大家都知道汽車引擎在跑完數(shù)萬公里后,必需進(jìn)廠搪缸,否則汽車將極耗油,而且馬力輸出會大不如昔。原因是引擎的汽缸壁和活塞環(huán)之間經(jīng)年累月的對磨導(dǎo)致二者之間的間隙變大,燃燒不完全所排出的廢氣亦對環(huán)境造成污染。只要是相對運(yùn)動的機(jī)械組件都有可能發(fā)生機(jī)件磨耗。如何減少機(jī)件磨耗,除了從機(jī)械設(shè)計著手之外,對磨材料的選擇是不可或缺的。盡管磨耗科學(xué)(Tribology)的發(fā)展已臻完整,對于任何一種對磨系統(tǒng)的磨耗特性。磨耗科學(xué)為摩擦(Friction)與磨耗Wear)的科學(xué)。摩擦是兩相對運(yùn)動物體之接觸面發(fā)生之阻力,磨耗則是物體因兩面間的相對運(yùn)動造成材料畫漸流失。有兩種方法從材料表面移去材料,其一是藉由化學(xué)反應(yīng)的方法使材料溶解,其二是從表面破裂而流失,也就是機(jī)械力作用產(chǎn)生的磨耗。大多數(shù)的磨耗機(jī)構(gòu)包含后者。依此觀之,磨耗過程是漸進(jìn)的、跟系統(tǒng)有關(guān)的。磨耗可能發(fā)生在引擎汽缸、先進(jìn)的渦輪葉片、農(nóng)具、軸承、齒輪、刀具、皮鞋、甚至人體的關(guān)節(jié)等。這些可稱之為不同氣態(tài)的對磨系統(tǒng)(Tribosystem)。對磨系統(tǒng)間的差異如此之大。造成的磨耗型態(tài)也有所不同?;旧峡煞殖伤拇箢悾篈.研磨磨耗(Abrasion)-是由硬顆?;蛲怀鑫飶?qiáng)行在固體表面移動所致,由于較硬的物質(zhì)迫使被磨物體表面造成傷害。一般而言,是俱有銳角的。
1.結(jié)果記錄
材料種類
熱處理方式
荷重(砝碼重量)
編號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
測試圈數(shù)
試驗前重量(g)
試驗后重量(g)
磨耗量(mg)
2100433B
(1)準(zhǔn)備試片須注意事項a.試片若經(jīng)一般硬化處理者,則先車制成毛胚,經(jīng)處理后,再進(jìn)一步精磨成標(biāo)準(zhǔn)尺寸。b.實驗前試片先以丙酮清洗油污,并用干燥器保管,手不可接觸摩擦面。
(2)磨輪若發(fā)生偏磨耗,則使用所附砂紙置于試片架上當(dāng)試片做修正。
(3)吸塵器抽風(fēng)速度須能吸取磨耗顆粒,一般設(shè)定在70。
AISI 1020低碳鋼板在不同測試圈數(shù)下試驗十根試片。
磨耗量=試驗前重量一試驗后重量(a)干燥無潤滑狀態(tài)(b)磨輪:H-18(c)荷重(砝碼重量):1000g(或500g)
(1)將主機(jī)及吸塵器電源打開(ON)。(2)設(shè)定測試參數(shù):測試圈數(shù)、吸塵器抽風(fēng)速度等。a.測試圈數(shù)的設(shè)定:按下“SELECT TEST CYCLES” 鍵,輸入測試圈數(shù),再按“ENTER”鍵。b.吸塵器抽風(fēng)速度的設(shè)定:儀器內(nèi)設(shè)值為100,若要更改則按下“SET VACUUM LEVEL”鍵,輸入抽風(fēng)速度值,再按“ENTER”鍵。(3)將試片用電子天平秤其重量,量測精度到1mg。(4)將試片置于試片架并用試片夾夾緊。(5)將磨輪安裝于磨輪架上旋緊,接著裝上砝碼并放下磨輪架, 然后放下吸塵器吸嘴。(6)按“START”鍵開始進(jìn)行測試,直至試片架停止轉(zhuǎn)動。若試驗中要終止試驗可按下“STOP”鍵(緊急停止鍵)。(7)測試完成后,取下試片觀察并用電子天平秤其重量,而磨耗量則以試驗前后重量的改變決定。(8)若要繼續(xù)下一個測試,則按下“RESET CYCLES COMPLETED“鍵歸零,再依上述程序操作。
磨耗試驗原理
磨耗是兩固體表面互相接觸,經(jīng)摩擦而使表層材料脫落的現(xiàn)象。磨耗依其發(fā)生原因可分類為四種機(jī)構(gòu):
1.黏著磨耗
固體表面接觸時,其高高低低的峰端,會妨礙兩個固體表面百分之百的接觸。突出部分彼此接觸,因承受大的壓力而產(chǎn)生塑性變形,而起冷焊作用,如圖2所示之黏著現(xiàn)象。黏著部分因摩擦滑動而使較弱材料之一側(cè)發(fā)生剪斷,導(dǎo)致材料從較弱的一側(cè)被黏著到較強(qiáng)的一側(cè),如圖2所示。圖2:黏著
圖3:黏著部弱材料被剪斷
2.刮除磨耗
兩個硬度不同的固體表面相接觸時,較硬固體表面的峰端刺入較軟物體的表面,經(jīng)磨耗作用而刮除較軟固體的表面而形成坑孔,如圖4所示,此種磨耗稱為刮除磨耗。在兩個接觸面間,如果有外界的硬質(zhì)顆粒(如砂)介入也會引起刮除磨耗。
圖4:刺傷與刮除
3.表面疲勞磨耗
疲勞所導(dǎo)致的磨耗常發(fā)生于滾動接觸的場合,這是反覆的周期變化應(yīng)力作用在一固體表面,經(jīng)連續(xù)操作后,微小的裂縫在物體表面或內(nèi)層產(chǎn)生,并且繼續(xù)擴(kuò)大,當(dāng)裂縫延伸至表面后,致使材料成碎塊而脫落。此種磨損常在表面留下大小不一的坑孔。此類疲勞磨耗的型式經(jīng)常發(fā)生在齒輪、軸承等機(jī)件上。
圖5:表面疲勞磨損的過程
4.腐蝕磨耗
兩固體接觸面暴露在腐蝕性氣體或液體的環(huán)境下,表面因受到腐蝕而產(chǎn)生硬脆的氧化物,這些氧化物與母材的結(jié)合力較弱,在磨耗時很容易被剝離,此種現(xiàn)象稱為腐蝕磨耗,如圖6
5所示。
圖6:磨蝕膜被剝離的情形
1.黏著性不易黏著的材料組合耐磨性較大。2.表面氧化膜氧化膜可防止黏著者較好,若易黏著或脫落,則磨耗增多。3.化學(xué)安定性易腐蝕者容易引起腐蝕磨損。4.熱傳導(dǎo)性摩擦熱散熱較快者較不易磨損。5.硬度與強(qiáng)度硬材料接觸點變形少,耐磨耗性好,但接觸不良時,不易牢貼,會增加磨耗量。6.表面粗糙度粗糙度大時,易引起刮除作用,故磨耗量大。7.潤滑劑潤滑劑可以形成油膜,減少磨耗量,但接觸壓力大時,油膜破裂,金屬會因黏著而增加磨耗量。
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評分: 4.5
衡陽南郊大道監(jiān)表 試驗表 12 磨耗試驗記錄表 承包單位: 合同段: 監(jiān)理單位: 編 號: 項目名稱 試驗單位 使用范圍 試驗規(guī)程編號 試驗日期 雙 簡 式 巖石產(chǎn)地 巖石名稱 色澤 轉(zhuǎn)簡 編號 碎石外觀描述 碎石塊數(shù) 碎石干重( g) 磨耗率( %) 試驗前 試驗后 試驗前 試驗后 單值 平均 擱 板 式 巖石產(chǎn)地 巖石名稱 色澤 試驗 次數(shù) 各粒級(圓孔篩)試樣重( g) 試樣總重 (g) 500 轉(zhuǎn)后 2mm 篩余 重( g) 磨耗率( %)水泥砼路面 40~31.5 31.5~20 20~10 瀝青面層 單值 平均 40~2 25~2 20~1 15~10 自 檢 意 見 監(jiān) 理 意 見 試驗 計算 審核
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評分: 4.4
1 粗集料磨耗試驗(洛杉磯法)試驗實施細(xì)則 根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范《公路工程集料試驗規(guī)程》 JTG E42-2005,制定本粗集料磨耗 試驗(洛杉磯法)試驗實施細(xì)則。 一、 項目名稱: 粗集料磨耗值檢測。 二、 適用范圍 本方法適用于各種等級規(guī)格集料的磨耗實驗。 三、標(biāo)準(zhǔn)依據(jù) 1. 落杉磯式磨耗機(jī),鋼筒的回轉(zhuǎn)速率為 30r/nim ~33 r/nim 。 2. 鋼球:直徑約 46.8mm,質(zhì)量為 390g~445g。 3. 電子稱:感量 5g 4. 標(biāo)準(zhǔn)篩。 5. 烘箱、容器。 二、操作方法與步驟 1.將不同規(guī)格的集料用水沖洗干凈,置烘箱中烘干。 2 .按下表選擇和確定試驗條件,并按規(guī)定的粒級備料、篩分。 粒 度 類 別 粒級組成 試樣 質(zhì)量 (g) 試樣總 質(zhì) 量( g) 鋼 球數(shù)量 (個) 鋼球 總質(zhì)量 (g) 轉(zhuǎn) 數(shù) ( 轉(zhuǎn)) 適用的粗集料 規(guī) 格 公稱粒徑 (mm) A 26.5~37.
耐磨性試驗,一般都要在磨耗試驗機(jī)上進(jìn)行,常用磨耗試驗機(jī)有鈴木式、葉山式和圓盤面與試片摩擦式。
1、 鈴木式磨耗試驗機(jī)
鈴木式磨耗試驗機(jī)用于測定圓筒狀試片端面之間的磨耗。上面的試驗片旋轉(zhuǎn),由于摩擦力的作用帶動下面試片,測定使下面試片制動所需的力可求出摩擦系數(shù)。鈴木式磨耗試驗機(jī)的結(jié)構(gòu)如下圖1所示。
2、葉山式磨耗試驗機(jī)
葉山式磨耗試驗機(jī)結(jié)構(gòu)如下圖2所示。通過杠桿將荷重彈簧下掛的負(fù)荷加載于試片,摩擦片旋轉(zhuǎn)而發(fā)生摩擦,摩擦力可由測微計測出。
(3)圓盤面與試片摩擦的試驗機(jī)
圓盤面與試片摩擦的試驗機(jī)的結(jié)構(gòu)如下圖3:
洛杉磯磨耗試驗機(jī)滿足《公路工程集料試驗規(guī)程》(JTJ 058—2000)T 0317—2000的技術(shù)要求,用于測
定各種等級規(guī)格石料的磨耗率。
磨耗試驗機(jī)用途:適用于橡膠、輪胎、輸送帶、鞋底、軟質(zhì)合成皮等材料之耐磨性能。
該設(shè)備由夾持器、起落塊、控制面板、蓋子、導(dǎo)桿滑輪、滾筒、收集盤、腳輪、指示燈、啟動鍵、停止鍵、微調(diào)鍵、電源鍵等部件組成。磨耗試驗用磨耗試驗機(jī)在規(guī)定的試驗條件(載荷,速度,溫度和濕度等)下測定經(jīng)過一定的時間或一定距離之后試樣被磨去的量所進(jìn)行的試驗。