薄膜塑料摩擦系數試驗機GB3960-2016塑料滑動摩擦磨損試驗方法

1、范圍：
     本標準規定了塑料及其復合材料滑動摩擦磨損性能的試驗方法。

     本標準適用于測定塑料及其復合材料的滑動摩擦磨損性能。

2、規范性引用文件：

     下列文件對于本文件的應用是*的，凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件，凡是不注日期的引用文件，其新版本（包括所有的修）適用于本文件。

GB/T 2918 塑料試樣狀態調節的試驗的標準環境（ISO 201, IDT）

GB/T 1033.1-2008塑料 非泡沫塑料密度的測定 第1部分：浸漬法、液體比重甁法和滴定法（ISO 1183-1：2004,IDT）

GB/T 17754-2012 摩擦學術語

3、術語和定義：

GB/T 17754-2012 界定的以及下列術語和定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復列出了 GB/T 17754-2012中的某些術語和定義。

3.1

滑動摩擦  sliding friction

兩物體接觸面之間產生滑動時的摩擦。

3.2

摩擦 friction

在力作用下物體相互接觸表面之間發生的切向相對運動或有運動趨勢時，出現阻礙該運動行為并且伴隨著機械能量損耗的現象和過程。

[GB/T 17754-2012，2.2]

3.3

摩擦副  rubbing pair；tribopair

專指由兩個相對運動又相互作用摩擦學元素構成的小的系統。

注：作為摩擦副的物體互稱為摩副。

[GB/T 17754-2012,4.4]

3.4

摩擦力 friction force

相互接觸的兩物體當一個相對于另一個切向相對運動或有相對運動趨勢時，在兩者接觸面上發生的阻礙該兩物體相對運動的切向力。

3.5

摩擦力矩 friction moment

M

在轉動摩擦副中，轉動體在周向上受到的摩擦力與轉動體有效半徑的乘積。

GB/T 3960-2006

[GB/T  17754-2012,4.38]

3.6

摩痕寬度 scar width

b

在環-塊摩擦磨損試驗時，塊的表面經摩擦磨損后再摩擦面上留下的損傷痕跡的斷面——凹形圓弧的圓弧弦長，單位為毫米(mm)。

見圖 1。

圖1    磨痕寬度

3.7

磨損   wear

由于摩擦造成表面的變形、損傷或表層材料逐漸流失的現象和過程。

[GB /T 17754-2012，2.3]

3.8

磨損量 wear loss

在磨損過程中摩擦副的材料接觸表面變形或表層材料流失的量。

注1：通常可用體積、質量、幾何尺度等表示。

[GB/T 17754-2012,5.1]

注2：本標準采用體積磨損、質量磨損、磨痕寬度來表示。

3.9

摩擦系數 friction coefficient

μ

一組摩擦副之間的摩擦力與法向力之比。

[GB/T 17754-2012,4.18]

3.10

潤滑方式  methods of lubrication

向摩擦副的表面供給潤滑介質的方式。

注：可分為間隙潤滑、連續潤滑、單程潤滑、循環潤滑等。

[GB/T 17754-2012,6.47]

3.11

潤滑劑  lubricant

加入到兩個相對運動表面之間，用于減少摩擦和控制磨損的易剪切物質。

[GB/T 17754-2012,6.48]

4、原理

將試樣安裝至試驗機，試樣安裝于試驗環上方，并加載負荷，試樣保持靜止，試驗圓環以一定轉速轉動。見圖2。

      圖2  試驗示意圖

5、設備

5.1 試驗機

5.1.1 傳動系統，用來帶動圓環以給定的轉速旋轉，轉速的相對誤差應不大于±3% ，并要求圓環安裝部位軸的徑向跳動小于0.01mm。

5.1.2 加載系統，對試樣和圓環，施加法向力，法向力的相對誤差不大于±2% 。

5.1.3 測定和記錄摩擦力矩系統，摩擦力矩的相對誤差應不大于±3%

5.1.4 記錄圓環轉數的計數器或計時器，轉數的相對誤差應不大于±1% 。

5.1.5 試樣夾具應保證試樣安裝后無軸向竄動。

5.2 天平和量具

5.2.1 稱量試樣質量的分析天平誤差應大于0.1mg。

5.2.2 測量試樣尺寸及磨痕寬度的量具誤差應不大于0.02mm。

6、試驗環及試樣

6.1  試驗環

     試驗環材料一般為45#鋼，要求淬火，熱處理HRC40~45，其外形尺寸：外徑為（40±0.5）mm，內徑為16mm，寬度10mm，外圓需倒角，倒角處均為0.5X45o，外圓表面與內圓同軸度偏差小于0.01mm：外圓表面粗糙度Ra不大于0.4，每次試驗前需測試試驗環外圓表面粗糙度并記錄，確保外圓表面粗糙度Ra不大于0.4：試驗環應清除油污，貯存于干燥鋼內以防生銹。

注：圓環材質可根據需要另定。

6.2 試樣

6.2.1  外觀和尺寸

試樣為長方體，要求表面平整，無氣泡、裂紋、分層、明顯雜質和加工損傷等缺陷。

具體尺寸及要求：mm，試樣上下表面平行度不小于0.02mm。

GB/T 3960-2016

6.2.2  數量

     每組試樣不少于3個。

6.2.3  狀態調節

      除受試標準另有規定，試樣應按GB/T 2918的規定在室溫（23±5）℃和相對濕度（50±5）% 的條件下調節16 h以上，或按有關各方協商的條件。

7、試驗條件 

7.1  試驗中試樣保持靜止，試驗環以200r/min轉動，試驗時間2 h，負荷196 N。根據材料，允許選擇其他負荷。

7.2  試驗可在無潤滑條件（干摩擦）下進行。也可在有潤滑條件下進行（潤滑方式可采用滴油潤滑、間隙潤滑、連續潤滑、單程潤滑、循環潤滑：潤滑劑可采用46#抗摩液壓油，也可采用客戶的潤滑劑）。

8、試驗步驟

8.1  除非有關各方另有商定（例如：在高溫或低溫下試驗）,試驗應與在狀態調節相同條件下進行。

8.2  用乙醇、丙酮等不與試樣起作用的溶劑仔細清除式樣和圓環上的油污，此后不應再用手直接接觸式樣和試驗環的表面。

8.3  用分析天平稱取試樣質量 （m1） ，并用此試樣按GB/T1033.1-2008中A法的規定測試式樣密度。

8.4  把試樣裝進夾具，使摩擦面與式樣環的交線處于式樣正中。裝好摩擦力矩記錄紙。

8.5  平穩地加荷至選定的負荷值。

8.6  開啟試驗機，對磨2 h后停機卸負荷，取下試樣和試驗環，用溶劑清理試樣表面，待試樣冷卻至試驗環境溫度時，用量具測量磨痕寬度，或稱取試樣質量m2 。磨痕寬度測量應在磨痕中央及距磨痕兩端1mm處測量3個數值，測量值之間不得大于1mm，取3次測量平均值作為一個試驗數據。

8.7  讀取摩擦力矩值M。

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適用于塑料制品、橡膠制品、石墨板材或其他復合材料的滑動摩擦，磨損性能測試，也可對試驗中試樣的磨擦力、磨擦系數和磨損量進行測定。也可對試驗中試樣的磨擦力、磨擦系數和磨損量進行測定。

本機采用高精度扭矩傳感器，16 位單片機電子處理系統，使得本儀器各項測試指標精度非常高。由于集成程度很高，所以設備本身的穩定性，本機具有一次設置，全自動運行，實驗結束后自動停機，

并檢測磨損程度，同時通過打印機打印試驗數據等功能。是各個科研單位，大學，企業實驗室的檢測設備。

本儀器融合了當前新的智能電路系統進行控制，并結合老式M-200摩擦磨損試驗機的功能進行升級改造而成，本儀器具有測控精度高，操作便捷等優勢，是科研院所、質檢機構、實驗室研究的試驗設備。

M-200型摩擦磨損試驗機主要由試驗主機及智能控制系統兩大部分構成，通過微機控制系統進行操作試驗，在試驗過程中同時可以顯示數值、扭矩、時間曲線，并可以隨意設定試驗次數，顯示當前試驗數值，

設定時間及當前試驗時間等多種功能，隨機配備彩色打印機，可以打印出帶有曲線、表格數據等標準要求的試驗報告。