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硫化橡膠耐磨性能的測定:
Rubber vulcanized—Determination of abrasion resistance
磨耗試驗(Wearing Test):
目的:在于測定材料的耐磨耗性。
方法:試驗時讓試樣與砂輪在一定的傾斜角度和一定的負(fù)荷作用下進(jìn)行摩擦,測定試樣在一定里程內(nèi)的磨耗體積。
設(shè)備:搭配磨耗試驗機(jī)和精密電子比重天平使用。
磨耗機(jī)構(gòu)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,而起冷焊作用呈現(xiàn)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)。
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,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。
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,這是反復(fù)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。
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。
影響耐磨耗性的因素:
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。
硫化橡膠耐磨性能的測定:
1、NBS磨耗試驗法:依據(jù):ASTM D1630。 使用砂紙:40#
磨耗指數(shù)計算:
假如三件測試件,量表之平均讀數(shù)均為 2.5 mm(0.1"),則可采補(bǔ)插法來決定三點平均轉(zhuǎn)數(shù);方法如下:
計數(shù)器上之轉(zhuǎn)數(shù) × 2.5
R1 = 磨耗2.5mm之轉(zhuǎn)數(shù) = ---------------------------- 三個測厚量表之平均讀數(shù)(mm)
NBS磨耗指數(shù)公式:
R1
磨耗指數(shù) = ── × 100
R2
R1:測試試片磨耗2.5mm(0.1“)之平均轉(zhuǎn)數(shù)。
R2:標(biāo)準(zhǔn)試片磨耗2.5mm(0.1“)之平均轉(zhuǎn)數(shù)。
NBS標(biāo)準(zhǔn)耐磨耗指數(shù):330±30
2、DIN磨耗試驗法:符合標(biāo)準(zhǔn): DIN-53516 、ISO-4649 、 GB/T9867
DIN磨耗試驗機(jī)適用于彈性材料、橡膠、輪胎、輸送皮帶、鞋底、軟質(zhì)合成皮、皮革..等材料質(zhì)之磨耗測度。
使用砂紙:60#
(磨前重量-磨后重量)×200 (W1-W2) × 200
磨耗量△V=------------------------=----------------------
密度×標(biāo)準(zhǔn)試片之磨耗量 Q ×S
△V:磨耗量(mm3) Q:試片密度(mg/mm3)
W1:磨前重量 (mg) W2:磨后重量(mg) S:標(biāo)準(zhǔn)試片之磨耗量(mg)
砂布之磨耗力需為200±20mg之間,若太鋒銳,請以粗磨鐵塊粗磨,并校正之。磨耗力不足時請更換砂布,以免影響試驗之準(zhǔn)確性。
3、阿克隆磨耗機(jī)磨耗試驗法
硫化橡膠耐磨性能的測定(用阿克隆磨耗機(jī))
Rubber vulcanized—Determination of abrasion resistance(Akron machine)
GB/T 1689—1998代替GB 1689—82(89)
依CNS 734 K6264,BS 903 A9、BS 903 A9,GB/T 1689、EN(選購)等測試規(guī)范。
砂輪:#36(GB),#40(BS)
試樣的磨耗體積V計算:
(m1-m2) 試樣試驗前的質(zhì)量-試樣試驗后的質(zhì)量
V=------------=----------------------------------------------------------
ρ 試樣的密度
V —— 試樣磨耗體積,㎝3;
m1 —— 試樣試驗前的質(zhì)量,g;
m2 —— 試樣試驗后的質(zhì)量,g;
ρ ——試樣的密度,mg/m3。
試樣的密度按GB/T 533測定。GB/T 533標(biāo)準(zhǔn):測試原理就是阿基米得定理,
試樣在空氣中的質(zhì)量
試樣的密度=------------------------------------
(試樣在空氣中的質(zhì)量-試樣在水中的質(zhì)量)
試樣的磨耗指數(shù)按式(2)計算:
磨耗指數(shù)= VS/Vt ×100 …………………………(2)
式中:VS —— 標(biāo)準(zhǔn)配方(見附錄A)的磨耗體積;
Vt —— 試驗配方在相同里程中的磨耗體積。
相關(guān)搜索:
磨耗指數(shù)、磨耗體積、發(fā)泡率測試儀QL-300AW
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