[发明专利]一种确定摩擦副合理硬度配对的磨损测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及相对耐磨性的测试方法，具体是指一种确定摩擦副合理硬度配对的磨损测试方法。

技术背景

相对耐磨性是用来表示不同材料在相同磨损条件下的耐磨性，其定义为标准材料的磨损量和被测材料磨损量的比值，可以表示为

相对耐磨性是一个无量纲参数。用它评定材料或表层的耐磨性时，在一定程度上可以避免因磨损过程中参数变化及测量误差造成的系统误差，可以比较方便而精确地评定材料的耐磨性能，因此该参数被广泛应用。

现有相对耐磨性的测试方法如图1所示，评价实验试样B相对于标准试样A的相对耐磨性，分别用A试样和B试样与较硬的C试样(如刚玉、陶瓷、GCr15、模具钢等)组成摩擦副在相同条件下进行磨损实验，实验后测量出A试样和B试样的磨损量，再按照上述公式进行计算得到试样B相对于试样A的相对耐磨性：

如果计算得到的ε＞1，说明在实验条件下，实验材料B的耐磨性比材料A好；

如果计算得到的ε＜1，说明在实验条件下，实验材料B的耐磨性比材料A差；

如果计算得到的ε＝1，说明在实验条件下，实验材料B的耐磨性与材料A相当。

利用该方法虽然可以比较不同材料之间的耐磨性，即可以用于耐磨性材料的筛选，但是，由于该方法测试过程中的材料配对并不是实际使用中零件的材料配对，且该方法也没有考虑材料硬度配对摩擦磨损的影响，所以不能直接将该实验方法应用于摩擦副合理硬度配对的确定。要确定摩擦副的合理硬度配对，要求在同等条件下测量出摩擦副双方的磨损量，然后相互比较确定。同等条件主要包括材料配对、硬度配对、接触形式、运动形式、速度、接触应力、润滑状态、运行环境等。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种确定摩擦副合理硬度配对的磨损测试方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种确定摩擦副合理硬度配对的磨损测试方法，其特征在于，该磨损测试方法包括：先确定组成摩擦副的合理硬度配对的材料A与材料B，再对上试样A与下试样B、上试样B与下试样A分别进行测试得出磨损量，然后比较磨损量，并计算相对耐磨性，最后确定摩擦副的合理硬度配对。

为了更好的实现本发明。所述B材料是指利用热处理工艺调整得到不同硬度的试样B₁、B₂、……B_n；分别对上试样B₁、B₂、……B_n与下试样A，上试样A与下试样B₁、B₂、……B_n进行磨损实验，磨损实验后测出下试样A和下试样B₁、B₂、……B_n的磨损量作为材料A与材料B配对时的磨损量。

所述相对耐磨性计算方法为按公式计算A和B_n的相对耐磨性，做图法确定摩擦副的合理硬度配对，公式中ε_n为A和B_n组成摩擦副时的相对耐磨性，V_A为材料A做为下试样时的磨损体积，V_Bn为对应试样B_n的磨损体积。

所述做图法是指：以材料B的硬度为横坐标，相对耐磨性ε_n为纵坐标做图，然后从相对耐磨性ε_n＝1的点做与X轴平行的直线交相对耐磨性曲线相交一点，从该点做平行与Y轴的直线与相对耐磨性曲线相交的点，就是材料A与材料B耐磨性相当的硬度配对。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明测试方法考虑了摩擦副的材料配对、硬度配对、接触形式、运动形式、速度、接触应力、润滑状态、运行环境等因素，克服了现有测试方法未考虑材料配对和材料硬度配对的缺陷，能直接将该测试方法应用于摩擦副合理硬度配对的研究与选择。

2、本发明测试方法操作方便，计算方法简捷、确定材料合理硬度配对的方法可行有效，实施例测试方法表明，按本发明所推荐的硬度配对进行设计制造的钢蜗轮副比原来使用的钢蜗轮副具有更高的使用寿命。

3、本发明测试方法为不宜采用模拟台架试验和现场试验方法试验的场合提供了一种实验方法。

4、本发明测试方法可以在各种摩擦磨损实验机上进行，容易实现，不需另外设计摩擦磨损设备。

附图说明

图1为现有相对耐磨性的测试方法示意图。

图2为本发明合理硬度配对的磨损测试方法示意图。