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什么是“磨損試驗(yàn)”都做哪些項(xiàng)目?

什么是“磨損試驗(yàn)”都做哪些項(xiàng)目?

由于摩擦導(dǎo)致的磨損是機(jī)械零件失效的主要形式之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),工程實(shí)際中約有一半左右的零件是磨損失效。摩擦磨損程度大小與金屬材料的化學(xué)成分、組織狀態(tài)及力學(xué)性能等有密切關(guān)系。利用熱處理,特別是化學(xué)熱處理,可以大幅度提高材料的耐磨性。

    按照運(yùn)動(dòng)狀態(tài),摩擦分為靜摩擦,動(dòng)摩擦。動(dòng)摩擦又分為滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦。根據(jù)潤滑狀態(tài)可以分為干摩擦、液體摩擦、邊界摩擦及混合摩擦等。
    材料的磨損是在摩擦力作用下,其表面形狀、尺寸發(fā)生損傷,組織與性能發(fā)生變化的過程,通常磨損量隨摩擦進(jìn)行,分為三個(gè)階段,如圖 1 所示 。

▲圖1 磨損曲線


1,跑合階段(圖中Oa段)
    摩擦開始時(shí),表面有一定的粗糙度,真實(shí)接觸面積較小,故磨損率極大,隨著表面被磨平,真實(shí)接觸面積增大,磨損速率減慢。
2,穩(wěn)定磨損階段(圖中ab段)
    經(jīng)過磨合,接觸表面進(jìn)一步平滑,磨損穩(wěn)定,磨損量很小、磨損速率不變,這是機(jī)件正常工作時(shí)期。
3,劇烈磨損階段(b點(diǎn)以后)
   隨著時(shí)間或行程增加,接觸表面之間的間隙逐漸增大,磨損速率急劇上升,精度喪失,最后導(dǎo)致機(jī)件失效。
    材料的耐磨性除與其自身特有關(guān)外,還與材料的服役或試驗(yàn)條件有關(guān),例如介質(zhì)種類、潤滑條件及溫度高低等。因此材料的磨損是十分復(fù)雜的問題,許多問題至今還不清楚,甚至對磨損的分類仍不統(tǒng)一?,F(xiàn)將多數(shù)承認(rèn)的常用分類方法,經(jīng)磨損分為五類,分述如下。

一、磨損分類


    按照磨損機(jī)理,將磨損分為:磨料磨損、粘著磨損、接觸磨損、腐蝕磨損及微動(dòng)磨損等。
    在這些磨損形式中,磨料磨損最普遍,約占磨損事例的50%,其次是粘著磨損約占15%,微動(dòng)磨損是復(fù)合磨損。
    各種磨損特征如表1所示。


▼表1 各類磨損失效特征


    磨損常常是多種形式同時(shí)發(fā)生,并非單一類型,并且在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中磨損類型還可能發(fā)生轉(zhuǎn)化。圖2 所示,為在壓力一定時(shí)滑動(dòng)速度與磨損量的關(guān)系。當(dāng)滑動(dòng)速度很低時(shí),摩擦在表面氧化膜間進(jìn)行,此時(shí)產(chǎn)生的磨損為氧化磨損,磨損量小。隨著速度增大氧化膜破裂,便轉(zhuǎn)化為粘著磨損,磨損量也隨之增大;滑動(dòng)速度再增加,因摩擦熱增大而使表面溫度升高,使氧化過程加快,出現(xiàn)了黑色氧化鐵粉末,從而又轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸p,其磨損量又變小。如滑動(dòng)速度再繼續(xù)增大,將再次轉(zhuǎn)化為粘著磨損,磨損劇烈,導(dǎo)致零件失效。

▲圖2 壓力一定時(shí)滑動(dòng)速度與磨損量的關(guān)系


因此,在實(shí)際工作中,應(yīng)努力找出磨損的主導(dǎo)形式,再采取措施,提高機(jī)件的耐磨性。

1.1 磨料磨損
    一對摩擦副之間存在有硬質(zhì)顆粒時(shí),零件表面產(chǎn)生擦傷,稱之為磨料磨損。例如礦山機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械、建筑機(jī)械等零部件常與泥沙、礦石、渣滓等接觸,發(fā)生的磨損大都是磨料磨損。這些硬質(zhì)顆粒像無數(shù)把微小的切削刀具在金屬表面上切削,導(dǎo)致表面損傷。
    影響磨料磨損的因素一是材料自身的特性,二是零件服役環(huán)境或者說是試驗(yàn)條件。
1.1.1 材料的硬度
    硬度越高,耐磨性越好。圖3 為一些純金屬和工具鋼的硬度與相對耐磨性 ε 的關(guān)系。相對耐磨性 ε可用下式表示:
     ε=標(biāo)準(zhǔn)試樣磨損量/試樣磨損量          

▲圖3 一些純金屬和工具鋼的硬度與相對耐磨性的關(guān)系


1.1.2 化學(xué)成分
    鋼中含碳量越高,硬度也越高,耐磨性就越好。以固溶狀態(tài)存在的合金元素對耐磨性作用不大,形成碳化物時(shí)能顯著提高耐磨性。
1.1.3 顯微組織
    鋼中組織對磨料磨損影響顯著,依鐵素體、珠光體、貝氏體、馬氏體順序遞增。而片狀珠光體又優(yōu)于球狀珠光體。在相同硬度下,等溫淬火得到的組織的耐磨性又比回火馬氏體要好。鋼中殘留奧氏體也影響磨損抗力,在低應(yīng)力磨損條件下且殘留奧氏體較多時(shí),將降低耐磨性。在較高應(yīng)力條件下,殘留奧氏體因加工硬化表現(xiàn)顯著,從而提高耐磨性。用Al2O做磨料時(shí),鋼中不同組織與磨料磨損關(guān)系見表2 。

▼表2 鋼中不同組織與磨料磨損關(guān)系

    試驗(yàn)還表明,對低應(yīng)力磨料磨損,淬火馬氏體耐磨性與含碳量有關(guān)系。圖4 所示 為馬氏體中含碳量對耐磨性的影響。圖中可看出,當(dāng)含碳量低于1%時(shí),隨馬氏體中含碳量的增加,耐磨性增加,含碳量高于1%時(shí),隨馬氏體中含碳量的增加,耐磨性降低。

▲圖4 馬氏體中含碳量對耐磨性的影響

a)用Al2O3做磨料  b)用SiO2做磨料

 65Г=65Mn    60C2=60Si2Mn  

9XC=9CrSi    ШX15=GCr15  

8X3=8Cr3


    鋼中碳化物對耐磨性顯著影響。在軟基體上(例如鐵素體)存在碳化物,可顯著提高耐磨性;但在硬基體中(例如馬氏體)碳化物象缺口一樣,對提高耐磨性不但無益,反而有害。因此,只有碳化物硬度比基體硬度高得多時(shí),才能提高耐磨性。

1.1.4 加工硬化

    圖5 為加工硬化對低應(yīng)力磨損試驗(yàn)時(shí)耐磨性的影響。可以看出,因塑性變形而加工硬化的材料雖然提高了材料的硬度值,但卻并沒有使耐磨性增加。所以在低應(yīng)力磨損時(shí),并不能依靠加工硬化來提高表面耐磨性。如果是在高應(yīng)力沖擊加載的條件下,表面會(huì)因加工硬化而使硬度升高,其耐磨性也隨之增加。高錳鋼的耐磨性就是就屬于這種情況。

▲圖5 加工硬化對低應(yīng)力磨損試驗(yàn)時(shí)耐磨性的影響


這種鋼經(jīng)過水韌處理后,為比較軟的奧氏體組織,在低應(yīng)力磨合場合它的耐磨性不好;而在高應(yīng)力帶沖擊場合,它具有特別高的耐磨性。這是由于奧氏體的加工硬化率很高,同時(shí)還伴有誘發(fā)馬氏體轉(zhuǎn)變的原因。高錳鋼用作碎石機(jī)的錘頭、顎板可呈現(xiàn)很好的耐磨性,而用作拖拉機(jī)的履帶板或犁鏵時(shí)卻并不耐磨,其原因就兩種情況下的應(yīng)力不同所致。履帶板和犁鏵受的都是低應(yīng)力。
1.1.5 實(shí)驗(yàn)條件
    磨料硬度越高,鋼的磨損率就越大;當(dāng)磨料硬度超過一定值后,鋼的磨損量大小與磨料硬度就無關(guān)了。
    磨料尺寸及形狀與鋼的磨損也有關(guān)系,尺寸越大,磨損越大;當(dāng)磨料尺寸達(dá)到一定值后磨損反而減慢。
    磨料的銳利程度也影響磨損率,越銳利磨損量越大。
    磨料的碰撞角對鋼的磨損量也有影響。

1.2 粘著磨損
    一對摩擦副在摩擦力作用下,接觸面的表面會(huì)發(fā)生塑性變形,表面的氧化膜被破壞,露出新鮮金屬表面,由于分子力的作用使兩個(gè)表面粘結(jié)(或焊合)起來。當(dāng)外力小于這個(gè)粘結(jié)力時(shí),摩擦副的相對運(yùn)動(dòng)被迫停止,便發(fā)生“咬死”現(xiàn)象。當(dāng)外力大于粘結(jié)力時(shí),結(jié)合處被切斷,如果切斷是在兩個(gè)接觸面之間,則不發(fā)生磨損;如果發(fā)生在強(qiáng)度低的一側(cè)時(shí),強(qiáng)度較高的一側(cè)上粘有對側(cè)的較軟金屬,稱之為金屬轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。這些粘附金屬在反復(fù)滑動(dòng)過程中可能由金屬表面上脫落下來成為磨屑。
    粘著磨損的磨損量Q(mm3)表達(dá)式為:


              F    
    Q=K——L
              H


式中  K——磨損系數(shù)
        F——接觸壓力
        H——硬度
        L——摩擦滑動(dòng)距離


    K 實(shí)際上反映了配對材料粘著力的大小。試驗(yàn)測出各種材料的 K 值范圍很大,但對于每對材料有一特定值。如:
    低碳鋼/低碳鋼,K=0.7×10E-3;
    70黃銅/工具鋼,K=1.7×10E-4;
    62黃銅/工具鋼,K=6.0×10E-4 ;
    工具鋼/工具鋼,K=1.3×10E-4 ;
 鎢碳化物/低碳鋼,K=4.0×10E-6;  
    粘著磨損量的表達(dá)式表示的磨損量與接觸壓力的關(guān)系只適合在有限載荷范圍內(nèi),如圖6所示。當(dāng)摩擦面壓力低于布氏硬度值1/3時(shí),K 值保持不變,壓力超出1/3布氏硬度值時(shí),K值將急劇增長,就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的磨損或“咬死”(材料的1/3布氏硬度,相當(dāng)于材料的抗拉強(qiáng)度σb),上式所示的關(guān)系不復(fù)存在。


▲圖6 不同硬度鋼,粘著磨損系數(shù)與摩擦面承受壓力的關(guān)系


 影響粘著磨損的因素如下:
    1)金屬間的互溶性
    互溶性好,粘著傾向大,磨損大。同種材料互溶性好,所以磨損大。元素周期表中位置靠近的元素互溶性好,較遠(yuǎn)的互溶性差,例如Cu、Ni可以形成完全互溶合金,它們之間的粘著磨損傾向大。
    2)點(diǎn)陣類型
    面心立方金屬粘著傾向大,密排六方最小。
    3)組織
    單晶組織比多晶組織粘著磨損傾向大;
    粗晶粒比細(xì)晶粒粘著傾向大;
    固溶體比化合物粘著傾向大;
    下貝氏體耐磨性比馬氏體好;
    適量殘留奧氏體量增加鋼的耐磨性;
    碳化物增加鋼的耐磨性。

    4)硬度

    為使零件表面有良好的的潤滑能力,零件表面應(yīng)稍軟些,次表面、再里層應(yīng)有一緩慢過渡區(qū)。亞表層的硬度起支撐作用。

    5)實(shí)驗(yàn)環(huán)境或零件工作環(huán)境

    在易氧化環(huán)境中,由于氧化膜的存在,防止了金屬純凈表面的直接接觸,從而避免或減輕了粘著現(xiàn)象的發(fā)生。在高真空環(huán)境下,由于不會(huì)發(fā)生氧化,在潤滑難以保證時(shí),易發(fā)生粘著現(xiàn)象。


1.3 腐蝕磨損
    在磨損過程中,金屬與介質(zhì)同時(shí)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng),使零件表面發(fā)生尺寸和重量損失的現(xiàn)象稱為腐蝕磨損。氧化磨損是腐蝕磨損中最典型、最多見的一種磨損類型。
    一般機(jī)械零件都是在含氧環(huán)境中工作的,表面形成一層氧化膜。當(dāng)摩擦副相對運(yùn)動(dòng)時(shí),氧化膜被刮傷或被壓碎會(huì)露出新鮮金屬,隨后又會(huì)形成一層新的氧化膜,再被刮傷壓碎,這種現(xiàn)象成為“氧化磨損”。氧化物夾在磨損表面之間,可能起磨料作用,露出的金屬表面可能被粘著,因而氧化磨損可能導(dǎo)致粘著磨損和磨料磨損。不發(fā)展成粘著磨損和磨料磨損的氧化磨損是最輕微的磨損。
    氧化磨損與金屬零件表層塑性變形抗力、滑動(dòng)速度、接觸應(yīng)力、介質(zhì)含氧量、氧化膜的硬度、潤滑條件等因素有關(guān)。提高表層塑性變形抗力是提高材料氧化磨損的主要措施。圖7、圖8 分別為常用結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼磨損量與硬度的關(guān)系(壓力1.47MPa,滑動(dòng)速度1.56m/s)

▲圖7 結(jié)構(gòu)鋼氧化磨損量與硬度關(guān)系

①18CrMnTi滲碳   ②12CrNi3A滲碳  

③18CrNiWA滲碳   ④20CrA滲碳  

⑤T8淬火   ⑥40Cr淬火 

⑦45鋼淬火   ⑧18CrNiWA調(diào)質(zhì)

⑨30CrMnSi調(diào)質(zhì)   ⑩40CrNiMoA調(diào)質(zhì)

?37CrNi3調(diào)質(zhì)   ?30CrMnSi調(diào)質(zhì)

?45鋼正火

   

▲圖8 工具鋼氧化磨損量與硬度關(guān)系


1.4 接觸疲勞
    齒輪、凸輪副、滾動(dòng)軸承、鋼軌與輪箍、鑿巖機(jī)活塞與釬尾的打擊端部等,它們的接觸面在滾動(dòng)或滾動(dòng)與滑動(dòng)復(fù)合摩擦?xí)r,接觸應(yīng)力反復(fù)作用下引起的表面破壞現(xiàn)象稱為“接觸疲勞”。零件產(chǎn)生接觸疲勞時(shí),接觸表面上產(chǎn)生許多針孔或痘狀凹坑,稱之為“麻點(diǎn)”或“點(diǎn)蝕”,有的凹坑很深,呈貝殼狀。在剛開始出現(xiàn)少數(shù)麻點(diǎn)時(shí)仍可繼續(xù)工作;隨著時(shí)間延長,麻點(diǎn)剝落將不斷增多和擴(kuò)大,磨損加劇,將發(fā)生較大附加沖擊力,噪聲增大,甚至使零件折斷,這就是接觸疲勞現(xiàn)象。
    影響接觸疲勞的主要因素如下:
    1)非金屬夾雜物
    軸承鋼中的非金屬夾雜物有塑性的、脆性的和不變形(球狀)的三種。其中塑性夾雜物對接觸疲勞壽命的影響較小,球狀?yuàn)A雜物(即硅酸鹽和鐵錳酸鹽)次之,危害最大的是脆性夾雜物(Al2O3、氮化物、硅酸鹽和碳化物等)。因?yàn)樗鼈儫o塑性、與基體間的彈性模量不同,容易在夾雜物和基體交界處引起高度應(yīng)力集中,二者的膨脹系數(shù)差別對應(yīng)力集中影響很大,從而成為影響疲勞壽命的重要因素。氧化物等夾雜膨脹系數(shù)小于基體,使金屬界面產(chǎn)生殘留拉應(yīng)力,使得疲勞強(qiáng)度降低;硫化物膨脹系數(shù)大于基體,使金屬界面產(chǎn)生殘留壓應(yīng)力,不僅不降低疲勞強(qiáng)度反而有利于疲勞壽命。硫化物的有利作用還有可能是將氧化物包住,形成共生夾雜物。因此圖9 所示為硅酸鹽、氧化鋁和硫化物對接觸疲勞壽命的影響。                                                                        

▲圖9 軸承鋼中氧化鋁、硅酸鹽和硫化物夾雜對接觸疲勞壽命的影響

a)氧化鋁+硅酸鹽    b)硫化物   


    2)馬氏體含碳量

    對軸承鋼研究表明,在剩余碳化物相同的條件下,馬氏體含碳量(w%)在0.4%~0.45%左右時(shí),接觸疲勞壽命最高,出現(xiàn)峰值 。見圖10 。

  

                            

▲圖10 馬氏體中含碳量與接觸疲勞壽命的關(guān)系


    3)剩余碳化物顆粒大小和數(shù)量
    研究表明,軸承鋼中的剩余碳化物顆粒細(xì)小的比顆粒粗大的接觸疲勞壽命高。此外,碳化物分布要均勻、形狀要圓。如果不是為了提高耐磨性,最好不要有剩余碳化物,因?yàn)樵囼?yàn)觀測到的裂紋都是在碳化物和馬氏體界面上傳播的,至少也要使剩余碳化物數(shù)量調(diào)整到6%以下,否則對接觸疲勞沒有好處。
    4)硬度
    在中低硬度范圍內(nèi),零件的表面硬度越高,接觸疲勞抗力越大,但在高硬度范圍內(nèi),則無這樣的關(guān)系。對一般靜態(tài)接觸軸承,最佳接觸疲勞壽命的對應(yīng)硬度為HRC62;對含有沖擊性質(zhì)載荷的接觸疲勞,最佳對應(yīng)硬度可略低到HRC58-60范圍。
    配對件之間還要注意適當(dāng)?shù)挠捕炔睿琮X輪嚙合中,小齒輪比大齒輪硬度高出HBW25-50為宜。


1.5 微動(dòng)磨損
    微動(dòng)磨損是一種典型的復(fù)合磨損,一般是由粘著磨損、磨料磨損和氧化磨損等過程結(jié)合在一起,有時(shí)候還和接觸疲勞相聯(lián)系;它是在一對摩擦副之間由于1mm以下的小振幅相對振動(dòng)而產(chǎn)生的磨損。如果磨損過程中兩個(gè)表面之間是化學(xué)反應(yīng)起主要作用時(shí),可稱之為微動(dòng)腐蝕磨損。例如軸徑與滾動(dòng)軸承內(nèi)圈,渦輪葉片的榫輪與盤的榫槽,以及螺母、螺栓與緊固的連接件結(jié)合面等,都可能出現(xiàn)微動(dòng)磨損。
    微動(dòng)磨損主要特征是摩擦面上存在大量磨損產(chǎn)物——磨屑。這些磨屑由大量氧化物組成,對鐵基材料來說,是出現(xiàn)紅褐色粉末氧化鐵(α-Fe2O3)。這些磨屑往往不易排出,留在接觸區(qū)周圍。
    圖11所示 為微動(dòng)磨損對疲勞強(qiáng)度的影響。該圖表明微動(dòng)磨損不僅降低疲勞強(qiáng)度的30%~40%,而且使應(yīng)力-循環(huán)次數(shù)曲線上不存在極限值。

▲圖11 微動(dòng)磨損對疲勞強(qiáng)度的影響

注:試樣成分(w)C0.25% Cr0.25%  Ni0.25%  Mn1.0%

     

    材料抗微動(dòng)磨損能力與抗粘著磨損能力有關(guān),提高表面硬度(如滲碳、滲氮)和表明涂覆保護(hù)層,以及添加潤滑劑等均可提高微動(dòng)磨損抗力。冷作硬化對提高微動(dòng)磨損抗力有明顯效果,軸肩及軸徑經(jīng)滾壓或拋丸處理后微動(dòng)磨損抗力可提高2~3倍。設(shè)計(jì)中常在兩接觸面間采用加墊襯的方法,或鍍銅、磷化等處理,以改變接觸條件,這是防止微動(dòng)磨損的有效方法,如鍛錘錘頭與錘桿之間配合處,油井鉆桿螺紋連接處等。

二、磨損試驗(yàn)機(jī)

    磨損試驗(yàn)機(jī)因受實(shí)驗(yàn)條件(壓力、滑動(dòng)滾動(dòng)速度、介質(zhì)及潤滑條件,溫度,配對材料性質(zhì)及表面狀態(tài)等)影響很大,因此,試驗(yàn)條件必須盡可能接近實(shí)際工作條件;并且除在實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)外,必要時(shí)還要進(jìn)行中間臺架試驗(yàn)和實(shí)物裝車試驗(yàn)。 常用的磨損試驗(yàn)機(jī)有以下幾種:

1.1 滾子式磨損試驗(yàn)機(jī)
    圖12所示,為滾子式磨損試驗(yàn)機(jī)。

▲圖12 滾子式磨損試驗(yàn)機(jī)


    它模擬齒輪嚙合、火車車輪與鋼軌類的摩擦形式,現(xiàn)在發(fā)展為可進(jìn)行滾動(dòng)摩擦、滑動(dòng)摩擦、滾動(dòng)與滑動(dòng)復(fù)合摩擦、沖擊摩擦以及接觸疲勞等試驗(yàn),用途廣泛。國產(chǎn)MM200型及瑞士Amsler型試驗(yàn)機(jī)即屬此類。


MM200型磨損試驗(yàn)機(jī)實(shí)物圖片


2.2 切入式磨損試驗(yàn)機(jī)
    如圖13所示,為切入式磨損試驗(yàn)機(jī)。方塊形 上試樣 固定,圓盤形 下試樣 轉(zhuǎn)動(dòng),在載荷作用下,下試樣 切入 上試樣,用讀數(shù)顯微鏡測量切入磨痕寬度后,計(jì)算體積磨損量,可快速測定材料及處理工藝的性質(zhì)。國產(chǎn)MK-1型,Skoda-Savin型試驗(yàn)機(jī)即屬此類。

▲圖13 切入式磨損試驗(yàn)機(jī)


切入式磨損試驗(yàn)機(jī)實(shí)物圖片


2.3 旋轉(zhuǎn)圓盤-銷式磨損試驗(yàn)機(jī)
    如圖14 所示,上試樣銷子固定,下試樣圓盤旋轉(zhuǎn),試驗(yàn)精度高,易實(shí)現(xiàn)高速,便于進(jìn)行低溫與高溫的摩擦、磨損試驗(yàn)。國產(chǎn)MD-240型、前蘇聯(lián)X-45型,美國NASA摩擦試驗(yàn)機(jī)為此類。

▲圖14 旋轉(zhuǎn)圓盤-銷式磨損試驗(yàn)機(jī)




旋轉(zhuǎn)圓盤-銷式磨損試驗(yàn)機(jī)實(shí)物圖


2.4 往復(fù)式磨損試驗(yàn)機(jī)
    圖15所示,該試驗(yàn)機(jī)適用于導(dǎo)軌、缸套、活塞環(huán)等摩擦副的試驗(yàn)。國產(chǎn)MS-3型為此類型,國外有福勒西和里西曼(美)、扎伊切夫(前蘇聯(lián))、和深港(日)等類型。

▲圖15 往復(fù)式磨損試驗(yàn)機(jī)


往復(fù)式磨損試驗(yàn)機(jī)實(shí)物圖


2.5 四球式摩擦試驗(yàn)機(jī)
    圖16所示。下面三個(gè)鋼球有滾道支承,試驗(yàn)球則支承在三個(gè)球上。主動(dòng)軸帶動(dòng)支承球自傳,試驗(yàn)球支承球自傳與公轉(zhuǎn),可用之測定摩擦因數(shù)及進(jìn)行接觸疲勞試驗(yàn)。國產(chǎn)機(jī)型有MQ-12型,國外有殼牌、增田等類型。還有的將四個(gè)球改為五個(gè)球,或把下邊三球改為圓柱體,上邊的球改為圓錐體的改型機(jī)。

▲圖16 四球式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)


四球式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)實(shí)物圖片


2.6 ZYS-6型接觸疲勞試驗(yàn)機(jī)
    如圖17所示,用于軸承接觸疲勞試驗(yàn)。

▲圖17 ZYS-6型接觸疲勞試驗(yàn)機(jī)


接觸疲勞試驗(yàn)機(jī)圖片



2.7 濕式磨料磨損試驗(yàn)機(jī)
    如圖18所示。該實(shí)驗(yàn)機(jī)主軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn),試樣12片,安裝在旋轉(zhuǎn)體周圍。試驗(yàn)時(shí),試樣在砂與水的混合物中旋轉(zhuǎn),可以模擬犁鏵、砂漿以及水輪機(jī)葉片的工作條件。

▲圖18 濕式磨料磨損試驗(yàn)機(jī) 


泥沙磨粒磨損試驗(yàn)機(jī)圖片


三、磨損量的測量及表示方法
    
3.1 常用磨損量的測量方法
3.1.1 稱重法:
    測量磨損試驗(yàn)前后試樣重量變化,以試驗(yàn)要求,在不同精密度的天平上進(jìn)行。
3.1.2 測長法
    測量試樣前后磨損面法向尺寸的變化,常用千分尺、千分表、讀數(shù)顯微鏡等。
3.1.3 人工測量基準(zhǔn)法,包括以下幾種方法
    1)臺階法;在摩擦表面邊沿加工以凹痕臺階,作測量基準(zhǔn)。
    2)劃痕法:在摩擦表面上劃一凹痕,測量磨損試驗(yàn)前后凹痕深度的變化。
    3)壓痕法:用硬度計(jì)壓頭壓出印痕,測量印痕尺寸在實(shí)驗(yàn)前后的變化。
    4)切槽法或磨槽法:用刀具或薄片砂輪在磨損表面加工出一道月牙槽,測量凹痕變化。
3.1.4 化學(xué)分析法
    測定潤滑劑中磨損產(chǎn)物量,或測量磨損產(chǎn)物的組成。
3.1.5 放射性同位素法
    試樣經(jīng)鑲嵌、輻照、熔煉等方法是指具有放射性,測量磨屑的放射性強(qiáng)度,即可換算磨損量。


3.2 磨損量的表示方法

3.2.1 線磨損:原始尺寸減去磨損后尺寸。

3.2.2 質(zhì)量磨損:原始質(zhì)量減去磨損后質(zhì)量。

3.2.3 體積磨損:失重/密度。

3.2.4 磨損率:磨損量/磨損路程,或磨損量/摩擦?xí)r間。

3.2.5 磨損系數(shù):試驗(yàn)材料的磨損量/對比材料的磨損量

3.2.6 相對耐磨性:磨損系數(shù)的倒數(shù)。

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