摩擦磨损试验
摩擦磨损实验报告
摩擦磨损实验报告一、引言摩擦磨损实验是工程领域中常见的一种实验方法，通过模拟材料或器件表面的微观接触，研究摩擦过程中的磨损特性和机理。
本实验报告旨在对摩擦磨损实验的目的、原理、实验装置和结果进行全面、详细、完整且深入地探讨。
二、目的本实验的目的是通过设计和进行摩擦磨损实验，探究不同材料在不同工况下的磨损特性及其机理，为工程设计和材料选择提供理论依据。
三、原理摩擦磨损实验的原理基于摩擦学和材料科学的知识。
在实验中，通过施加一定的载荷和运动速度，使两个试样或试样与摩擦片之间发生摩擦接触。
在摩擦接触过程中，表面微观起伏、化学反应和热效应等因素共同作用，导致材料表面的磨损和形貌变化。
摩擦磨损实验可分为干摩擦和润滑摩擦两种情况。
在干摩擦实验中，试样之间没有润滑剂的存在，摩擦过程可能引起大量的磨粒生成和表面热量积累，导致试样表面的磨损。
而润滑摩擦实验则通过添加润滑剂，减少试样间的摩擦热和磨损程度。
四、实验装置进行摩擦磨损实验需要一套实验装置，包括：1.摩擦磨损试验机：用于施加载荷和控制运动速度，一般具有高精度和可控性能。
2.试样和摩擦片：选择不同材料的试样和摩擦片，根据实验需求确定形状、尺寸和表面处理方式。
3.测量仪器：包括摩擦力传感器、位移传感器、温度传感器等，用于实时监测试样的摩擦力、位移和温度等参数。
4.润滑剂：用于润滑摩擦接触表面，减少磨损程度和摩擦热。
五、实验过程本次实验的具体过程如下：1.准备试样和摩擦片：根据实验要求选择不同材料的试样和摩擦片，进行尺寸加工和表面处理。
2.调节实验参数：根据实验设计，设置载荷大小、运动速度和实验时间等参数。
3.安装试样和摩擦片：将试样和摩擦片固定在实验装置上，确保摩擦接触表面平整、清洁。
4.启动实验：运行实验装置，开始施加载荷和控制运动速度，记录实验过程中的数据和现象。
5.停止实验：根据实验时间或实验目标要求，停止实验运行，取下试样和摩擦片进行观察和分析。
6.数据处理：根据实验结果，进行数据处理和曲线拟合，得到摩擦力、位移和温度等参数的变化趋势。
摩擦磨损测试方法
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
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。
室温干滑动摩擦磨损试验
室温干滑动摩擦磨损试验
一、试验目的
利用逐步增加的贴合压力和滑动距离,模拟两种不同表面材料在干滑状态下的磨损情况,获得两种材料在不同条件下的磨损规律。
二、试验原理
利用球杆料与平面材料的干滑动接触,随着重复滑动,两材料间会产生微粒磨损。
将试件固定在试验机上,球杆以规定频率和压力作往复滑动,在不同层数下记录压痕深度,进而了解两材料在不同条件下的磨损程度。
三、试验装置
主要由材料配对的试件、以及实施往复滑动的引擎驱动试验机组成。
试验机能够实时记录并控制压力和滑行距离,保证试验条件的重复性。
四、试验过程
1. 将平面材料固定在底座上,球杆材料置于其上;
2. 设置不同的初始压力和滑行距离;
3. 启动试验机,进行规定次数的往复滑动;
4. 测量每次滑行后球杆处和平面处的压痕深度。
五、结果分析
通过试验得到不同条件下两种材料的磨损深度数值,绘制曲线找出两者的磨损规律,为后续结构材料的选择提供参考。
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。
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。
摩擦磨损试验标准
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。
摩擦磨损试验
实验四 摩擦学基础实验（1学时）一．实验目的1.通过实验了解不同材料配副摩擦系数的变化及磨损量的不同。
2.掌握摩擦学实验的基本方法及有关仪器设备的使用方法。
二．实验原理 1.概述摩擦表面上的物质，由于表面相对运动而不断损失的现象称磨损。
在一般正常工作状态下，磨损可分三个阶段：(1).跑合（磨合）阶段：轻微的磨损，跑合是为正常运行创造条件。
(2).稳定磨损阶段：磨损更轻微，磨损率低而稳定。
(3).剧烈磨损阶段：磨损速度急剧增长，零件精度丧失，发生噪音和振动，摩擦温度迅速升高，说明零件即将失效。
（如图4.1）机件磨损是无法避免的。
但是如何缩短跑合期、延长稳定磨损阶段和推迟剧烈磨损的到来，是研究者致力的方向。
伯韦尔(Burwell)根据磨损机理的不同，把粘着磨损，磨粒磨损、腐蚀磨损和表面疲劳磨损列为磨损的主要类型，而把表面侵蚀，冲蚀等列为次要类型。
这些不同类型的磨损，可以单独发生，相继发生或同时发生（称为复合磨损形式）。
2磨损的检测与评定研究磨损要通过各种摩擦磨损试验设备，检测摩擦过程中的摩擦系数及磨损量（或磨损率）。
摩擦过程中从表面上脱落下来的材料（磨屑），记录了磨损的发展历程，反映了磨损机理，描述了表面磨损的程度。
发生磨损后的表面，同样有着磨损机理、磨损严重程度及其发展过程的记载。
因此研究磨屑和磨损后表面磨损量跑合稳定磨损阶段剧烈图4.1 磨损三个阶段的示意图摩擦行程（时间）上的信息是研究磨损的重要一环。
2.1摩擦磨损试验机磨损试验的目的在于研究各种因素对摩擦磨损的影响，从而合理地选择配对材料，采用有效措施降低摩擦、磨损，正确设计摩擦副的结构尺寸及冷却设施等等。
摩擦磨损试验大体上可分为实验室试验，模拟试验或台架试验，以及使用试验或全尺寸试验三个层次，各层次试验设备的要求各不相同。
(1)实验室评价设备实验室设备主要用于摩擦磨损的基础研究，研究工作参数（载荷、速度等）对摩擦磨损的影响。
可以得到单一参量变化与摩擦磨损过程之间的关系。
室温干滑动摩擦磨损试验
室温干滑动摩擦磨损试验摩擦磨损是指两个物体相互接触并相对运动时，由于表面之间的摩擦力所导致的材料的表面损耗。
室温干滑动摩擦磨损试验是一种常用的实验方法，用于评估材料的摩擦性能和耐磨性能。
本文将介绍室温干滑动摩擦磨损试验的原理、方法和应用。
1. 原理室温干滑动摩擦磨损试验是通过模拟材料在实际工作条件下的摩擦磨损情况，评估材料的耐磨性能和摩擦性能。
在试验中，两个样品相互接触并施加一定的载荷，通过施加相对运动，观察样品表面的变化，进而评估材料的磨损程度。
2. 方法（1）试样准备：选择符合要求的材料，根据试验标准制备试样，通常为圆柱形或矩形形状。
试样表面应平整、无明显缺陷，并进行清洁处理。
（2）试验装置：室温干滑动摩擦磨损试验通常采用摩擦试验机进行实验。
试验机由加载系统、动力系统和测试系统组成，通过加载系统施加一定的载荷，动力系统提供相对运动，测试系统记录试样表面的变化。
（3）试验过程：将试样安装在试验机上，根据试验要求设定载荷、摩擦速度和摩擦时间等参数。
开始试验后，试样之间施加一定的载荷，并进行相对运动。
试验完成后，观察试样表面的磨损情况，记录磨损量。
（4）数据分析：根据试验结果，计算试样的磨损量和磨损速率，评估材料的耐磨性能和摩擦性能。
3. 应用室温干滑动摩擦磨损试验广泛应用于材料科学、机械工程、汽车工程等领域。
通过该试验可以评估不同材料的耐磨性能，优化材料的选择和设计，提高产品的使用寿命和性能稳定性。
同时，该试验还可以用于评估润滑剂、涂层和表面处理等对材料摩擦磨损性能的影响，指导材料和工艺的改进。
室温干滑动摩擦磨损试验是一种常用的实验方法，用于评估材料的摩擦性能和耐磨性能。
通过模拟实际工作条件，可以评估不同材料的磨损程度，并指导材料的选择和设计。
该试验在材料科学和工程领域具有广泛的应用前景。
《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。
汽车零部件摩擦磨损试验
汽车零部件摩擦磨损试验引言摩擦磨损是汽车零部件寿命和稳定性的重要考量因素之一。
随着汽车行业的发展，对于零部件的耐磨性能要求越来越高。
为了确保汽车零部件的正常运行和安全性，摩擦磨损试验成为了汽车工程师们必不可少的一项工作。
本文将介绍汽车零部件摩擦磨损试验的定义、目的、常用方法以及试验结果的评估。
定义汽车零部件摩擦磨损试验是指在特定的试验条件下，对汽车零部件进行模拟真实工况的摩擦磨损试验，以评估其耐磨性能和使用寿命。
常见的摩擦磨损试验对象包括发动机零部件、刹车系统零部件、悬挂系统零部件等。
目的汽车零部件摩擦磨损试验的目的在于： - 评估零部件的耐磨性能，以提高零部件的使用寿命。
- 优化零部件的材料和设计，以减少磨损和摩擦。
- 模拟和预测零部件在实际工况下的磨损情况，以指导零部件的使用和维护。
常用方法滑动摩擦试验滑动摩擦试验是最常用的汽车零部件摩擦磨损试验方法之一。
该试验方法通过在试验台上设置摩擦副，模拟零部件在实际工作中的滑动摩擦情况。
试验过程中，使用力传感器测量试验台上的载荷，同时监测摩擦副的温度和摩擦系数等参数。
试验结束后，通过测量摩擦副的磨损量来评估零部件的耐磨性能。
回转摩擦试验回转摩擦试验主要用于模拟发动机零部件等在高速旋转过程中的摩擦磨损情况。
该试验方法通过将零部件固定在试验台上，使其在旋转的条件下与摩擦副接触，模拟真实工况下的摩擦磨损过程。
试验过程中，通过测量试验台上的力矩和角速度等参数，评估零部件的耐磨性能。
冲击摩擦试验冲击摩擦试验主要用于模拟刹车系统和悬挂系统等在冲击工况下的摩擦磨损情况。
该试验方法通过在试验台上设置冲击装置，对待测零部件进行冲击试验，并测量冲击过程中的力矩、冲击能量等参数，以评估零部件的耐磨性能。
试验结果评估根据试验方法的不同，评估汽车零部件摩擦磨损试验的结果也有所差异。
常见的评估指标包括： - 磨损量：通过测量摩擦副的磨损量来评估零部件的耐磨性能。
磨损量越小，表明零部件的耐磨性能越好。
摩擦磨损试验标准
摩擦磨损试验标准摩擦磨损试验是评价材料表面摩擦性能和耐磨性能的重要手段，其标准化具有重要意义。
本文将介绍摩擦磨损试验的标准，以及其在材料科学领域中的应用。
首先，摩擦磨损试验标准主要包括试验方法、试验条件、试验设备、试样制备等内容。
在试验方法方面，常见的包括滑动摩擦试验、球-盘摩擦试验、磨损试验等，每种方法都有相应的标准规范，以确保试验的准确性和可比性。
试验条件包括载荷、速度、温度、湿度等因素，这些条件的选择需符合实际使用环境，并应在标准中明确规定。
试验设备的选择和标定也是摩擦磨损试验标准的重要内容，不同的试验方法需要相应的设备支持，设备的准确性和稳定性对试验结果具有重要影响。
试样制备也是摩擦磨损试验标准中的关键环节，试样的制备质量直接影响试验结果的准确性，因此在标准中也会对试样的制备要求进行详细规定。
其次，摩擦磨损试验标准在材料科学领域中具有广泛的应用。
在材料研发阶段，通过摩擦磨损试验可以评价材料的摩擦性能和耐磨性能，为材料的选择和优化提供重要依据。
在材料工程领域，摩擦磨损试验标准也被用于评价材料的耐磨性能，指导材料的选用和设计。
在材料质量监控和产品质量检测中，摩擦磨损试验标准也被广泛应用，用于检验产品的摩擦性能和耐磨性能是否符合要求。
此外，摩擦磨损试验标准还在材料教学和科研领域中得到广泛应用，为学生和科研人员提供了重要的实验手段和研究依据。
综上所述，摩擦磨损试验标准对于评价材料的摩擦性能和耐磨性能具有重要意义，在材料科学领域中具有广泛的应用。
标准化的摩擦磨损试验可以保证试验结果的准确性和可比性，为材料研发、工程设计、质量监控和科研教学提供了重要依据。
因此，加强摩擦磨损试验标准化工作，推动标准的制定和实施，对于促进材料科学领域的发展具有重要意义。
塑料材料的摩擦磨损试验
塑料材料的摩擦磨损试验摩擦磨损试验是一种常用的材料性能测试方法，对于塑料材料而言也是必不可少的。
塑料材料在实际使用中经常会受到摩擦磨损的影响，因此了解塑料材料的摩擦磨损性能对于塑料制品的设计和使用具有重要意义。
塑料材料的摩擦磨损性能与多种因素有关，例如材料本身的物理、化学性质、摩擦试验条件等。
在进行摩擦磨损试验时，需要选择合适的试验设备和试验方法，以保证试验结果的准确性和可重复性。
塑料材料的摩擦磨损试验通常采用滑动摩擦试验或者圆盘摩擦试验方法。
滑动摩擦试验是将试样与摩擦对试样相对滑动，通过测量试样的磨损量和摩擦系数来评价材料的摩擦磨损性能。
圆盘摩擦试验是将试样固定在上方圆盘上，下方圆盘以一定的转速旋转，并在试样表面施加一定的载荷，通过测量试样的磨损量和摩擦系数来评价材料的摩擦磨损性能。
在进行摩擦磨损试验时，需要注意试验条件的选择。
试验条件包括载荷、滑动速度、试验时间等。
这些条件的选择应考虑到材料的实际使用条件，以保证试验结果的可靠性和真实性。
塑料材料的摩擦磨损性能通常表现为摩擦系数和磨损量。
摩擦系数是指试样与摩擦对之间的摩擦阻力与试验载荷之比，是评价材料摩擦性能的重要指标之一。
磨损量是指试样在摩擦过程中所失去的质量或者体积，也是评价材料摩擦磨损性能的重要指标之一。
塑料材料的摩擦磨损性能与材料的组成、结构和加工方式等因素有关。
例如，增加填充剂的含量可以改善塑料材料的摩擦磨损性能，而改变材料的加工方式则可能对材料的摩擦磨损性能产生不同的影响。
了解塑料材料的摩擦磨损性能对于塑料制品的设计和使用具有重要意义。
通过摩擦磨损试验方法，可以评价塑料材料的摩擦磨损性能，并优化材料的组成和加工方式，以提高材料的性能和使用寿命。
摩擦磨损试验的接触形式-概述说明以及解释
摩擦磨损试验的接触形式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述摩擦磨损试验是一种重要的试验方法，用于研究材料在接触状态下的摩擦和磨损特性。
摩擦磨损是常见的表面现象，不仅影响材料的表面质量和性能，还会影响机械设备的稳定运行。
了解不同接触形式下的摩擦磨损特点，可以帮助我们优化材料选择、设计和制造工艺，从而提高材料的使用寿命和性能。
本文将深入探讨摩擦磨损试验中不同接触形式的影响，以期为工程领域提供有益的参考和借鉴。
1.2 文章结构本文主要由引言、正文和结论三部分组成。
在引言部分中，将简要概述摩擦磨损试验的重要性和目的，以及本文的结构安排。
正文部分将详细介绍摩擦磨损试验的定义，不同接触形式下的摩擦磨损特点，以及影响摩擦磨损试验结果的因素。
结论部分将总结不同接触形式对摩擦磨损的影响，探讨摩擦磨损试验在工程领域的应用价值，以及展望未来摩擦磨损试验的发展方向。
1.3 目的本文旨在探究摩擦磨损试验中不同接触形式对摩擦磨损特点的影响，深入分析摩擦磨损试验的影响因素，总结不同接触形式对摩擦磨损的影响，并探讨摩擦磨损试验在工程领域的应用价值。
通过对摩擦磨损试验的接触形式进行研究，希望为工程领域提供更加准确的磨损数据和更有效的磨损控制方案，为材料科学和工程技术的发展提供一定的参考和指导。
同时，展望未来摩擦磨损试验的发展方向，为相关研究领域的进一步探索和发展提供思路和建议。
2.正文2.1 摩擦磨损试验的定义摩擦磨损试验是通过模拟不同接触形式下的物体表面间的自然运动和受力情况，研究材料在实际工作条件下的摩擦磨损性能的试验方法。
在试验中，通常会使用专门设计的摩擦磨损试验机或设备，对不同材料的表面进行摩擦磨损性能的评估和比较。
通过摩擦磨损试验，可以了解材料在摩擦磨损过程中的磨损机理、磨损速率、磨损形貌等重要参数，为工程领域的材料选择、表面处理和润滑设计提供参考依据。
摩擦磨损试验的结果可以帮助人们更好地理解材料的耐磨性能，从而提高产品的使用寿命和性能稳定性。
摩擦磨损试验
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。
《摩擦磨损试验》课件
结果分析
根据试验数据，分析材料的摩擦磨损性能， 探究其变化规律。
撰写报告
根据试验结果和分析，撰写详细的试验报告 ，总结试验结论和建议。
归档保存
将试验报告和其他相关资料进行归档保存， 以便后续查阅和使用。
05
摩擦磨损试验的结果与分析
结果记录
摩擦系数
记录不同时间点的摩擦系数，观察其变化趋势。
磨损量
测量试验前后的材料磨损量，计算磨损率。
干摩擦、油润滑、水润滑、气体润滑 等。
环块摩擦试验、球盘摩擦试验、销盘 摩擦试验等。
根据摩擦副
金属对金属、金属对非金属、非金属 对非金属等。
02
摩擦磨损试验的原理
摩擦的基本概念
01
02
03
摩擦
是两个接触表面在相对运 动或具有相对运动趋势时 ，在接触区域产生的阻碍 相对运动的现象。
静摩擦力
当两个接触表面之间没有 相对运动，但有相对运动 趋势时，产生的阻力称为 静摩擦力。
设置试验参数
根据试验方案，设置摩擦磨损试验机 的参数，如摩擦副、加载条件、摩擦 速度等。
开始试验
启动摩擦磨损试验机，开始记录数据 ，观察摩擦磨损现象。
异常处理
在试验过程中，如发现异常情况，应 立即停止试验，检查并排除问题。
试验后处理
数据整理
对试验过程中记录的数据进行整理，包括摩 擦系数、磨损量、温度等。
它通过控制试验条件，如摩擦副的材 料、接触压力、滑动速度和环境温度 等，来研究材料的摩擦学性能。
摩擦磨损试验的目的和意义
01
评估材料在实际工况下的耐磨性、耐腐蚀性和耐疲 劳性能。
02
预测材料在不同工况下的使用寿命和可靠性。
摩擦磨损实验报告
摩擦磨损实验报告摩擦磨损是机械工程领域中非常重要的研究领域之一。
在工程实践中，物体之间的摩擦磨损现象经常发生，如机械零件在运动过程中的摩擦、轮胎与路面之间的摩擦等。
对摩擦磨损现象的深入研究和分析，可以为制造高品质的机械零件、提高机械传动效率、延长机械零件使用寿命提供基础和方向。
本实验采用球-盘式摩擦磨损试验机，对铜球和铜盘之间的摩擦磨损现象进行了研究。
通过测量铜球的质量变化和盘的重量损失，以及摩擦系数的变化，分析了摩擦磨损现象的特点和规律。
实验步骤1. 准备工作首先将球-盘摩擦试验机接通电源，打开加热器使得试验台的温度达到室温以上。
然后清洁试验台表面，将试验盘和铜球分别放置在试验台面上。
2. 实验操作打开摩擦试验机上的手动阀门，加入适量的机油到试验盘上，使其充分润滑。
然后将铜球放置在试验盘上，用扳手将附加的螺钉旋紧，使其固定在试验盘上。
接下来，打开摩擦试验机的电源，设定实验参数，如载荷大小、试验时间、旋转速率等，开始实验。
在实验过程中，通过计算器统计铜球经历的摩擦圈数，并及时记录实验数据。
3. 实验结束当实验时间达到设定时间后，关闭摩擦试验机的电源，停止试验。
然后将试验盘取下，用精密天平称量铜盘的重量，并计算铜盘的净重。
用精密天平称量铜球的质量，计算其在实验过程中的损失。
实验结果1. 铜球的磨损片断分析通过对摩擦试验机中铜球表面进行显微镜观察，可以看到铜球表面出现了明显的磨损痕迹，表现出不规则的形状和明显的划痕。
磨损片断的呈现表明了实验中铜球表面的摩擦磨损现象相当明显，在实验中出现了明显的摩擦现象。
2. 摩擦系数变化通过对球-盘式摩擦试验机的摩擦系数进行实时记录和卡片绘制，可以看到随着试验时间的延长，铜球与试验盘之间的摩擦系数逐渐变化，并表现出明显的上升趋势。
这说明，在实验中球-盘间的摩擦现象随时间的增加而加剧了。
通过测量实验过程中铜球质量的变化，可以看到铜球在实验过程中出现明显的损失。
在实验60min后，铜球的质量变化量达到了0.35g，这表明摩擦磨损现象相当明显，在实验过程中出现了明显的损耗现象。
GBT3960-2023滑动摩擦磨损试验方法
GB/T3960—2023滑动摩擦磨损试验方法GB/T3960—2023滑动摩擦磨损试验方法磨痕宽度scarwidthb在环—块摩擦磨损试验时，块的表面的经摸索磨损后在挤迫布上留下的损伤痕迹的断面——凹形圆弧的圆弧弦长，单位为毫米（mm）。
磨损wear由于摩擦造成表面的变形、损伤或表层材料渐渐流失的现象和过程。
｛GB/T17754—2023.2.3｝滑动摩擦slidingfrietion两物体接触面之间产生滑动时的摩擦。
摩擦系数frietioncoefficientμ一组摩擦副之间的摩擦力与法向力之比。
｛GB/T17754—2023.4.18｝磨损量wearloss在磨损过程中摩擦副的材料接触表面变形或表层材料流失的量。
注1：通常可用体积、质量、几何尺度等表示。
｛GB/T17754—2023.5.1｝注2：本标准采纳体积磨损、质量磨损、磨痕宽度来表示。
摩擦frietion在力作用下物体相互接触表面之间发生的切向相对运动或有有运动趋势时，显现拦阻该运动行为并且伴随着机械能量损耗的现象和过程。
｛GB/T17754—2023.2.2｝GB/T17754—2023摩擦学术语摩擦副rubbingpair；tribopair专指由两个相对运动又相互作用摩擦学元素构成的最小的系统。
注：作为摩擦副的物体互称为对磨副。
{GB/T17754—2023.4.4｝GB/T17754—2023界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
为了便于使用，以下重复列出了GB/T17754—2023中的某些术语和定义。
润滑方式methodsoflubrication向摩擦副的表面供应润滑介质的方式。
注：可分为间隙润滑、连续润滑、单程润滑、循环润滑等。
｛GB/T17754—2023.6.47｝本标准规定了塑料及其复合材料滑动摩擦磨损性能的试验方法。
适用于测定塑料及其复合材料的滑动摩擦磨损性能。
GB/T2918塑料试样状态调整和试验的标准环境（ISO291,IDT）GB/T1033.1—2023塑料非泡沫塑料密度的测定第1部分：浸渍法、液体比重瓶法和测定法（ISO1183—1:2023,IDT）原理将试样安装至试验机，试样安装于试验环上方，并加载负荷，试样保持静止，试验圆环以肯定转速转动。
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试验机名称
说明
简图
滚动轴承试验机 用实际的径向轴承或止推
轴承作摩擦副，测轴承使用
寿命
齿轮或涡轮试验 如 FZG 齿轮试验机，用齿
机
轮作试件，测载荷下齿轮的
磨损情况
轴-轴套试验机
用轴和轴套作试件，测轴承 温升，极限 PV 值
凸 轮 - 挺 杆 试 验 用凸轮和挺杆作试件，在模
机
拟发动机工作条件下试验
摩擦副的耐磨寿命
固体润滑膜
测定承载能力和耐
磨寿命
高 温 下 固 体 材 料 的 固体润滑材料
摩擦系数，磨痕宽度
环境和试样温度
各 种 类 型 的 栓 - 盘 点接触或面接触
（Pin-Disk）试验机 滑动摩擦
真空试验机
旋转
高温试验机
Falex-6型（有多种接
触形式）
在 不 同 载 荷 与 速 度 固体材料 下 测 定 材 料 的 摩 擦 固体膜 系数和耐磨性（磨痕 宽度，线磨损量，质 量损失）及环境（真 空度或温度）
（载荷、速度）和可测结果（摩擦系数、磨损），将这些形式排列组合成不同的
试验设备。
摩擦形式：滑动摩擦、滚动摩擦及滚动-滑动混合摩擦； 接触形式：点接触、线接触和面接触；
运动形式：旋转运动和直线运动，又各自有单向和往复两种形式。
实验室设备的特点是：
a.摩擦副是抽象了的各种不同的摩擦形式、接触形式和运动形式，而不是实 际摩擦零件的形式；
（或称台架）。
经实验室筛选试验后，将候选材料做成的零件与实际摩擦副的几何结构相
似，接触形式相同，在工况条件、环境条件相同或更苛刻的情况下进行试验。这
种实验结果，能比较精确地反映出摩擦副的摩擦磨损的过程。
但是实际工况的模拟是十分困难的。载荷和速度可以控制，而表面温度的控
制就很难实现。因为毕竟不是真实的摩擦副。相似的尺寸并不一定能做到热性能
研究磨损要通过各种摩擦磨损试验设备，检测摩擦过程中的摩擦系数及磨损 量（或磨损率）。摩擦过程中从表面上脱落下来的材料（磨屑），记录了磨损的发 展历程，反映了磨损机理，描述了表面磨损的程度。发生磨损后的表面，同样 有着磨损机理、磨损严重程度及其发展过程的记载。因此研究磨屑和磨损后表面
上的信息是研究磨损的重要一环。
旋转
Hohman A-6 型 高 线接触（2线）
温试验机
滑动摩擦
旋转
测 量 不 同 载 荷 与 速 液体及半固体润滑剂
度 下 的 动 摩 擦 系 数 固体润滑材料
和磨痕宽度
干膜润滑剂
测 定 材 料 在 有 润 滑 各类固体材料 和无润滑下的磨损 液体润滑剂
在 固 定 速 度 下 改 变 液体润滑剂
载荷
粘滑试验机
点接触
静动摩擦试验机； 滑动摩擦
直线或往复
RFT往复试验机， 面接触 滑动摩擦 往复直线运动
在 极 低 的 速 度 下 测 固体膜 定 材 料 的 静 摩 擦 系 固体材料 数和动摩擦系数（粘 液体或半固体润滑剂 滑现象） 在不同载荷与速度 液体润滑剂和固体润 下 测 定 摩 擦 系 数 和 滑材料、固体润滑膜 耐磨性
用放射性同位素示踪技术检测磨损量的精度极高。并可做到不停机条件下随 时提供磨损发展的信息。
使用铁谱技术（ferrography），将摩擦副中的磨屑从润滑油中分离出来，在 铁谱仪（见图 4.2）上通过一个梯度磁场的作用，按粒度大小依次沉淀在玻璃基 片（谱片）上（磁场大的地方吸住的磨屑粒度大）。
沉积了磨屑微粒的谱片，用显微镜进行观测和分析。谱片上沉积的微粒包括 钢铁、有色金属、氧化铁（氧化物）、油中变质的物质、聚合物微粒以及各种污 染微粒。依靠其各自的特征可以识别。表 4.3 中列出了各种磨屑的识别。
对摩擦磨损的影响。可以得到单一参量变化与摩擦磨损过程之间的关系。还可控
制试验环境，如加润滑（剂或材料、剂量和组分及润滑方式），周围气氛（惰性
气氛、真空、温度、特殊介质），求得特定环境条件下的结果，研究者需要选择
合适的试验设备和试验条件：
试验设备有各种不同的摩擦形式、接触形式和运动形式，有不同的主变参数
但是，不能凭磨屑这个单一的特征来确证磨损机理。因为磨损机理还与材料 配对、润滑状况、环境条件等因素有关。
磨屑的检测工具，常用的有光学显微镜，扫描电子显微镜（SEM），透射电 镜（TEM）等，可检测其形状和尺寸。对油样的光谱分析可检测润滑油中磨屑 的数量和组分。
X 射线荧光分析（RFA），发射光谱分析(ES)，X 射线衍射技术等可用于检 测少量磨屑的金属元素含量。
磨屑的形状、大小及数量，磨屑的成分和组织，都可以作为推断曾经发生过 的磨损过程和判断磨损严重程度的依据。
磨屑是磨损机理的重要判据之一。一般金属摩擦副在磨合阶段从表面上脱落 下来的磨屑，通常其组分为氧化物，大小和表面微凸体相近。说明在磨合阶段， 较高的微凸体顶端被迅速碾平，使承载面积增大。同时表面材料在磨合过程中被 加工硬化，使磨损转入平缓的稳态阶段。
TEM
nm
膜
3.高分辨结构像观察；
2.复膜
4.晶体结构分析（微区电子衍射）
扫 描 电 子 5～2×105 二次电子 任 何 形 状 1.表面几何轮廓的三维观察和立体分析；
SRV微动摩擦试验机 点、面、线接触
摩擦副：
滑动摩擦
面对面接触
往复直线运动
圆柱对面线接触
球对面点接触
在 高 速 往 复 滑 动 下 液体润滑剂，
测 定 摩 擦 系 数 和 磨 固体膜，
损
固体润滑材料
滚滑类试验机 MM-200 AMSLER
n1=n2为纯滚动
摩擦力矩
n1=0为纯滑动
磨损
n1≠n2为滚滑
b.要有定量测定摩擦系数和（或）磨损的装置，以及能定量地显示实验条件
(载荷和速度)的设备，有的设备和试验方法已经标准化。使用标准化的设备和方
法，可以得到可比的试验结果。
几种常用的实验室摩擦试验设备见表 4.1
表4.1 实验室常用的摩擦试验设备
摩擦副对偶
实验机名称
接触及运动形式
可测数据
应用范围
四球机
大磨粒长（25～100）μm，宽（2～5） 面；
μm
油中磨料嵌入软表面，切削硬表
小磨粒长（<10）μm，宽<1μm
面
滚动轴承疲劳磨损 扁平片状，长<100μm，长厚比 10：1 裂纹剥落，属正常点蚀磨损
层状磨屑，极薄，表面有空穴、孔洞 剥落的磨屑粘在表面上，进一步
等缺陷
受碾压形成
长（20～50）μm，长厚比约 30：1 球状磨粒，直径 Φ1～5μm
线接触（纯滚或滚
滑），面接触（纯滑）
旋转运动
轴承PV值试验机 面接触
极限PV值
滑动摩擦
温升
旋转
固体膜 固体润滑材料 液体润滑剂
液体润滑剂 固体润滑材料 固体膜
交叉圆柱试验机
点接触 滑（滚）动摩擦 旋转
摩擦系数
(2)模拟试验或台架试验设备
模拟试验或台架试验设备是专门设计的，可以模拟实际工况的实验室装置
实验四 摩擦学基础实验（1 学时）
一．实验目的 1.通过实验了解不同材料配副摩擦系数的变化及磨损量的不同。 2.掌握摩擦学实验的基本方法及有关仪器设备的使用方法。 二．实验原理 1.概述
摩擦表面上的物质，由于表面相对运动而不断损失的现象称磨损。在一般正 常工作状态下，磨损可分三个阶段：
(1).跑合（磨合）阶段：轻微的磨损，跑合是为正常运行创造条件。 (2).稳定磨损阶段：磨损更轻微，磨损率低而稳定。 (3).剧烈磨损阶段：磨损速度急剧增长，零件精度丧失，发生噪音和振动， 摩擦温度迅速升高，说明零件即将失效。（如图 4.1）
显微镜
放大倍数
表 4.4 各类显微镜的功能 主要成像 试件要求
主要功能
及最佳分
信息
辨率
光 学 显 微 5～2×103
镜 OM
0.2μm
透 射 电 子 100～106
可见光 金相表面 1.组织观察； 2.微细浮雕观察及高度测量
透射电子 1.厚度小于 1.组织观察；
显微镜
0.2 ～ 0.3
200nm 的薄 2.晶体缺陷的衍射像观察；
b.表面分析技术，利用各种表面分析仪器进行观测。 表面分析仪器可分两大类：
表 4.3 磨屑形貌的识别
磨屑来源
形状尺寸和大小
磨损情况的判断
钢铁磨损的磨屑 长<15μm，厚<（0.15～1）μm，
连续不断的正常磨损
长厚比（10～3）：1，薄片状
钢铁的切削磨屑 呈切削状（螺旋、圆圈或曲线）
硬表面的锐边、凸起切削软表
的模拟。因此要达到满意的实验结果，必须精心设计。
台架试验的目的，通常是评定被试摩擦副的性能，能否达到规定的指标（一
般规定指标都超过使用时的实际要求），如温升、使用寿命、功率消耗等。
表 4.2 中列举了部分模拟试验设备。模拟试验设备通常是根据需要自行设计 的非标准设备，只有少数设备为通用的台架。
表4.2 模拟或台架试验设备
产生于裂纹内部，由片状磨屑经 内表面相对揉搓形成
齿轮滚滑复合磨损 磨屑
扁平，长厚比（4～10）：1
齿轮节圆处滚动疲劳的点蚀磨 屑
尺寸约（100～102）μm，有金属及氧 齿轮节圆两侧滑动区的粘着磨
化物，白色反射光下呈黄蓝色
损磨屑
氧化铁磨屑
红色磨屑，反射白光下呈桔黄色，反 油中含水分锈蚀形成
射偏振光下呈深橙黄色。为顺磁性
摩擦状态
滚动轴承保持架 模拟滚动体与滚道的滚动
试验装置
摩擦和与保持架的滑动摩
擦时的受力及运动状态
汽车安全带模拟 实验装置
(3).使用试验（全尺寸试验） 用实际部件甚至整机在实际工况条件及环境下进行试验，考查全部参量对整