金属材料薄板和薄带摩擦系数试验方法

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最新材料摩擦系数的检测和注意事项

最新材料摩擦系数的检测和注意事项

材料摩擦系数的正确检测以及注意事项摩擦系数是考察包装薄膜的一项重要指标。

因为在包装过程中的摩擦力常常既是动力又是阻力,因而其大小应控制在适当的范围内。

在研究摩擦系数时,应特别注意温度对摩擦系数的影响很大,因此不仅要检测包装材料在常温下的摩擦系数,还应考察其在实际使用环境温度下的摩擦系数。

1 摩擦系数1.1 摩擦系数介绍摩擦系数是各种材料的基本性质之一。

当两个相互接触的物体之间有相对运动或相对运动趋势时,其接触表面上产生的阻碍相对运动的机械作用力就是摩擦力。

某种材料的摩擦性能可以通过材料的动静摩擦系数来表征。

静摩擦力是两接触表面在相对移动开始时的最大阻力,其与法向力之比就是静摩擦系数;动摩擦力是两接触表面以一定速度相对移动时的阻力,其与法向力之比就是动摩擦系数。

摩擦系数是针对一组摩擦副来讲的,单纯说某种材料的摩擦系数是没有意义的,同时必须指明组成摩擦副的材料的种类,并说明测试条件(环境温湿度、载荷、速度等)以及滑动材料。

多数学者认为摩擦力的本质是由两物体接触面上的分子间内聚力引起的。

然而事实上,对于两个相互接触的物体来讲,只有在表面间的微观凸起才相互接触,而大多数地方是不接触的,因此实际接触面积远小于表观接触面积(即我们所测定的试样面积)。

摩擦阻力与实际接触面积成正比(不是与表观接触面积成正比),一般实际接触面积又与表面上的正压力成正比,因此摩擦力与正压力成正比。

不同材料间接触面上分子间的内聚引力不同,这将影响到物体间的摩擦力,因此不同材料间的摩擦系数也就不同。

1.2 塑料薄膜的摩擦系数高分子聚合物在软包装行业中获得了广泛的应用,材料表面的摩擦系数是包装机器运行速度以及包装物易开启性的主要影响因素之一,在制作过程中加入添加剂(如爽滑剂和抗粘连剂)是一种调节塑料表面摩擦系数的常见方式。

爽滑剂按照功能分为内爽滑剂和外爽滑剂两类:内爽滑剂能促进聚合物大分子链或链段相对运动,从而改善物料流动性;外爽滑剂则是与聚合物基团相容性差的极性有机化学品,在聚合物链的布朗运动作用下,这些分子迁移到薄膜表面形成一层油性表面,从而起到改善薄膜表面性能的爽滑作用并降低材料表面的摩擦系数。

金属材料 薄板和薄带 拉伸应变硬化指数(n 值)的测定-最新国标

金属材料 薄板和薄带 拉伸应变硬化指数(n 值)的测定-最新国标

金属材料薄板和薄带拉伸应变硬化指数(n值)的测定1范围本文件规定了金属薄板和薄带拉伸应变硬化指数(n值)的测定方法。

本方法仅适用于塑性变形范围内应力-应变曲线呈单调连续上升的部分(见8.4)。

如果材料在加工硬化阶段的应力-应变曲线呈锯齿状(如某些AlMg合金呈现出的Portevin-Le Chatelier锯齿屈服效应),为使所给出的结果具有一定的重复性,应采用自动测量方法(对真实应力-真实塑性应变的对数进行线性回归,见8.7)。

2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T228.1金属材料室温拉伸试验方法(GB/T228.1—2021,ISO6892-1:2019,MOD)GB/T16825.1静力单轴试验机的检验第一部分:拉力和(或)压力试验机测力系统的检验与校准(GB/T16825.1—2022,ISO7500-1:2018,IDT)GB/T12160 GB/T5027GB/T8170单轴试验用引伸计的标定(GB/T12160—2019,ISO9513:2012,IDT)金属材料薄板和薄带塑性应变比(r值)的测定(GB/T5027—2024,ISO10113:2020,MOD)数值修约规则与极限数值的表示和判定3术语和定义本文件未列出术语和定义。

4符号和说明4.1本文件使用的符号及说明见表1。

1表1符号和说明符号说明单位L e引伸计标距mm ΔL引伸计标距部分的瞬时延伸mm L引伸计标距部分的瞬时长度L=L e+ΔL mme p测定拉伸应变硬化指数的约定(工程)塑性应变水平(用于单应变量测算方法)%e pα-e pβ测定拉伸应变硬化指数的约定(工程)塑性应变范围(线性回归方式,e pα:塑性应变下%限,e pβ:塑性应变上限)S o试样平行长度部分的原始横截面积mm2 S真实横截面积mm2 F施加于试样上的瞬时力N R应力MPa σ真实应力MPa εp真实塑性应变-m E应力-应变曲线弹性部分的斜率MPa n拉伸应变硬化指数-C强度系数MPa N测定拉伸应变硬化指数时的测量点数目-r塑性应变比-R m抗拉强度MPaA e屈服点延伸率%A g最大力塑性延伸率% A,B,x,y采用人工方式测定n值的几个变量注:1MPa=1N/mm2。

最新国标摩擦系数仪的试验步骤你了解吗?

最新国标摩擦系数仪的试验步骤你了解吗?

最新国标摩擦系数仪的试验步骤你了解吗?摩擦系数仪用于测量塑料薄膜和薄片、纸张等材料滑动时的静摩擦系数和动摩擦系数。

通过测量材料的滑爽性,可以控制调节材料生产质量工艺指标,满足产品使用要求。

摩擦系数仪还可用于测定橡胶、纸板、编织袋、织物风格、通信电缆光缆用金属材料复合带、输送带、木材、涂层、刹车片、雨刷、鞋材、轮胎等材料滑动时的静摩擦系数和动摩擦系数。

以下依据《GB/T 10006-2021塑料薄膜和薄片摩擦系数的测定》。

测试原理把两试验表面平放在一起,在一定接触压力下,使两表面相对移动,记录所需的力。

用测试的力值除以滑块的重力即为摩擦系数值。

术语和定义摩擦 friction阻碍两接触表面滑动的作用。

分为动摩擦和静摩擦。

静摩擦 static friction滑动开始瞬间,需要克服的“临界”摩擦。

动摩擦dynamic friction给定速度滑动过程中存在的摩擦。

摩擦力frictional force克服摩擦需要的力。

分为静摩擦力FS和动摩擦力FD法向力 normal force垂直施加于两个接触表面的力。

FP摩擦系数 coefficient of friction摩擦力与法向力之比。

静摩擦系数 static coefficient of frictionμs=静摩擦力FS/法向力FP动摩擦系数 dynamic coefficient of frictionμD=动摩擦力FD/法向力FP注1:薄膜的摩擦系数通常为0.2-1的范围之间注2:摩擦系数理想情况下是一种独立于测试仪器和测试条件的固有性能,由于薄膜通常不是理想的,GB/T 10006-2021规定了全部试验参试。

试验设备实验装置由水平试验台、滑块、测力系统和使水平试验台上两试验表面相对移动的驱动机构组成。

滑块或平台均可作为移动部分。

设备要求水平试验台的表面应平滑,由非磁性金属材料制成。

法向力由滑块产生,滑块应具有40cm²面积的正方形底面(边长63mm),为使压力均匀分布,滑块底部应覆盖毛毡等弹性材料,弹性材料不得使试样产生“压纹”。

薄膜动摩擦系数测试方法

薄膜动摩擦系数测试方法

薄膜动摩擦系数测试方法薄膜动摩擦系数是描述薄膜材料与其他物体之间滑动摩擦特性的重要参数。

准确测量薄膜动摩擦系数对于材料研究和工程应用具有重要意义。

本文将介绍几种常用的薄膜动摩擦系数测试方法,并对其原理和步骤进行详细阐述。

一、概述薄膜动摩擦系数是指材料在与其他物体相互接触并施加一定压力下,两者之间的滑动阻力大小。

薄膜动摩擦系数的测量通常需要考虑到摩擦试样的表面状态、试样材料、压力、温度等因素的影响。

下面将介绍几种常用的薄膜动摩擦系数测试方法。

二、倾斜面法倾斜面法是一种简单而常用的测量薄膜动摩擦系数的方法。

该方法主要通过测量在一定斜角下试样在重力作用下下滑动的速度,计算出薄膜动摩擦系数。

步骤如下:1.准备试样:将具有平整表面的薄膜材料切割成标准大小的试样。

2.设置倾斜角度:使用可调节的倾斜台,将试样放在倾斜台上,并调整合适的倾斜角度。

3.施加压力:在试样上施加一定的压力,保证试样与倾斜台之间有足够的接触力。

4.释放试样:释放试样,测量试样在倾斜台上滑动的速度。

5.计算摩擦系数:根据斜角、试样质量、试样滑动速度等数据,计算薄膜动摩擦系数。

三、球面摩擦法球面摩擦法是通过在薄膜表面放置一个球形体,施加一定压力并使其在薄膜表面滚动,在滚动过程中测量球体的速度,从而计算薄膜动摩擦系数。

步骤如下:1.准备试样:将薄膜材料制备成平整、干净的表面。

2.放置球体:在薄膜表面放置一个合适大小的球形体,并施加一定的压力。

3.测量球体速度:测量球体在薄膜表面滚动的速度。

4.计算摩擦系数:根据球体速度、压力等数据,计算薄膜动摩擦系数。

四、纳米压痕法纳米压痕法是一种高精度的测试方法,适用于测量薄膜材料的动摩擦系数。

该方法通过在薄膜表面施加一小块硬物,并测量其在薄膜表面滑动时的力和位移,从而计算薄膜动摩擦系数。

步骤如下:1.准备试样:将薄膜材料制备成平整、干净的表面。

2.搭建测试装置:选择适当的纳米压痕仪,搭建测试装置。

3.施加载荷:在薄膜表面位置施加一小块硬物。

金属材料薄板和薄带摩擦系数试验方法

金属材料薄板和薄带摩擦系数试验方法

YB/T ×××××-200×金属材料薄板和薄带 摩擦系数试验方法Metallic Materials Sheet and Strip Method for Coefficient of Friction编 制 说 明行业标准起草小组2011年4月金属材料薄板和薄带 摩擦系数试验方法编 制 说 明一、 任务来源根据国家工业与信息化部2010年第一批行业标准修订项目计划,《金属材料薄板和薄带摩擦系数试验方法》行业标准由武汉钢铁(集团)公司联合华中科技大学和冶金工业标准研究院共同起草。

二、 起草过程和征求意见情况摩擦广泛存在于实际生产与生活中,是固体力学的研究重点之一。

当两相互接触的物体之间有相对运动或相对运动趋势时,会在接触表面上产生阻碍相对运动的机械作用力,即为摩擦力,而相互摩擦的两物体称为摩擦副。

按摩擦副的运动状态,摩擦可分为静摩擦和动摩擦,前者是指相互接触的两物体间有相对运动趋势并处于静止临界状态时的摩擦,后者是相互接触的两物体越过静止临界状态而发生相对运动时的摩擦。

摩擦系数则是指两接触表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力比值,摩擦系数通常和接触表面的粗糙度有关,而和接触面积的大小无关。

依据运动的性质,可分为静摩擦系数和动摩擦系数。

两接触表面在相对移动开始时的最大阻力为静摩擦力,与法向力的比值即为静摩擦系数。

两接触表面以一定速度相对移动时的阻力,与法向力的比值即为动摩擦系数。

需要强调的是,摩擦系数是与一组摩擦副相对应的,与组成摩擦副的两接触物体的材质和粗糙度相关,单纯讲某种材料的摩擦系数是没有意义的。

多数学者认为摩擦力的本质是由物体接触面上的分子间内聚力引起的。

然而事实上,对于两个相互接触的物体来讲,只有在表面间的微观凸起才相互接触,而大多数地方是不接触的,因此实际接触面积远小于表观接触面积(即我们所测定的试样面积) 。

摩擦阻力与实际接触面积成正比( 不是与表观接触面积成正比),一般实际接触面积又与表面上的正压力成正比,因此摩擦力与正压力成正比。

摩擦系数试验操作规程最新

摩擦系数试验操作规程最新

摩擦系数试验操作规程最新摩擦系数试验操作规程1. 背景介绍摩擦系数试验是用于确定两个接触表面之间的摩擦力大小的试验方法。

通过该试验,可以评估材料表面的摩擦性能,对于各类工程材料的设计和选用具有重要的参考价值。

2. 试验目的确定材料表面的静摩擦系数和滑动摩擦系数,评估材料的摩擦性能。

3. 试验设备3.1 摩擦试验机3.2 试验样品3.3 摩擦面涂层材料(如润滑油等)4. 试验前准备4.1 根据试验要求选择合适的试验样品和涂层材料4.2 检查摩擦试验机的相关设备是否正常工作4.3 准备试验记录表格,记录试验过程和结果5. 试验操作步骤5.1 将试验样品固定在摩擦试验机上5.2 在试验样品表面涂抹一定量的涂层材料,保证涂层均匀且不过多5.3 调整试验机参数,包括试验速度、试验时间等,根据试验要求设定5.4 开始试验,记录试验过程中的相关数据,如涂层磨损情况、摩擦力大小等5.5 重复试验,记录多组数据,以提高数据的可靠性5.6 完成试验后,清理试验设备,确保设备处于正常状态6. 数据处理与分析6.1 将试验过程中记录的数据进行整理和统计6.2 计算试验样品的静摩擦系数和滑动摩擦系数的平均值6.3 对结果进行分析和比较,评估材料的摩擦性能7. 试验注意事项7.1 操作时需佩戴防护手套和眼镜,确保人身安全7.2 摩擦试验机的皮带、轴承等部件应定期检查和维护,确保设备正常运行7.3 试验时应注意操作规范,确保数据的准确性和可靠性7.4 试验过程中如发生异常情况,应及时停止试验并记录相关信息7.5 试验结束后,及时清理试验设备,保持设备的干净和正常状态8. 结论和建议根据试验结果,评估材料的摩擦性能,并提出相应的改进建议,以提高材料的摩擦性能。

以上为摩擦系数试验操作规程的相关内容,试验操作人员应根据实际情况进行具体的操作和调整。

在试验过程中,应注意人身安全和设备的正常运行,确保试验结果的可靠性和准确性。

摩擦系数测试方法跟标准简介.doc

摩擦系数测试方法跟标准简介.doc

一、紧固件的摩擦系数简介在汽车装配中,螺纹紧固件装配的质量将直接影响整车的装配质量和行驶的可靠性。

为此,紧固件的锁紧功能尤为重要。

紧固件以内外螺纹制品旋合来呈现其连接及其紧固的机械性能。

锁紧时需要施加一个扭力来产生一个轴向夹紧力F,太高的轴力会使紧固件断裂,太低的轴力紧固件锁不紧。

目前的装配工艺上最经济可行的方法是通过控制扭矩T来间接实现对轴向夹袅C日啤T ^袅中拇恭U潜唇又柿康闹匾蛰兀菟G呐』艄淌且桓隹朔£恋墓蹋谡庖还讨写嬖涿菸聘彻哪£良岸嗣婺£痢6 跋煽^袅中闹饕蛰爻耸褂玫墓产吠芭』舟乍椒《饨褪墙艄碳哪Z系数。

摩擦系数是一个明确的物理概念,主要取决于摩擦面的材料、表面处理状态和润滑条件。

在车厂的标准中均有对不同表面处理后零件提出相应的摩擦系数要求(镀锌、磷酸盐、有机涂层、锌镣镀层等)二、常用规范ISO 16047 :紧固件摩擦系数的测试方法DIN 946 :紧固件摩擦系数的测试方法NES D3002:紧固件摩擦系的测试方法VW01126:栓装配的超弹性拧紧方法ISO 2320:预置扭矩矩形型螺帽.机械及功能特性VW01129 :公制纹机械连接的摩擦系数规定JISB1084:紧固件摩擦系数的测试方法GB/T16823-3:纹紧固件拧紧试验方法VW01131 :摩擦系数说明三、相关基本概如何建”正确的”锁紧扭Clamp Torque扭系数公式:K = T/D x F 或T = K x D x FT :扭TorqueK :扭系数Torque coefficientD :纹直径DiameterF :轴ForceTension或LoadK值一般使用0.2 作为考值在同况下会在0.1 0.5间变化基本概-如何计算”正确的”锁紧扭“用扭-伸Torque-Tension公式决定锁紧扭M10xl.5 10.9级名幺会被使用多少扭锁紧T 0.2 x 0.01m X 36075N 72.15 Nm 60 Max Ts 公式K = 17 D x F 120 TK x D x F 100 40 Total torque in Nm 80使用75的保证Force in kN扭系如果60荷重时所产生的0.1 时会怎样40扭实施锁紧20 0.4时会怎样20是最适当的0 0 0 200 400 600 800 Angle summary in 通常用保证荷重的75锁紧是希望在材的弹性限线性范围内组基本概-同表面处的锁紧扭比较60 Max Ts Max 60 120 60 100 40Total torque in Nm Total torque in Nm 80 40 Force in kN Force in kN 40 60 20 40 20 20 20 0 0 0 0 0 200 400 600 800 0 200 400 600 800 1000 Angle summary in Angle summary in 镀锌:K 值0.22 美加:K 值0.12 M10xl.5 10.9 级丝75 Proof Load 为36.1 KN K 0.22 时0.22 x 0.01m x 36100 N 79.4 Nm K 0.12时0.12 x 0.01m x 36100 N 43.3 Nm 者搞错会怎样基本概-摩擦系Coefficient of Friction摩擦系包括作用於组件之纹接触面的摩擦系卜iTh和栓或帽承受面与被锁紧物接触面的摩擦系卜L H总摩擦系以叮ot或口ges表示。

金属摩擦实验报告

金属摩擦实验报告

金属摩擦实验报告实验名称:金属摩擦实验实验目的:1. 了解金属材料之间的摩擦特性;2. 掌握金属材料之间的摩擦系数的测量方法;3. 分析金属材料之间的摩擦特性对工程应用的影响。

实验设备和材料:1. 实验台架;2. 金属块(包括不同材料的金属块,如铁、铜、铝等);3. 力计;4. 摩擦平台。

实验原理:1. 摩擦力:两个物体之间由于相互作用而产生的阻碍其相对运动的力;2. 摩擦系数:用来描述摩擦力大小的比例常数。

实验步骤:1. 将实验台架放置在水平桌面上,并确保其稳定;2. 将摩擦平台放在实验台架上,并调整平台使其水平;3. 在摩擦平台上放置一个金属块A,然后再放置另一个金属块B;4. 用力计测量施加在金属块A上的力;5. 慢慢增大金属块B施加在金属块A上的力,并记录下金属块A开始运动的力大小;6. 重复上述步骤,分别使用不同材料的金属块,如铁、铜、铝等。

实验数据记录:实验过程中记录了不同材料金属块之间的摩擦力大小和金属块A开始运动的力大小。

如下表所示:金属材料摩擦力(N)金属块A开始运动的力大小(N)铁 2.5 2.0铜 1.8 1.5铝 1.3 1.0实验结果分析:根据实验数据可以计算出不同材料金属块之间的摩擦系数。

摩擦系数的计算公式为:摩擦系数= 摩擦力/ 金属块A开始运动的力大小根据上述公式计算得到的不同材料金属块之间的摩擦系数如下表所示:金属材料摩擦系数铁 1.25铜 1.2铝 1.3根据实验结果可以得出以下结论:1. 不同材料金属块之间的摩擦系数不同,这与材料的性质有关;2. 摩擦系数反映了金属材料之间的摩擦特性,可以用来评估材料对摩擦力的抵抗能力;3. 摩擦系数的大小与金属材料之间的接触面态、表面粗糙度等因素有关。

实验总结:通过本次金属摩擦实验,我了解了金属材料之间的摩擦特性,并掌握了金属材料之间摩擦系数的测量方法。

实验结果显示不同材料金属块之间的摩擦系数差异较大,这提示我们在工程设计中应根据不同的应用场景选择合适的金属材料。

冶金行业工程建设标准项目汇总表

冶金行业工程建设标准项目汇总表
16
YB/T 2303-2012
重苯
本标准规定了重苯的技术要求、试验方法、 检验规则、标志、包装、运输、贮存、质量证明 书和安全注意事项。
本标准适用于焦炉煤气回收所制得重苯。
YB/T 2303-2005
2013-03-01
17
YB/T 4281-2012
钢铁冶炼工艺炉炉壳用 钢板
本标准规定了钢铁冶炼工艺炉炉壳用钢板的 订货内容、尺寸、外形、重量及允许偏差、技术 要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量 证明书等。
2013-03-01
序 号
标准编号
标准名称
标准主要内容
代替标准
采标情况
实施日期
30
YB/T 4294-2012
不锈钢拉索
本标准规定了不锈钢拉索的术语和定义、分 类和标记、要求、试验方法、检验规则、产品标 志、产品合格证书、包装、运输和贮存。
本标准适用于建筑预应力结构的不锈钢拉 索。
2013-03-01
2013-03-01
15
YB/T 178.8-2012
硅铝合金和硅钡铝合金
本标准规定了用铋磷钼蓝分光光度法测定硅
2013-03-01
序 号
标准编号
标准名称
标准主要内容
代替标准
采标情况
实施日期
磷含量的测定铋磷钼
蓝分光光度法
铝合金、硅钡铝合金中的磷含量。
本标准适用于硅铝合金、硅钡铝合金中磷含 量的测定。测定范围(质量分数):0.010%〜0.100%。
YB/T 109.4-1997
2013-03-01
序 号
标准编号
标准名称
标准主要内容
代替标准
采标情况

金属材料薄板和薄带室温剪切试验方法

金属材料薄板和薄带室温剪切试验方法

金属材料薄板和薄带室温剪切试验方法
金属材料薄板和薄带室温剪切试验方法是一个基础性的物理性能指标,广泛应用于汽车工业、军工、机械设计等领域。

以下是一些常见的金属材料薄板和薄带室温剪切试验方法:
1. 落锤试验:通过落锤冲击试样,测量试样在冲击力下的断裂强度和抗剪强度。

2. 弯曲试验:将试样放在弯曲试验机上,对试样施加弯曲载荷,测量试样弯曲过程中的抗剪强度。

3. 拉伸试验:在拉伸试验机上对试样施加拉伸载荷,测量试样的抗拉强度和抗剪强度。

4. 压缩试验:在压缩试验机上对试样施加压缩载荷,测量试样的抗压强度和抗剪强度。

5. 剪切试验:在剪切试验机上对试样施加剪切载荷,测量试样的抗剪强度。

这些试验方法可以用来评估金属材料薄板和薄带的剪切强度、抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、冲击吸收能量等物理性能指标。

需要注意的是,不同的试验方法适用于不同的材料和产品,试验结果也会因为试样的尺寸、形状、表面状态等因素而有所不同。

因此,在进行金属材料薄板和薄带室温剪切试验时,需要根据具体情况选择合适的试验方法和操作规程。

用新型摩擦装置测定薄板成形的摩擦系数

用新型摩擦装置测定薄板成形的摩擦系数

用新型摩擦装置测定薄板成形的摩擦系数
康永林;孙英;王先进
【期刊名称】《机械工程学报》
【年(卷),期】1996(32)5
【摘要】采用一种新型的测量板成形中工具与工件之间摩擦系数的模拟装置,试验测定了不同厚度及成分的钢板在不同条件下的摩擦系数。

被测钢板有08Al,IF钢,IF钢镀锋板,测试中改变润滑条件,辊距、辊径和板厚,板表面取向。

结果表明摩擦系数与润滑和冲头的几何形状密切相关。

【总页数】5页(P105-109)
【关键词】薄板;权成形;摩擦系数;润滑
【作者】康永林;孙英;王先进
【作者单位】北京科技大学
【正文语种】中文
【中图分类】TG331
【相关文献】
1.薄板冲压成形中摩擦测定装置伺服控制系统 [J], 刘德民;刘月乔;赵志毅
2.一种板成形摩擦系数的测试装置 [J], 吴福兵
3.测定高接触压力下的摩擦系数的新型液压试验装置 [J], 贾玉玺
4.动态旋转式摩擦系数测定仪测定路面摩擦系数的方法 [J], 李华冬;柳凯
5.薄板深冲成形过程中摩擦系数的测定 [J], 徐树成;王先进
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金属摩擦系数测定

金属摩擦系数测定

金属摩擦系数测定金属摩擦系数是指两个金属表面之间的摩擦力与垂直压力之比。

它是衡量金属表面摩擦性能的重要指标,对于工程设计和制造具有重要意义。

本文将探讨金属摩擦系数的测定方法及其应用。

1. 引言金属摩擦系数是指两个金属表面之间的相对运动产生的摩擦力与垂直压力之比。

它是衡量金属摩擦性能的重要指标,对于工程设计和制造具有重要意义。

金属摩擦系数的准确测定对于预测和控制金属材料的摩擦磨损、润滑和热处理等过程具有重要意义。

2. 测定方法金属摩擦系数的测定通常通过摩擦试验来实现。

常用的摩擦试验方法有滑动摩擦试验、滚动摩擦试验和脉动摩擦试验等。

其中,滑动摩擦试验是最常用的方法之一。

滑动摩擦试验是将两个金属试样相互接触并施加一定的压力,通过施加外力使试样相对滑动,测定摩擦力和压力的关系,进而计算出摩擦系数。

常用的滑动摩擦试验设备有摩擦试验机和旋转摩擦试验机等。

3. 影响因素金属摩擦系数受多种因素的影响,主要包括以下几个方面:3.1 表面粗糙度金属表面的粗糙度对于摩擦系数具有明显的影响。

表面粗糙度越大,摩擦系数越大。

这是因为表面粗糙度增加会增加金属表面的有效接触面积,增加摩擦力。

3.2 表面润滑表面润滑对于金属摩擦系数的影响也很大。

适当的润滑可以减小金属表面的摩擦系数,降低摩擦力和磨损。

3.3 温度温度是影响金属摩擦系数的重要因素。

一般情况下,随着温度的升高,金属摩擦系数会逐渐降低。

这是因为温度升高可以减小金属表面的粘附力和摩擦力。

4. 应用领域金属摩擦系数的测定在工程设计和制造中具有广泛的应用。

它可以用于选材、润滑剂选择、磨损预测和摩擦热处理等方面。

4.1 选材金属摩擦系数的不同可以用于不同材料的选用。

例如,在机械制造领域,对于要求低摩擦系数的部件,可以选择具有较低摩擦系数的材料。

4.2 润滑剂选择金属摩擦系数的测定可以用于润滑剂的选择。

通过测定不同润滑剂对金属摩擦系数的影响,可以选择合适的润滑剂来降低摩擦系数和磨损。

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YB/T ×××××-200×
金属材料薄板和薄带 摩擦
系数试验方法
Metallic Materials Sheet and Strip Method for Coefficient of Friction
编 制 说 明
行业标准起草小组
2011年4月
金属材料薄板和薄带 摩擦系数试验方法
编 制 说 明
一、 任务来源
根据国家工业与信息化部2010年第一批行业标准修订项目计划,《金属材料薄板和薄带
摩擦系数试验方法》行业标准由武汉钢铁(集团)公司联合华中科技大学和冶金工业标准研究院共同起草。

二、 起草过程和征求意见情况
摩擦广泛存在于实际生产与生活中,是固体力学的研究重点之一。

当两相互接触的物体之间有相对运动或相对运动趋势时,会在接触表面上产生阻碍相对运动的机械作用力,即为摩擦力,而相互摩擦的两物体称为摩擦副。

按摩擦副的运动状态,摩擦可分为静摩擦和动摩擦,前者是指相互接触的两物体间有相对运动趋势并处于静止临界状态时的摩擦,后者是相互接触的两物体越过静止临界状态而发生相对运动时的摩擦。

摩擦系数则是指两接触表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力比值,摩擦系数通常和接触表面的粗糙度有关,而和接触面积的大小无关。

依据运动的性质,可分为静摩擦系数和动摩擦系数。

两接触表面在相对移动开始时的最大阻力为静摩擦力,与法向力的比值即为静摩擦系数。

两接触表面以一定速度相对移动时的阻力,与法向力的比值即为动摩擦系数。

需要强调的是,摩擦系数是与一组摩擦副相对应的,与组成摩擦副的两接触物体的材质和粗糙度相关,单纯讲某种材料的摩擦系数是没有意义的。

多数学者认为摩擦力的本质是由物体接触面上的分子间内聚力引起的。

然而事实上,对于两个相互接触的物体来讲,只有在表面间的微观凸起才相互接触,而大多数地方是不接触的,因此实际接触面积远小于表观接触面积(即我们所测定的试样面积) 。

摩擦阻力与实际接触面积成正比( 不是与表观接触面积成正比),一般实际接触面积又与表面上的正压力成正比,因此摩擦力与正压力成正比。

不同材料间接触面上分子间的内聚引力不同,这将影响到物体间的摩擦力,因此不同材料间的摩擦系数也就不同。

摩擦在大部分场合都是起到负面作用,会造成产品和零件磨损,进而导致表面损坏、材料损耗和零件失效,不仅会消耗能源和花费材料、降低设备运转效率,而且会加速设备报废、导致部件更换频繁,造成极大的经济损失。

在金属板料成形领域,摩擦条件也是影响板料成形性能的重要参数之一。

在成形过程中,金属板料同模具共同组成了摩擦副,两者之间的摩擦状态会直接影响零件的成形极限、回弹和表面质量,过大的摩擦会导致板料在成形过
程中产生缺陷,模具表面产生划伤和“粘结瘤”,加剧模具磨损进而影响模具寿命。

而在金属板料冲压成形数值模拟中,摩擦系数也是必须的输入参数,同时也是影响数值模拟精度的重要因素。

自上世纪90年代以来,国家先后在摩擦领域公布了五项相关标准,对于规范行业测试方法起到了很好的指导作用。

但随着时间的推移,上述标准在执行的过程中逐渐暴露出了颇多不足之处,例如,汽车用制动器衬片标准(GB5763-1998)和汽车用离合器面片标准
(GB/T5764-1998)与国外相关标准在技术观念、摩擦性能等级判定以及检测方法上存在较大差异,制约了我国摩擦材料向国外市场的出口;工业机械用石棉摩擦片标准(GB/T11834-2000)中对产品的命名中含有“石棉”二字,不合时宜;摩擦衬料的某些检测项目尚属空白;定速式摩擦试验机质量良莠不齐,比对性、重现性查;标准中某些条款已陈旧落后等。

但对于金属薄板带摩擦性能的试验方法,目前还尚未有国际与国家标准,只有部分大型汽车企业和钢厂制定了相应的企业试验规范。

因此,针对金属板料成形领域制定行业标准,通过试验方法准确地检测金属板料同模具之间的摩擦性能是十分必要的,对于规范各实验室之间的试验方法,以便于在统一条件下提供切实可用的试验结果具有非常重要的意义。

在制定本标准时,充分贯彻了我国摩擦材料标准的修订原则:应反映行业技术水平,能促进技术进步,有利行业发展,同时要结合汽车工业形势,考虑到与汽车行业配套要求标准的对接问题。

“金属材料薄板和薄带摩擦系数试验方法”(Metallic Materials Sheet and Strip Method for Coefficient of Friction)的标准主要针对汽车行业金属板料成形领域,其它行业参考使用。

本试验方法旨在鉴定冲压钢板与冲压模具之间的接触性能。

用于检测金属薄板(0.2~2 mm)同标准模具间的滑动摩擦系数,此参数可以用于评价钢板的表面质量,也可以直接用于数值模拟软件中进行零件的设计和冲压工艺的调整。

标准具有很强的可操作性,适应了当前力学性能试验技术向全面、细致、准确而且可靠测量方向发展的要求。

本试验方法对金属薄板带滑动摩擦系数的测定方法进行了详细规定,阐明了该测试方法的实验原理;试样尺寸、试样取样方位的选择;试样机加工方法;试样制备方法及要求;试验装置、试验要求及试验步骤与过程;试验结果分析处理方法及如何出具试验报告等诸多内容。

在润滑油的选取方面没有作过多要求,只在试样制备时作了相关说明,其目的在于让本标准具有更广泛的适用性。

在摩擦系数计算过程中比较容易忽视的一点,即实验过程中试验机拉力与单面摩擦力之间存在两倍的关系,已单独在试验结果处理部分作了相关说明,进行了重点提示。

2010年7月国家标准化管理委员会正式发文同意由武钢负责起草和制订“金属 薄板带 滑动摩擦系数试验方法”的行业标准,项目编号2010-0281T-YB。

随后成立了该标准编制工作小组,讨论和制定了工作计划。

接到制定任务后着手标准征求意见稿的起草准备工作,收集、分析、研究了国际、国外
相关资料,掌握了各类材料摩擦系数试验方法测试方法的现状和发展方向,并综合国情和发展趋势,提出本标准征求意见稿。

三、 参考文献
1 《汽车用制动器衬片标准》标准号:GB5763-1998.
2 《汽车用离合器面片标准》标准号:GB/T5764-1998
3 《工业机械用石棉摩擦片标准》标准号:GB/T11834-2000
4 温诗铸,摩擦学原理.清华大学出版社,1991 1.
5 生永昕,施高义,摩擦磨损原理.浙江大学出版社,1988.11.
6 杨薇,林源. 摩擦系数测试仪及试验方法.《技术手册 检测专题》,79-81
7 张德林.欧洲摩擦材料摩擦性能测试标准新动向之我见. 《非金属矿》,1997, 116:68-72.
8 赵江. 材料摩擦系数的正确检测以及注意事项. 《塑料制造》,2008年11月刊:90-93
9 张德林.制动及传动用摩阻材料的静摩擦系数及其测定.《汽车技术》,1989, (8):33~37.
10 苏利亚. 关于滑动摩擦系数的分析. 《科技与经济》,2006, 24:163。

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