一种圆柱侧面镀层摩擦磨损性能的测试方法技术

本发明专利技术公开了一种圆柱侧面镀层摩擦磨损性能的测试方法，属于材料摩擦磨损性能测试技术领域。所述测试方法包括在圆柱侧面上制备了镀层的待测试样，采用球作为对磨副。所述测试方法主要包括两个部分：首先，使对磨副与待测试样的圆柱侧面接触，进行往复摩擦磨损试验，得到摩擦系数；然后，采用白光干涉仪测量磨痕的横截面积和磨痕的宽度，通过公式计算圆柱侧面镀层的磨损体积。本发明专利技术的测试方法可操作性强、易于实现，解决了圆柱侧面镀层摩擦磨损性能难以测试的问题，能够有效测试圆柱侧面镀层的摩擦磨损性能。的摩擦磨损性能。的摩擦磨损性能。

【技术实现步骤摘要】
一种圆柱侧面镀层摩擦磨损性能的测试方法


[0001]本专利技术属于材料摩擦磨损性能测试
，特别涉及一种圆柱侧面镀层摩擦磨损性能的测试方法。

技术介绍

[0002]材料的摩擦磨损性能是评估其服役寿命的指标之一。目前现有的摩擦磨损性能测试方法，如球
‑
盘旋转(往复)摩擦磨损、销
‑
盘旋转(往复)摩擦磨损、环
‑
块摩擦磨损等，均要求摩擦配副的接触面中至少有一个为平面。然而，在实际的工程应用中，有很多圆柱形工件通过在表面制备镀层来改善摩擦磨损性能，从而延长服役寿命，如何测试其表面镀层的摩擦磨损性能，评估其服役寿命，仍存在一定困难。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种圆柱侧面镀层摩擦磨损性能的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0004]步骤1，安装待测试样，使圆柱侧面的待测位置水平朝上，圆柱的高平行于往复运动方向，确保在测试过程中不会晃动；
[0005]步骤2，在待测试样的正上方安装对磨副，并将对磨副安装在夹具中，确保测试过程中对磨副在夹具中不会滚动；然后调整待测试样和对磨副的相对位置，保证待测试样和对磨副接触良好；
[0006]步骤3，设置试验参数，包括载荷F
z
、往复运动的冲程L、往复运动的频率f、测试温度T、润滑条件、测试时间t；
[0007]步骤4，进行摩擦磨损试验，待对磨副接触待测试样后，将载荷F
z
垂直加载于对磨副，对磨副固定不动，待测试样在对磨副的正下方的水平方向上，按照步骤3设置的试验参数作往复运动，经过时间t后试验停止；试验结束后，计算摩擦磨损试验机记录的摩擦系数μ的平均值；所述摩擦系数μ＝摩擦力F
x
/载荷F
z
；
[0008]步骤5，计算圆柱侧面镀层的磨损体积V，在垂直于磨痕长度方向选取至少3
～
5个位置，如图2所示，采用白光干涉仪测量磨痕的横截面积A
i
和磨痕的宽度W
i
，通过以下公式计算磨损体积V，
[0009]V＝V1+V2[0010]V1＝A
·
L
[0011][0012][0013][0014]其中，V为磨损体积，A为磨痕横截面积的平均值；L为磨痕长度；W为磨痕宽度的平均值；R为带镀层圆柱的半径。n为白光干涉仪测量磨痕横截面积或磨痕宽度的总次数，i为测量的次序。
[0015]所述的待测试样，其表面的镀层厚度均匀。
[0016]所述的对磨副的材料为高硬度的金属或陶瓷材料。
[0017]本专利技术的有益效果为：本专利技术所述方法可操作性强、易于实现，能够有效测量圆柱侧面镀层的摩擦磨损性能，解决了圆柱侧面镀层摩擦磨损性能难以测量的难题；能够有效测试圆柱侧面镀层的摩擦磨损性能。
附图说明
[0018]图1圆柱侧面镀层摩擦磨损性能测试示意图。
[0019]图2摩擦磨损试验后圆柱侧面镀层产生的磨痕示意图。
[0020]其中，101为待测试样，102为对磨副；201为磨痕的横截面积，202为磨痕的宽度，203为V1,204为V2。
具体实施方式
[0021]本专利技术提供一种圆柱侧面镀层摩擦磨损性能的测试方法，以下结合附图对本专利技术做进一步的描述：
[0022]如图1所示为圆柱侧面镀层进行往复摩擦磨损测试的示意图。其圆柱侧面镀层摩擦磨损性能的测试包括如下步骤：
[0023]步骤1，将待测试样1安装在往复摩擦磨损试验机的样品台上，使圆柱侧面的待测位置水平朝上，圆柱的高平行于往复运动方向，确保在测试过程中不会晃动；并且待测试样1表面的镀层厚度均匀。
[0024]步骤2，将对磨副2安装在夹具内，确保测试过程中对磨副在夹具中不会滚动；调整待测试样1和对磨副2的相对位置，确保对磨副2位于待测试样1的正上方，保证待测试样和对磨副接触良好；
[0025]步骤3，设置试验参数，包括载荷F
z
、往复运动的冲程L、往复运动的频率f、测试温度T、润滑条件、测试时间t；待试验结束，计算摩擦系数μ的平均值；
[0026]步骤4，进行摩擦磨损试验，待对磨副接触待测试样后，将载荷F
z
垂直加载于对磨副，对磨副固定不动，待测试样在对磨副的正下方的水平方向上，按照步骤3设置的试验参数作往复运动，经过时间t后试验停止；试验结束后，计算摩擦磨损试验机记录的摩擦系数μ的平均值；所述摩擦系数μ＝摩擦力F
x
/载荷F
z
；
[0027]步骤5，计算圆柱侧面镀层的磨损体积V，在垂直于磨痕长度方向选取至少3
～
5个位置，如图2所示，其中，101为待测试样，102为对磨副；201为磨痕的横截面积，202为磨痕的宽度，203为V1,204为V2。
[0028]采用白光干涉仪测量磨痕的横截面积A
i
和磨痕的宽度W
i
，通过以下公式计算磨损体积V。
[0029]V＝V1+V2[0030]V1＝A
·
L
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆柱侧面镀层摩擦磨损性能的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，安装待测试样，使圆柱侧面的待测区域水平朝上，圆柱的高平行于往复运动方向，确保在测试过程中不会晃动；步骤2，将对磨副安装在夹具中，确保测试过程中对磨副在夹具中不会发生滚动，再将安装好的对磨副安装在待测试样的上方；然后调整待测试样和对磨副的相对位置，确保对磨副位于待测区域的正上方1mm位置处；步骤3，设置试验参数，包括载荷F
z
、往复运动的冲程L、往复运动的频率f、测试温度T、润滑条件、测试时间t；步骤4，进行摩擦磨损试验，待对磨副接触待测试样后，将载荷F
z
垂直加载于对磨副，对磨副固定不动，待测试样在对磨副的正下方的水平方向上，按照步骤3设置的试验参数作往复运动，经过时间t后试验停止；试验结束后，计算摩擦磨损试验机记录的摩擦系数μ的平均值；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟亚楠，付志强，卢硕，李岩，王婷，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：