JB T 7705-1995 松散磨粒磨料磨损试验方法.橡胶轮法.pdf
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1、A0t2 mIB 中华人民共和国机械行业标准JB/T 7705-1995 松散磨粒磨料磨损试验方法橡胶轮法1995-06-20发布1996-01-01实施中华人民共和国机械工业部发布JB/T 7705-1995 前当一口本标准是参照美国材料与试验协会标准ASTMG65一1991(用干砂/橡胶轮装置测定磨料磨损的标准试验方法和ASTMG105-1989(湿砂/橡胶轮磨料磨损试验标准方法讥并根据国内外这类测试技术的应用经验和发展趋势以及有关验证试验结果.在技术内容上对它们进行适当删改、完善、合并编写而成。本标准的附录A、附录B、附录C都是标准的附录。本标准由机械工业部武汉材料保护研究所提出并归口。
2、本标准起草单位z机械工业部武汉材料保护研究所、中国农业机械化科学研究院工艺材料研究所。本标准主要起草人z胡增文、曹瑞文、李孝全。1 范围中华人民共和国机械行业标准松散磨粒磨料磨损试验方法橡胶轮法JB/T 7705 -1995 本标准规定了松散磨粒磨料磨损试验方法(橡胶轮法的试验装置、磨料、试样、试验条件、试验程序及其试验结果的处理和表示方法。本标准适用于在试验室采用干砂/橡胶轮或温砂/橡胶轮方法测定材料在松散磨粒磨料磨损条件下的磨损特性,提供被测试材料在规定试验条件下可再现的磨损特性数据。试验结果可用来预测被测试材料在实际工况中遭受松散磨粒或彼此联结强度差的磨粒群低应力、平行或近乎平行地与其表
3、面作用时耐磨性优劣的相对排列次序。2 引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,下列标准所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB 531一76橡胶邵尔A型硬度试验方法GB 2477-83 磨料粒度及其组成GB 2481-83 磨料粒度组成测定方法GB 3358-82 统计学名词及符号GB 4891-85 为估计批(或过程平均质量选择样本大小的方法GB 6004-85 试验筛用金属丝编织方孔网GB 9442-88 铸造用硅砂3 定义和符号本标准采用下列定义。3.1 磨料磨损:由硬颗粒或硬突起所引起的材
4、料磨损。3.2 质量磨损(t.m):磨损试验前后试样的质量差。3.3 体积磨损(t.V):磨损试验前后试样的体积差。3.4 相对磨损(l/E):试验材料的体积磨损与选定的标准材料在相同磨损条件下体积磨损之比。3.5 相对耐磨性(E):相对磨损的倒数。3.6 观调l值(X):一次观测或试验所确定的特性值。3.7 样本的算术平均值(X):几个观测值总和被其个数除,即主=l:6x.。3.8样的标准差川斗士忌X引。3.9 样本的变异系数(V):V=S/玄。IL t - 1 3. 10 表面覆盖层:为改进和(或强化材料表面性能,采用覆盖层技术在合适的基体材料上所形成膜层的统称。覆盖层技术,包括比较传统的
5、技术例如涂装、电镀、喷涂、喷焊、堆焊、表面洋火、表面化学热处理和机械处理,以及新兴的技术例如激光表面硬化、物理气相沉积、化学气相沉积、离子注入等。机械工业部1995-06-20批准1996-01-01实施JB/T 7705-1995 铸造用磁砂或其他磨料试样图1干砂/橡胶轮试验原理图杠杆转动轴/杠杆臂搅拌叶轮lif.码橡胶轮缘钢圆盘试样砂浆砂浆懵图2温砂/橡胶轮试验原理图4 方法概述本试验方法的工作原理见图1和图2。将试样的试验面以规定的载荷紧压在匀速旋转的橡胶轮轮缘的圆柱面上,同时将粒形、粒度及其组成符合规定的磨料引入到试样/橡胶轮之间,通过橡胶轮的旋转曳带磨料与试样试验面产生相对运动造成试
6、样磨损。经过一定的摩擦行程后,测量试样的质量磨损。橡胶轮的旋转方向应使橡胶轮与试样相接触部位的线速度的方向与磨料的供给方向相同。干砂/橡胶轮磨料磨损试验与温砂/橡胶轮磨料磨损试验的主要差别在于磨料及其供给(引入)方式。前者是通过成形砂嘴利用磨料本身的重力,定量供给干砂;后者是利用安装在橡胶轮两侧浸在砂浆中的两个搅拌叶轮,搅动体积和浓度符合规定的砂浆,将砂浆引入试样/橡胶轮之间。2 JB/T 7705-1995 / 的CN咆SNN电时刚vogt干砂/橡胶轮试验装置橡胶轮结构示意图图3试验擎置及其主要技术要求试验者可按图1和图2所示的工作原理图设计制造或选用各自的试验装置.为了保证不同试验室间试验
7、结果的可比性,几个关键零部件应满足下列技术要求。5.1 干砂/橡胶轮磨料磨损试验装置5.1.1 橡胶轮由钢制圆盘和模压硫化在它外圆柱面上的氯化丁基橡胶轮缘组成(图3a);也可以由钢制轮载、预先模压硫化成形的橡胶圈(轮箍和钢压紧圆盘三部分组成(图3b)。橡胶轮缘(或轮箍宽度为12.7土0.3 mm,对橡胶轮转速一定的试验装置其外径为229mm,对能无级调速的试验装置则为240mm。一直可用到橡胶轮外径减小至215.9mm(对于图3a所示结构)或209mm(对于图3b所示结构。硫化后氯化丁基橡胶轮缘(或轮箍的最佳硬度为邵尔A60,容许偏差为土邵尔A2.其硬度采用邵尔A型(橡胶硬度计,参照GB531
8、所规定的方法在橡胶轮缘(或轮箍)的外圆柱面上于试验开始前等间距测定,至少测4点,以它们的算术平均值表示该橡胶轮缘(箍)的硬度。每点硬度读数应在硬度计底面与橡胶轮缘(箍)稳定接触58后读取。为使所测定的硬度真实反映实际试验条件下橡胶轮的硬度,橡胶轮必须在试验环境放置24h以后方可使用,并在使用前测定硬度。氯化丁基橡胶轮缘或轮箍用橡胶的配方可参考附录C(标准的附录),其模压硫化温度160C,时间20 min 5.1.2砂嘴推荐的砂嘴结构、尺寸及其制造工艺流程见附录A(标准的附录)。管嘴(出口为矩形.其宽度依实际砂流速率要求而定。砂嘴长度可根据联接和安装的需要任选。除不锈钢管外,也可采用尺寸满足要求
9、5 J8/T 7705-1995 的其他材料的无缝管或焊接管制造。从砂嘴出口流出的砂流应呈狭窄、扁平的砂帘状,并对于符合GB2477表2的有关规定的60就粒度磨料能产生试验所需的砂流速度(按9.1. 7)。其他结掏的成形砂嘴,只有管嘴(出口)的形状、尺寸和流出砂流的形状及砂流速度满足上述要求才可使用。砂嘴必须安装在试样和橡胶轮接合处的上方,其出口应尽可能接近该接合处,并出口长度(12.7mm)方向平行于橡胶轮轴线,使砂流平稳进入橡胶轮和试样接触面,而不明显冲击或部分绕过橡胶轮或试祥。砂嘴进口通过塑料管与安装在设备上方的砂斗联接。砂嘴安装位置应能在水平方向一定范围内调整,以适应橡胶轮直径的变化,
10、使砂流始终能满足上述要求。5.1.3 试样夹具和杠杆系统试样夹具安装在可增添砖码的杠杆臂上,试样应垂直安放固定在夹具内,以使施加于试样的法向载荷作用在橡胶轮水平直径方向上。试样在夹具内的安放、固定宜以其试验固定位,使试样的试验面和杠杆系统的转动轴线在同一平面上。杠杆转动轴的位置应能在水平方向一定范围内调整,以适应橡胶轮直径的变化,使试样试验面在试验开始时的取向及受力方向能始终满足上述要求。试验所需的法向载荷由加载硅码通过杠抨系统提供。产生规定法向载荷所需黯码的质量应通过实测确定,计算一般只能给初选加载暗码质量提供参考。s. 1. 4 驱动、传动系统宜采用无级调速系统,使试验时橡胶轮缘的线速度为
11、140士5m/min ,修整橡胶轮时为40-45m/min.也可采用使橡胶轮转速至少有200土5r/min和约60r/min两档的其他驱动、减速系统。试验时,在规定的试验条件下橡胶轮的转速搅动不应超出容许范围。5. t. 5 橡胶轮转数或摩擦行程计数装置试验装置应装备有累计橡胶轮转数或摩擦行程的计数装置。直采用具有达到预定转数或摩擦行程后能自动停机功能的计数器,其计数范围应能满足试验控制要求。5.2 湿砂/橡胶轮磨料磨损试验装置5.2.1 橡胶轮由钢制圆盘和模压硫化在它外圆柱面上的氯丁橡胶轮缘组成,其结构与图3a所示完全一样,且橡胶轮缘宽度仍为12.7土0.3mm.只是其橡胶轮缘外径为178m
12、m.钢圆盘外径为152mm。一直可用至橡胶轮缘外径减小至165mm。硫化后氯丁橡胶轮缘的最佳硬度为邵尔A60.容许偏差为土邵尔A2。橡胶轮的存放反其硬度测定方法按5.1.1给出的有关细则进行。氯丁橡胶轮缘的配方可参考附录C(标准的附录),其模压硫化温度153C,时间40-60n巾。5.2.2 搅拌叶轮外径160mm,其上均匀配置(夹角约900)有四片径向取向的直叶片,叶片宽15土1mmQ在橡胶轮两侧各安装一个,两侧叶片交错排列。叶轮和橡胶轮安装、固定在同一根驱动轴上。5.2.3 砂浆槽砂浆槽内腔的主要尺寸见附录B(标准的附录。5.2.4 试样夹具和杠杆系统与5.1.3的要求相同。5.2.5 驱
13、动、传动系统应使橡胶轮转速至少有245土5r/mn和约65r/min两档.试验时在规定试验条件下橡胶轮转速的波动不应超出容许范围。5.2.6 橡胶轮转数或摩擦行程计数装置JB j T 7705 - 1995 与5.l. 5的要求相同。6 磨料常规试验用磨料应根据所模拟工况中磨料的典型粒形,选用粒形类似的铸造用硅砂,并应由经质量鉴定合格的砂源供应。可对应选用湖口砂、新会砂或破碎石英岩砂(人造石英砂)等铸造用硅砂(见图1)。若试验的目的是为某特定工况选择材料工艺或进行有关机理研究,宜采用从相应购回的铸造用硅砂或从现场取回的磨料先经筛分,选取粒度及其组成符合GB2477表2的有关规定的60付粒度(粒
14、径212425m)的磨料供试验用。试验用磨料,使用前应经充分干燥,对干沙试验其含水量不应超过0.5%。磨料不宜重复使用。对湿砂/橡胶轮磨料磨损试验.每次试验都应重新配制砂浆。湖口砂新会砂人造石英砂图4试验用湖口砂、新会砂和人造石英砂7 试样7.1 除低硬度高弹性的高分子材料外.原则上任何类型的其他材料,不管其成型、制造工艺如何.也不管其是整体材料(包括复合材料)还是表面覆盖层,只要能制备成符合7.3有关规定的试样都可进行本标准规定的磨损试验。但薄而耐磨性差的表面覆盖层,若即使采用11.8推荐的措施仍被磨穿显露出基体材料,则不适于进行这类磨损试验。7. 2 标准试样由选定的标准材料制成,它主要用
15、于周期监测试验条件的变化,用其试验结果修正或表示试验试样的试验结果,以保证试验数据的再现性、可比性。标J佳材料应选用容易得到,并且质量和性能稳定的材料制造。直选用优质钢.然后采用合适的热处理工艺处理,使其组织均匀,且硬度波动范围小。应制备一组彼此间耐磨性有明显差别的标准试样(至少应包括有低、中、高三种不同耐磨性水平的材料)备用。在每批试验中,应按12.2中的要求选用合适的标准试样.在与试验试样相同的试验条件下.穿插对它们的试验。对每种标准材料重复试验的次数应不少于3次,以其算术平均值作为这批试验的标准材料的磨损量。7.3 典型的试样为一长方体,矩形试验面的尺寸为25mm X 75 mm(干砂试
16、验)或25mmX58mm(湿砂试验L试样的厚度应使其质量不超过称量所用分析天平容许的最大称量值。其尺寸公差根据试样夹JB/T 7705-1995 具的相应公差选定,试样应能自由地安放在夹具中并正确定位。试样的形状、尺寸也可根据试验的需要适当变化,但应保证不影响完整显露试验所产生的磨痕和试样在夹具中安放、定位。试样试验面应清洁、无锈,并没有夹渣、气孔、缩松、增碳、脱碳、龟裂等铸造和(或)热处理缺陷。但试验目的就是研究有这样缺陷的表面的情况例外。试样表面平面度允差125m。除7.4所涉及的情况外,试样的试验面应经过磨削(温磨)加工至表面粗糙度R.不大于0.8m。磨削方向应平行于试验时试样的摩擦方向
17、。7.4 对厚度小于300m的表面覆盖层,允许试样试验面(覆盖层不经磨削加工,但其基体材料的被涂覆表面,在施行覆盖层技术前,若无须粗化(打毛).则应按7.3的有关要求进行磨削加工。8 计量器具测量试样的质量磨损应采用感量0.0001g的分析天平。为适应称量较厚或高密度试样的需要,宜选用最大称量量大于150g的天平。, 标准试验条件及其容许波动范围本章规定的试验参数的公称值代表标准试验条件,公差代表容许波动范围。标准试验条件是为便于试验结果的相互比较而统一规定的理想试验条件。真实试验条件与标准试验条件的偏离不应超出容许波动范围。对在满足这一要求的真实试验条件下获得的试验结果,可按12.2所给出的
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