性及摩擦磨损研究1 前言超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种新型工程塑料,1958年由德国科学家发明了UHMWPE的合成方法,到60年代末国外实现了工业化生产。
我国正式投产是在70年代末80年代初开始的,它具有耐磨损、耐腐蚀、耐冲击、自润滑、摩擦因数小、耐低温等优良特性。
超高分子量聚乙烯虽然有许多优良特性但也有许多不足:硬度低、强度低、耐热性能差、有蠕变性等,为了弥补这些不足和进一步提高其耐磨性可对其进行填料(超细玻璃微珠、二硫化钼、滑石粉、玻璃纤维、碳纤维、聚四氟乙烯)改性。
此外,应根据其应用工矿条件和要求进行不同的改性。
作者用M-200型摩擦磨损试验机进行了环(45#钢)块摩擦磨损试验研究,并在腐蚀磨损试验机上进行了超高分子量聚乙烯沙浆磨损试验。
2 实验仪器、设备及原料和添加剂2.1 原料和添加剂● 超高分子量聚乙烯:白色粉末,M-Ⅱ型,北京助剂二厂生产;● 抗氧剂:北京化工三厂生产;● 偶联剂:硅烷类,南京曙光化工总厂生产;● 超细玻璃微珠:450目,从发电厂粉煤灰筛选(图1);图1 超细玻璃微珠的形貌(图略)●二硫化钼:200目,市售;● 碳纤维:辽宁锦州斌富隆塑料有限公司(图2);图2 碳纤维的形貌(图略)● 聚四氟乙烯:型号7A-J(约200目),日本三井株式会社生产(图3);图3 聚四氟乙烯的形貌(图略)●玻璃纤维:南京化工研究院生产(见图4);图4 玻璃纤维的形貌● 滑石粉:200目,市售。
2.2 实验设备● M-200型磨损试验机,宣化材料试验厂生产。
● MSH型腐蚀磨损试验机,宣化材料试验机厂生产,转速为低速中的高速(683r/min)。
2.3 测试仪器称重仪器:湘仪-岛津电子分析天平AEL-200,中国长沙湘仪天平仪器厂。
2.4 试件制备试件毛坯的制备采用烧结压制法,具体工艺为:把配好的原料称重装进喷洒过脱模剂的模具中,然后放进烤箱在195℃下烘80min后,取出模具放到压力机上加压,压力大小按制品上下端面面积考虑为8MPa,模具在压力机上加压的同时进行自然冷却,冷却10min~15min即可卸压开模取出制品,就完成了1个试件毛坯的加工过程。
磨损试验实验报告
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磨损试验实验报告1. 引言本实验旨在通过磨损试验来评估材料在摩擦和磨损条件下的性能表现。
磨损试验是一种常见的评估材料耐磨性能的方法,能够帮助工程师选择适合的材料用于不同的应用场景。
本文将详细介绍实验设计、测试步骤和结果分析。
2. 实验设计2.1 实验目的本实验的目的是评估不同材料的耐磨性能,以帮助决策者选择合适的材料用于特定的摩擦应用。
2.2 实验材料本实验选取了三种材料进行磨损试验。
分别是A材料、B材料和C材料,它们在实际应用中具有广泛的应用。
2.3 实验装置实验采用了标准的磨损试验装置,包括磨头、试样夹具和测试机。
测试机能够产生一定的载荷以模拟实际的工作条件。
2.4 实验参数在本实验中,我们选取了以下几个重要的参数进行测试:•载荷:10N、20N、30N•摩擦速度:500rpm•摩擦时间:30分钟3. 实验步骤3.1 准备工作在进行实验之前,需要准备好实验所需的材料和装置。
确保实验装置处于良好的工作状态,并校准测试机的载荷和速度。
3.2 制备试样根据实验设计,制备所需的试样。
将每种材料切割成相同的尺寸和形状,并确保表面光滑。
试样的数量应足够进行统计分析。
3.3 安装试样将试样夹具安装在测试机上,并确保试样夹具与磨头紧密贴合。
调整载荷和速度到指定的数值。
3.4 进行实验启动测试机,让试样与磨头接触,并进行摩擦磨损。
根据设定的时间和载荷,进行实验。
3.5 结束实验实验结束后,停止测试机的运行,并取下试样。
清洁试样并记录观察到的磨损情况。
4. 结果分析4.1 磨损量测量使用光学显微镜或扫描电子显微镜对试样的磨损情况进行观察和测量。
记录每个试样的磨损量,并进行统计分析。
4.2 磨损性能评估根据实验结果,评估每种材料的磨损性能。
比较不同材料之间的磨损量差异,并分析可能的原因。
4.3 结果讨论根据实验结果和分析,讨论不同材料在不同载荷和速度条件下的磨损性能。
探讨材料的优缺点,并给出适用于特定应用的建议。
四球摩擦磨损试验机常见测试项目
![四球摩擦磨损试验机常见测试项目](https://img.taocdn.com/s3/m/44c2825d03768e9951e79b89680203d8ce2f6aaf.png)
四球摩擦磨损试验机常见测试项目
四球摩擦磨损试验机是一种常用于材料磨损性能测试的设备。
其主要原理是在一定条件下,通过四个球体之间的摩擦和磨损来评估材料的耐磨性能。
以下是四球摩擦磨损试验机常见的测试项目: 1. 耐磨性能测试:该测试旨在评估材料的耐磨性能。
在测试中,将样品放置在四球摩擦磨损试验机中,通过球体之间的摩擦和磨损来模拟材料在现实中的磨损情况,并测量材料耐磨性能的指标,如摩擦系数、磨损量等。
2. 摩擦学性能测试:该测试旨在评估材料在不同摩擦条件下的性能。
在测试中,通过改变试验条件,如载荷、速度等,来模拟不同的摩擦条件,并测量材料的摩擦系数、磨损量、磨损形貌等指标,以评估材料在不同摩擦条件下的性能。
3. 疲劳寿命测试:该测试旨在评估材料的疲劳寿命。
在测试中,通过多次循环加载和卸载来模拟材料在实际使用中的疲劳情况,并测量材料的疲劳寿命、疲劳裂纹扩展速率等指标,以评估材料的耐久性能。
4. 热稳定性测试:该测试旨在评估材料的热稳定性能。
在测试中,将样品放置在高温环境中,并测量材料的热稳定性能指标,如热变形温度、热重分析等,以评估材料在高温环境下的性能。
四球摩擦磨损试验机是评估材料性能的重要设备之一,通过以上常见测试项目的测试,可以全面评估材料的性能,为材料的应用提供可靠的数据支持。
摩擦磨损试验
![摩擦磨损试验](https://img.taocdn.com/s3/m/e8c33ac74bfe04a1b0717fd5360cba1aa8118cea.png)
摩擦磨损试验
摩擦磨损试验是一种常见的物理实验,旨在测试材料的耐磨和强度,可以帮助
我们判断材料在实际使用中经受压力的能力。
摩擦磨损试验由循环摩擦磨损法进行,一般使用耐磨材料。
该试验仪需要在一定的温度下,或者说在某一种可控的环境下进行。
循环摩擦磨损法的实验步骤首先是放置好实验仪器,仿真被测材料的表面和硬度,并把控制环境,以确保完全相同的温度和湿度控制。
接着,根据需要,可以设置耐磨件,一般使用耐磨材料,然后在一定的载荷下,定义相关规范,确定明确的磨损量和时间,这个周期可以重复多次,实验结果每个时间点都会被记录下来。
并对比数据,测量材料的耐磨性能。
摩擦磨损试验实验的成果,有助于判断材料的实际使用效果,结合实验结果,
可以分析出耐磨性能概要、耐磨性能极限和耐磨性能趋势,即材料耐磨性能状态。
有助于选择需要耐磨性能的材料,企业可以根据材料的耐磨性能及生产成本,综合考虑选择适合当前产品的材料。
摩擦磨损试验使用方便、效率高,是实验室试验技术中的经典而重要的一种,
被应用于各种材料耐磨性测试中,为材料的强度和耐磨性度测试、产品的强度检验和新材料的开发研究提供一种重要依据。
摩擦磨损实验机的设计
![摩擦磨损实验机的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/fbb3b414f11dc281e53a580216fc700abb6852fe.png)
摩擦磨损实验机的设计
引言
摩擦磨损实验机是工程材料研究中的重要设备之一。
设计一台简单实用的摩擦磨损实验机对于材料工程师和实验室技术员来说十分重要。
本文将介绍如何设计一个简单的摩擦磨损实验机。
设计
设计摩擦磨损实验机需要考虑以下几个因素:
1. 实验对象:大多数实验机都是设计用于测试不同材料或涂层的磨损性能的,因此实验机需要能够适应不同的实验对象。
2. 适用领域:实验机通常用于工程材料领域,因此需要至少具有耐高温和耐磨损的特性。
3. 操作简单:为了让各种技术背景的人员都能够使用实验机,需要考虑操作简单性的问题。
在考虑以上因素后,本文提出一个基础摩擦磨损实验机设计:
组件
-电机
-工作台
-摩擦头制作
-外壳组件
-计时器
功能
1. 电机带动材料之间的摩擦测试,通过计时器记录磨损的时间和变化。
2. 根据实验需求需要制作不同材料和结构的摩擦头。
3. 为便于操作和安全考虑,需要设计外壳组件。
总结
通过本文摩擦磨损实验机的设计介绍,我们强调了实验对象、适用领域和操作简便性等重要因素。
设计好的实验机可用于工程材料的研究领域。
多功能摩擦磨损试验机的工作原理
![多功能摩擦磨损试验机的工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/17043b4bf68a6529647d27284b73f242326c316e.png)
多功能摩擦磨损试验机的工作原理多功能摩擦磨损试验机是一种用于评估材料摩擦磨损性能的实验设备。
它采用了一系列的测试方法和测量技术,可以对不同材料的摩擦磨损特性进行全面而准确的评估。
多功能摩擦磨损试验机的工作原理主要包括两个方面:摩擦和磨损。
试验机通过摩擦装置产生摩擦力。
摩擦装置通常由摩擦盘和试样夹持装置组成。
摩擦盘上的材料与试样接触并施加一定的压力,两者之间形成摩擦接触。
试样夹持装置则用于固定试样,使其与摩擦盘之间保持一定的接触力。
试验机通过磨损测量装置对试样的磨损进行监测和记录。
磨损测量装置通常包括磨损量传感器和位移传感器。
磨损量传感器用于测量试样在摩擦过程中的磨损量,一般采用重量法或长度法进行测量。
位移传感器则用于测量试样在摩擦过程中的位移变化,以评估试样的表面形貌变化。
在进行实验时,首先根据需要选择适当的试样和摩擦盘材料。
然后将试样固定在试样夹持装置上,调整试样与摩擦盘之间的接触力。
接下来,启动试验机,通过控制系统控制摩擦盘的旋转速度和摩擦力大小。
在试验过程中,磨损测量装置会实时监测试样的磨损情况,并将数据传输给控制系统进行处理和分析。
通过对试样的摩擦和磨损进行实时监测和记录,多功能摩擦磨损试验机可以评估材料的摩擦磨损性能。
根据实验结果,可以了解材料的耐磨性能、摩擦系数、磨损机理等信息。
这些信息对于材料的选择、设计和改进具有重要的指导意义。
除了基本的摩擦磨损试验,多功能摩擦磨损试验机还可以进行一系列的特殊试验,如高温摩擦磨损试验、润滑剂评估试验等。
这些特殊试验可以更加接近实际使用环境,提供更加真实和可靠的摩擦磨损性能数据。
多功能摩擦磨损试验机通过摩擦和磨损测量装置实时监测和记录试样的摩擦和磨损情况,评估材料的摩擦磨损性能。
它是一种重要的实验设备,广泛应用于材料研究、产品开发和质量控制等领域。
通过多功能摩擦磨损试验机的使用,可以提高材料的耐磨性能,延长产品的使用寿命,提高产品的质量和可靠性。
摩擦磨损性能测试试验
![摩擦磨损性能测试试验](https://img.taocdn.com/s3/m/8dfe103c3968011ca30091d8.png)
典型黑色金属磨损性能测试实验史秋月实验学时实验分组实验性质实验要求所属课程2h 班人数/4 综合性必做材料性能学一、实验目的1.了解M-2000型摩擦磨损试验机的结构,及材料进行耐磨性测试的意义;2.掌握滑动摩擦、滚动摩擦及其在不同条件下(干式、湿式、磨粒等)的实验方法;3.掌握摩擦磨损性能指标的评估方法;4.了解典型黑色金属灰铁和球铁在滑动摩擦条件下(干式)的耐磨情况。
二、实验设备M-2000型摩擦磨损试验机,如图2-1图2-1三、实验材料1.灰铁滑动摩擦试样一对,试样尺寸如附图(a)2.球铁滑动摩擦试样一对,试样尺寸如附图(a)四.实验原理与方法将试样分别装在上下试样轴上,接通电源,双速电动机○1通过三角皮带○3齿12使下试样轴以200转/分(或400转/分)的速度转动;通过轮○4带动下试样轴○48的传递。
使上试样轴○14以180转/分(或360转/47和齿轮○蜗杆轴○44,滑动齿轮○分)的速度转动。
当做滑动摩擦试验时,为使上试样轴不转动,应将滑动齿轮○47移至中间位置,齿轮○48必须用销子○22固定在摇摆头○46上。
试验时,两试样间的压力负荷在弹簧○19的作用下获得(弹簧中间是一重力传感器),负荷的增大或减少21上即可读出。
也可将复合传感器接入可用螺帽○25进行调整;负荷的数值从标尺○电脑,从显示屏上读出,本实验载荷直接从显示屏上读出。
试验的终止条件可由时间或总转速控制。
试验结束之后根据不同的方法评估材料的耐磨情况。
五、实验内容将加工好的滑动摩擦试样装在实验机上,在给定的条件下(干式、滑动摩擦、压力:200N、时间60min)进行试验,试验结束后将试样取下,评估耐磨性能。
根据所选取磨损试验方法的不同以及材料本质的差异,可以选择不同的耐磨性能评定方法,以期获得精确的试验数据,现简单例举下述几种方法以供参考。
1、称重法:采用试样在试验前后重量之差,本表示耐磨性能的方法,由于两试样之间的摩擦所引起的磨损量,可以采用精度达万分之一的分析天平称量出试样试验前后重量之差非凡获得。
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滑动电接触材料的摩擦磨损试验装置研制和摩擦磨损性能测试
摘要:研制一台环块式摩擦磨损试验装置,并用此装置对四组成分不同的二硫化钼-铜-镀铜石墨复合材料进行摩擦磨损性能测试。
结果表明:同种成分的材料,电磨比机磨的磨
损量大;二硫化钼-铜-镀铜石墨复合材料的摩擦磨损性能比铜-镀铜石墨复合材料的
好,该摩擦磨损试验装置完全达到了设计要求。
关键词:摩擦磨损试验;装置研制;二硫化钼-铜-镀铜石墨复合材料;性能测试;
本次所设计的滑动电接触材料摩擦磨损试验装置,主要由拖动电机、环-块式对磨系统、加载装置、变速系统、摩擦系数测量系统和加电摩擦系统构成。
本项目的创新之处是摩擦磨损试验装置可进行不通电和通电摩擦磨损试验,以及在滑动速度、载荷、通电电流可变下进行摩擦磨损试验,另外,摩擦副之间的接触始终保持贴合状态且无振动现象、试样装取方便、装置结构简单、小巧玲珑、经济又实用。
一、摩擦磨损试验装置研制
本实验的摩擦磨损试验装置是由动力系统、变速系统、环块式摩擦磨损系统、通电摩擦
磨损系统和摩擦系数测量系统组成,试验装置图见:图1-1、1-2
1-交流电源;2-变频装置;
3-功率表;4-交流电动机;
5-对磨环与电刷;6-直流电源;
图1-1摩擦磨损试验装置示意图图1-2摩擦磨损试验装置实物图1.动力系统
摩擦磨损试验装置的动力系统由交流电源和拖动电机构成。
动力系统为对磨环提供动力,使其与电刷产生滑动摩擦,并以与电动机转子相同的转速转动。
2.变速系统
摩擦磨损试验装置的变速系统由三相变频器和三相变频调速电动机构成;通过调节三相变频器的频率,改变拖动电机的转速,电动机转速n=60f,f为频率,对磨环滑动线速度V=2πr n,r 为对磨环半径;使得电动机实现无级变速,从而改变对磨环转速,以实现在不同滑动线速度下对电刷材料的摩擦磨损性能进行测试。
3 .环块式摩擦磨损系统
环块式摩擦磨损系统主要由拖动电机带着的对磨环与装电刷材料的刷握构成,为了对电刷材料进行加载还包括压力加载装置,通过旋转刷握杆后面的加力螺母,对电接触复合材料电刷进
行加载。
4 .通电摩擦磨损系统
对电刷材料加入可调直流电源,即可进行不同电流密度下的通电摩擦磨损性能测试。
通过由型号为WJ-15V30A 的直流稳压电源,将220V 的交流电通过整流转换成低压0-15V 直流电,输出的直流电流最大为30A ,进行通电下的摩擦磨损性能测试。
5 .摩擦系数测量系统
本系统建立于环块式摩擦磨损系统之上,在该摩擦磨损系统中加入功率表,功率表型号为D64型, 采用功率损耗法,在电机稳定旋转条件下测定拖动电机的负载功率P ,然后再以相同角速度测定拖动电机的空载功率P0。
利用功率损耗法测量摩擦系数,是将功率表的电压档并联在所测得电路中,电流档串联在所测得电路中。
本次实验为了节省经费,采用“一表三测法” (图1-3为摩擦系数测量示意图)将测量插头按下图接线,然后分别插入拖动电机的三相火线L1、L2、L3的插座中,当插头插入一根火线插座时,即可测出一相的功率,测好三相功率后相加即为电动机总功率。
在拖动电机不带负载时,按上述方法测出的功率为空载功率,在拖动电机带负载时,按上述方法测出的功率为负载功率,按下式即可计算出实验材料与对磨环之间的摩擦系数。
µ=(P-P0)/(9.81*N*0.5*V) 公式中:µ为电接触复合材料的摩擦系数,P 为拖动电机的负载功率,P0为拖动电机的空载功率,N 为电接触复合材料电刷的数目,V 为电动机的转速。
V ~
A ~
W
M
L0L1L3
L2变频器
图1-3 摩擦系数测量系统
二.二硫化钼-铜-镀铜石墨复合材料的制备
1 .二硫化钼-铜-镀铜石墨复合材料的制备步骤
为了改善石墨和铜的界面结合状况,首先对石墨表面进行镀铜处理,经分析测定镀铜石墨粉上铜含量约为50%(质量分数)。
本实验用粉末冶金法制备了二硫化钼含量不同的二硫化钼-铜-镀铜石墨复合材料,其具体成分见下表:表一
样品为长方体(主要是模具的限制和为后面的体积计算提供方便),尺寸为32mm ×8mm ×5mm 。
复合材料制备步骤如下:原料还原处理—配料—混料—压制—烧结。
2. 二硫化钼-铜-镀铜石墨复合材料性能的测定
相关性能测试数据见:表二
性能指标
密度(g/cm3 ) 硬度(HR)抗弯强度(MPa)电阻率(μΩ.m) 试样
A0 5.6787 58.4 51.43 0.0782
A1 5.7944 76.8 51.11 0.0764
A2 5.7727 85.0 52.40 0.0796
A4 5.8706 90.6 55.20 0.0812
三、二硫化钼-铜-镀铜石墨复合材料的摩擦磨损性能测试
1.实验前的准备
做好试验前的检查事项工作,保证试验正常进行,并快速跑合磨弧。
2.试验测定的步骤
各项试验准备阶段已完毕时,可以正式开始试验。
试验主要是分为两个步骤。
一是纯机械摩擦磨损性能的测试(通过电流为0A),二是带电摩擦磨损性能的测试(通过电流为8A);重复实验步骤,直到测量八组数据结束(对四种成分不同的材料进行了机磨与电磨的实验)。
(1)压力的校核:重复压力加载操作,检查是否准确;
(2)所加压力的调整:实验前加载的力为500g,在装复合材料时以此为所需载荷的基准线;
(3)复合材料、刷握的标记,依次将对应的电刷和刷握装在对应的位置,注意电刷有标记的表面朝上;
(4)通电线路的,调节稳流电源为8A(不通电磨损略去此步骤);
(5)调节变频器的参数,使电机的输入频率为40HZ,电机转速为2400转/分钟。
变频器到40HZ时开始计时,磨损时间为1.5h;
(6)磨损后数据测量;
(7)重复1-6步骤,再次测量;直到测量8组数据结束;
3.二硫化钼-铜-石墨复合材料摩擦磨损试验数据分析
图3-1 试样A2在机械与通电摩擦磨损状态下的磨损量与时间的关系图
图3-2 试样A2在机械与通电摩擦磨损状态下的摩擦系数与时间的关系图
图3-3 试样A0、A1、A2、A4在机械摩擦磨损状态下的磨损量与时间的关系图
图3-4 试样A0、A1、A2、A4在机械摩擦磨损状态下的摩擦系数与时间的关系图
图3-5 试样A0、A1、A2、A4在通电状态下的磨损量与时间的关系图
图3-6 试样A0、A1、A2、A4在通电摩擦磨损状态下的摩擦系数与时间的关系图
由数据和关系图分析可得如下结论:
1.由图3-1和3-2知:同种成分的二硫化钼-铜-镀铜石墨复合材料在摩擦磨损时,电磨的磨损量和摩擦系数都大于机磨。
2.由图3-3和3-4知:不同成分的二硫化钼-铜-镀铜石墨复合材料在摩擦磨损时,A2的机磨耐磨性最好。
3.由图3-5和3-6知:不同成分的二硫化钼-铜-镀铜石墨复合材料在摩擦磨损时,A4的电磨耐磨性最好。
4.磨损磨面分析
磨面组织形貌:
A2电磨(100倍) A2机磨(100倍)
A2电磨(400倍) A2机磨(400倍)
四、结论
1、制作的滑动电接触材料摩擦磨损试验装置,达到了各项设计要求,可进行通电和不通电摩擦磨损试验,并且滑动速度、载荷大小、电流密度可调,结构简单,经济适用。
2、同种成分的二硫化钼-铜-镀铜石墨复合材料在摩擦磨损时,电磨的磨损量大于机磨的磨损量,而摩擦系数在大多情况下,也遵循电磨的摩擦系数大于机磨的摩擦系数。
3、二硫化钼-铜-镀铜石墨复合材料的摩擦磨损性能比铜-镀铜石墨复合材料的好。