ICS 77.140.80 CCS J 31 团 体 标 准 T/CSTM 00646.2 —2021 金属材料 销-盘摩擦磨损试验 第2部分：高温摩擦磨损试验方法 Metal materials_ —Friction and wear testing with a pin-on -disk apparatus — Part 2: Friction and wear testing at high -temperature 2021-10-26发布 2021-11-26 实施 中关村材料试验技术联盟 发布 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00646.2 —2021 I 前 言 T/CSTM 00646 《金属材料 销-盘摩擦磨损试验》分为如下 2部分： ——第1部分：室温摩擦磨损试验方法 ； ——第2部分：高温摩擦磨损试验方法 。 本部分为 T/CSTM 00646 的第 2部分。 本文件参照 GB/T 1.1 —2020 《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》 ， GB/T 20001.4 《标准编写规则 第4部分：试验方法标准》给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国材料与试验团体标准委员会综合领域（CSTM/ FC99）提出。 本文件由中国材料与试验团体标准委员会金属磨损控制与成型技术委员会（ CSTM/ FC99/TC0 1）归 口。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00646.2 —2021 1 金属材料 销-盘摩擦磨损试验 第2部分：高温摩擦磨损试验方法 重要提示—— 使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。 本文件并未指出所有可能的安全 问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。 1 范围 本文件规定了金属材料在 温度高于室温条件下销 -盘摩擦磨损试验的术语及 定义、试验原理、 试样、 试验设备及仪器、实验方法、试验结果处理及 试验报告。 本文件适用于金属及其复合材料在 辅助热源加热下 温度高于室温条件下销 -盘滑动摩擦条件下 磨损 量及摩擦系数 的测定。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T 8170 数值修约规则 GB/T 12444 —2006 金属材料 磨损试验方法 试环 -试块滑动磨损试验 GB/T 16825.1 －2008 静力单轴试验机的检验 第1部分：拉力和（或）压力试验机测力系统的检验 与校准 GB/T 17754 —2012 摩擦学术语 GB/T 19067.1 产品几何量技术规范（ GPS）表面结构 轮廓法 测量标准 第1部分：实物测量标准 JJG 1134— 2017 转速测量仪 3 术语与定义 GB/T 12444 —2006和 GB/T 17754 —2012界定的以及下列术语和定义适用于 本文件。 为了便于使用， 以下重复列出了 GB/T 12444 -2006和GB/T 17754- 2012中的某些术语和定义。 3.1 摩擦 friction 在力作用下物体相互接触表面之间发生切向相对运动或有运动趋势时出现阻碍该运动行为并且伴 随着机械能量损耗的现象和过程。 [来源： GB/T 17754 —2012，2.2] CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00646.2 —2021 2 3.2 磨损 wear 由于摩擦（ 3.1）造成表面的变形、损伤或表层材料逐渐流失的现象和过程。 [来源： GB/T 17754 —2012，2.3] 3.3 摩擦副 rubbing pair ；tribopair 专指由两个相对运动又相互作用摩擦学元素构成的最小的系统。 注：作为摩擦副的物体互称为对摩副。 [来源： GB/T 17754 —2012，4.4] 3.4 摩擦 [表]面 friction surface 发生摩擦的固体相互作用表面。 [来源： GB/T 17754 —2012，4.1] 3.5 摩擦力 friction force F 在发生摩擦 [表]面上发生的切向阻力。 [来源： GB/T 17754 —2012，4.16] 3.6 法向力 normal force N 施加在相互接触物体上且垂直于接触表面的外力 。 [来源： GB/T 17754—2012，3.31] 3.7 摩擦系数 friction coefficient µ 一组摩擦副之间的摩擦力 F与法向力 N之比。 注：摩擦系数与摩擦因数是具有相同物理意义的概念的不同中文表述，均可以使用。 [来源： GB/T 17754 —2012，4.18] 3.8 高温磨损 high- temperature wear 借助辅助热源加热，使材料 温度在高于室温条件下 ，由于摩擦（ 3.1）造成表面的变形、损伤或表 层材料逐渐流失的现象和过程。 3.9 磨损量 wear loss 在磨损过程中摩擦副的材料接触表面变形或表层流失的量。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00646.2 —2021 3 注：通常可用体积、质量和几何尺寸等表示。 [来源： GB/T 17754 —2012，5.1] 3.10 体积磨损 scar volume 磨损试验后试样失去的体积，立方毫米（mm3）。 [来源： GB/T 12444 —2006，2.2] 3.11 磨痕 wear track 固体表面经磨损后在摩擦 [表]面上留下的损伤痕迹。 [来源： GB/T 17754 —2012，5.11] 3.12 盘磨痕宽度 disk wear scar width b 在销-盘磨损试验时，盘的表面经磨损后在摩擦 [表]面留下的损伤痕迹的断面宽度，单位为毫米 （mm）。见图 1。 图1 盘磨痕宽度 3.13 销磨损直径 pin wear end radius d 在销-盘磨损试验时，销的接触表面经磨损后在摩擦 [表]面留下的损伤痕迹的端面直径，单位为毫米 （mm）。见图 2。 图2 销磨损直径 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00646.2 —2021 4 4 试验原理 销-盘高温摩擦磨损试验为销和盘组成摩擦副，在于预测高温环境中销、盘材料组合的相对 摩擦磨 损严重程度。 将销、 盘安装至试验机， 通常为上销下盘的安装方式， 销前端通常为 球面， 也可为圆弧 面， 盘通常为圆形，也可以选择 方形。销和盘相接触，试验机使盘或销以一定转速绕中心主轴旋转，并承受 一定试验力，其 摩擦磨损轨迹在盘表面为圆，是在同一轨迹上的多次 摩擦磨损。见图 3。经规定转数或 滑动距离后，利用盘磨痕宽度和销磨损直径分别计算盘和销的体积磨损。试验中连续测量盘上的摩擦力 和法向力，计算摩擦系数。 试验在高于室温以上的 温度下进行 。 标引顺序说明： 1——销； 2——盘（圆盘）； 3——电阻丝； 4——高温电阻炉； 5——热电偶； N——加载于销上的法向力； d——销直径； R——磨痕半径； W——销或盘转速。 3 试验示意图 5 一般要求 5.1 销和盘的制备对原始材料的组织及力学性能影响应减少至最小。 5.2 销和盘材料不应带有磁性，经加工后要退磁。 5.3 对于需热加工的试验材料，应在最后精加工前进行热处理。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00646.2 —2021 5 5.4 销直径建议在 2mm~10mm 之间，圆盘直径或方盘长宽建议在 30mm~100mm 之间，厚度在 2mm~10mm 之间。销和盘的表面粗糙度应不大于 0.8。 5.5 应保证磨痕半径与销半径的比值在 2~10范围内。 5.6 制备出的销和盘试样在试验过程中施加应力时，不能出现破坏或过度弯曲。 6 试验设备及仪器 6.1 试验设备 试验设备至少应包括：测力系统、试验夹持装置 、测速系统和加热系统。 6.2 测力系统 6.2.1 试验机的测力系统应按照 GB/T 16825.1 －2008进行校准，其准确度应为 1级或优于 1级。 6.2.2 试验机应配有加载法向力和摩擦力测定系统，以确定摩擦系数。 6.2.3 加