Τα κράματα τιτανίου χρησιμοποιούνται ευρέως στην αεροδιαστημική, τις ιατρικές συσκευές, τον χημικό εξοπλισμό και άλλους τομείς. Προκειμένου να βελτιωθεί η διάρκεια ζωής και η αξιοπιστία των εξαρτημάτων από κράμα τιτανίου, είναι απαραίτητο να απαιτηθούν οι τριβολογικές τους ιδιότητες. Ως εκ τούτου, είναι πολύ σημαντικό να διεξάγονται συστηματικές και επαγγελματικές τριβολογικές δοκιμές σε υλικά και προϊόντα από κράμα τιτανίου. Αυτό το άρθρο παρουσιάζει εν συντομία το πεδίο εφαρμογής, τα στοιχεία, τις μεθόδους και τα όργανα της τριβολογικής δοκιμής κράματος τιτανίου.
Πεδίο ανίχνευσης
Η δοκιμή τριβής των κραμάτων τιτανίου καλύπτει πρώτες ύλες, ημι{0}}ημικατεργασμένα προϊόντα, τελικά προϊόντα και εξαρτήματα σέρβις υπό πραγματικές συνθήκες εργασίας. Περιλαμβάνει κυρίως:
· Όλες οι ποιότητες υλικών φύλλων, ράβδων, συρμάτων, χυτών και σφυρήλατων από κράμα τιτανίου.
· Τεμάχια κατεργασίας από κράμα τιτανίου με διαφορετικές επιφανειακές επεξεργασίες, όπως οξείδωση, νιτρίωση και επίστρωση.
· Τελικά προϊόντα, όπως πτερύγια κινητήρων αεροσκαφών, τεχνητοί σύνδεσμοι, βαλβίδες χημικών αντλιών, συνδετήρες κ.λπ.
Ο σκοπός της δοκιμής είναι να αξιολογήσει τη συμπεριφορά τριβής και φθοράς των κραμάτων τιτανίου σε διαφορετικά περιβάλλοντα και συνθήκες ζευγαρώματος.
Δοκιμαστικά είδη
Τα βασικά στοιχεία δοκιμών επικεντρώνονται σε δύο βασικούς δείκτες: συντελεστή τριβής και ρυθμό φθοράς. Συγκεκριμένα, περιλαμβάνουν:
· Μέτρηση του συντελεστή τριβής ολίσθησης.
· Υπολογισμός του όγκου φθοράς και του ποσοστού φθοράς.
· Ανάλυση της μορφολογίας της φθοράς της επιφάνειας (όπως το πλάτος και το βάθος των γρατσουνιών).
Επιπλέον, έργα παραγώγων μπορούν να πραγματοποιηθούν όπως απαιτείται: δοκιμή επιφανειακής σκληρότητας, δοκιμή αντοχής συγκόλλησης επίστρωσης και αξιολόγηση της τριβολογικής απόδοσης υπό συγκεκριμένες συνθήκες όπως η λίπανση ή σε προσομοιωμένα σωματικά υγρά.
Μέθοδοι δοκιμής
Οι δοκιμές βασίζονται κυρίως σε εθνικά και διεθνή πρότυπα. Οι κοινές μέθοδοι περιλαμβάνουν:
· Μέθοδος δοκιμής τριβής και φθοράς με μπάλα-δίσκου: Απλή φόρμα επικοινωνίας, κατάλληλη για έλεγχο υλικού και βασική έρευνα.
· Μέθοδος δοκιμής τριβής και φθοράς δακτυλίου-μπλοκ: Προσομοιώνει τις πρακτικές συνθήκες εργασίας της επαφής με το πρόσωπο.
· Μέθοδος δοκιμής παλινδρομικής τριβής και φθοράς: Προσομοιώνει την κατάσταση λειτουργίας των παλινδρομικών κινούμενων μερών.
Η δοκιμή διεξάγεται σε μια ειδική μηχανή δοκιμής τριβής και φθοράς, ρυθμίζοντας ορισμένες παραμέτρους για την προσομοίωση των πραγματικών συνθηκών εργασίας.
Όργανα δοκιμών
Το βασικό όργανο είναι η μηχανή δοκιμής τριβής και φθοράς. Σύμφωνα με τη μέθοδο δοκιμής, μπορεί να ταξινομηθεί ως:
· Καθολική μηχανή δοκιμής τριβής και φθοράς.
· Μηχανή δοκιμής τριβής και φθοράς σε υψηλή-θερμοκρασία.
· Μηχανή δοκιμής τριβής και φθοράς σε κενό.
Τα υποστηρικτικά όργανα ακριβείας περιλαμβάνουν:
· Προφιλόμετρο επιφάνειας ή συμβολόμετρο λευκού φωτός: Μετρήστε με ακρίβεια την τρισδιάστατη-μορφολογία και τον όγκο φθοράς μετά τη φθορά.
· Ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης: Παρατήρηση υψηλής-μεγέθυνσης της μικροσκοπικής μορφολογίας της φθαρμένης επιφάνειας και ανάλυση του μηχανισμού φθοράς.
· Ενεργειακό φασματόμετρο: Αναλύστε τη χημική σύσταση της φθαρμένης περιοχής.