國(guó)際上常用的幾種磨耗試驗(yàn)
廣泛應(yīng)用于耐磨性的測(cè)試儀器有磨耗試驗(yàn)機(jī),劃傷測(cè)試儀,振蕩試驗(yàn)機(jī),線性磨耗儀。涂層耐磨性試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)的制訂,統(tǒng)一和規(guī)范了不同材料的檢測(cè)手段與質(zhì)量要求,也為各種制式耐磨性試驗(yàn)儀器的開(kāi)發(fā)研制提供了必須遵循的設(shè)計(jì)依據(jù)。
其中,磨耗領(lǐng)域較為聞名的儀器要數(shù)美國(guó)Taber,目前國(guó)內(nèi)外很多磨耗測(cè)試都是使用Taber的各種磨耗設(shè)備。以下介紹幾種常用磨耗測(cè)試
旋轉(zhuǎn)磨擦橡膠輪法 (Taber 試驗(yàn) )
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1768--79(89)中規(guī)定的方法與儀器雖然工作原理與其相同,但未對(duì)旋轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速作明確規(guī)定,而且試驗(yàn)結(jié)果只以經(jīng)規(guī)定研磨轉(zhuǎn)數(shù)研磨后的涂層質(zhì)量損耗( 失重法)的單一方法表示。旋轉(zhuǎn)磨擦橡膠輪法可廣泛用于涂層、鍍層和金屬、非金屬材料的耐磨性試驗(yàn),但是用作研磨的橡膠砂輪需要經(jīng)常修整和適時(shí)更新。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ISO 7784 . 2--97 規(guī)定用旋轉(zhuǎn)磨擦橡膠輪法測(cè)定涂層的耐磨性,即在旋轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速為60r /min、加壓臂承載一定負(fù)荷的規(guī)定試驗(yàn)條件下,采用嵌有金剛砂磨料的硬質(zhì)橡膠磨擦輪磨耗涂層表面,其耐磨性可分別以經(jīng)規(guī)定研磨轉(zhuǎn)數(shù)研磨后涂層質(zhì)量損耗(失重法 ) 的平均值或以磨損某一厚度涂層所需的平均研磨轉(zhuǎn)數(shù) ( 轉(zhuǎn)數(shù)法)2種方法表示與評(píng)價(jià)。二者相比較,失重法對(duì)試樣的稱(chēng)重精度要求嚴(yán)格,但它不受涂層厚薄的影響;而轉(zhuǎn)數(shù)法測(cè)定時(shí)直觀方便,不需稱(chēng)重,但對(duì)涂層研磨厚度的測(cè)量要求甚嚴(yán)。
涂層耐磨性的試驗(yàn)方法
涂層耐磨性系指涂層表面抵抗某種機(jī)械作用的能力,通常采用砂輪研磨或砂粒沖擊的試驗(yàn)方式來(lái)測(cè)定,它是使用過(guò)程中經(jīng)常受到機(jī)械磨損的涂層的重要特征之一,而且與涂層的硬度、附著力、柔韌性等其它物理性能密切相關(guān)。國(guó)內(nèi)外常用的涂層耐磨性試驗(yàn)方法及其主要技術(shù)特征。
落砂沖刷試驗(yàn)法
采用這種試驗(yàn)方法,天然砂磨料的選擇將對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生直接影響,因此對(duì)砂粒的硬度、粒度和幾何形狀要求嚴(yán)格。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5237.5 — 2000 規(guī)定采用符合 GB/T 178 — 77標(biāo)準(zhǔn)要求的標(biāo)準(zhǔn)砂作磨料。ASTMD 968 —93規(guī)定用落砂耐磨試驗(yàn)器測(cè)定有機(jī)涂層的耐磨性,即采用規(guī)定產(chǎn)地的天然石英砂作磨料,通過(guò)試驗(yàn)器導(dǎo)管從一定高度自由落下,沖刷試樣表面,以磨損規(guī)定面積的單位厚度涂層所消耗磨料的體積(L),并通過(guò)計(jì)算耐磨系數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)涂層的耐磨性。應(yīng)當(dāng)指出,在采用落砂沖刷試驗(yàn)法的上述2項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)中,盡管都采取了主要技術(shù)參數(shù)完全相同的耐磨性試驗(yàn)器,但由于所用天然砂磨料的粒度不同,因而同性流出體積為2L磨料的流速成并不相同,前都規(guī)定為 21 ~ 23.5s ,后者規(guī)定為 16 ~ 18s 。
噴砂沖擊試驗(yàn)法
ASTM D 658 -81(86)規(guī)定用鼓風(fēng)磨蝕(噴砂)試驗(yàn)測(cè)定有機(jī)涂層的耐磨性,這種方法是通過(guò)調(diào)節(jié)氣泵輸出壓力,使試驗(yàn)器噴管處的空氣流速為 0.07m 3/min,以保證每分鐘平均噴出( 44 ± 1 ) g 的金剛砂束沖擊涂層,并以磨損規(guī)定面積的單位厚度涂層所消耗磨料的質(zhì)量(g),通過(guò)計(jì)算其耐磨系數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)涂層的耐磨性。因此必須按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定選用粒度范圍為 75 ~ 90 μm的碳化硅作磨料,而氣源輸出壓力和磨料的均一噴速成為影響試驗(yàn)結(jié)果的決定因素。
往復(fù)運(yùn)運(yùn)磨耗試驗(yàn)法
經(jīng)規(guī)定的若干次研磨后,以涂層厚度(μ m )或涂層質(zhì)量(mg)的減少,并通過(guò)計(jì)算其磨損阻力評(píng)價(jià)涂層的耐磨性。ISO 8251 - 87 和 JIS H8682都規(guī)定了用磨擦輪磨耗試驗(yàn)機(jī)測(cè)定鋁和鋁合金陽(yáng)極氧化膜的耐磨性。這種試驗(yàn)方法是在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,使涂鍍層與膠接在磨擦輪外緣上的研磨砂紙作平面往復(fù)運(yùn)動(dòng),每雙行程后磨擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度(0.9o ),由于該方法的試驗(yàn)條件易于控制,而無(wú)其它方法所存在的諸如磨輪修整、老化,砂流速率、砂束形狀等較難控制的問(wèn)題,因而試驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性較好,而且除涂鍍層外,這種方法已廣泛用于塑料、橡膠和金屬材料的耐磨性試驗(yàn)。
我國(guó)已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB / T1768 —79(89)《漆膜耐磨性測(cè)定法》,近年又在 GB / T5237.5 —2000中規(guī)定用落砂耐磨試驗(yàn)機(jī)測(cè)定鋁合金建筑型材表面氟碳漆膜的耐磨性。綜上所述,不難看出,目前國(guó)內(nèi)外涂料鍍層耐磨性試驗(yàn),方法多樣,各具特色。盡管對(duì)于上述各種試驗(yàn)方法及其應(yīng)用性能的評(píng)價(jià)人們?cè)谡J(rèn)識(shí)上不盡相同,但就多項(xiàng)檢測(cè)手段的開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用來(lái)說(shuō),仍以采用旋轉(zhuǎn)磨擦橡膠輪法、落砂法和噴砂法較為普遍。
迄今,工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于不同材料均有相應(yīng)的磨損試驗(yàn)方法,如日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JIS H8503規(guī)定了有關(guān)金屬屬膜耐磨性試驗(yàn)方法;JIS H8615 敘述了鉻電鍍層的耐磨性試驗(yàn);又如美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) ASTM D 968—93 和 ASTM D 658 —81(86) 分別規(guī)定用落砂法和噴砂法測(cè)定有機(jī)涂層的耐磨性;而在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)SO7784.2 —97中則采用旋轉(zhuǎn)磨擦橡膠輪法測(cè)定色漆和清漆的耐磨性;在 IS08251 — 87 和 JISH8682中均規(guī)定用磨擦輪磨耗試驗(yàn)機(jī)測(cè)定鋁和鋁合金表面陽(yáng)極氧化膜的耐磨系數(shù)。
相關(guān)標(biāo)簽:磨耗試驗(yàn)機(jī)