МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Обеспечение
износостойкости изделий
Метод
испытаний материалов на изнашивание
при фреттинге и фреттинг-коррозии
Products wear resistance
assuring.
Testing of materials for wear under fretting
and fretting-corrosion conditions
|
ГОСТ
23.211-80
|
Постановлением
Государственного комитета СССР по стандартам от 19 мая 1980 г. № 2185 дата
введения установлена
01.01.82
Настоящий стандарт
распространяется на металлические и неметаллические материалы и покрытия и устанавливает
метод их испытаний на изнашивание при фреттинг-коррозии со смазочными
материалами и без них.
Сущность метода состоит в том,
что цилиндрический подвижный образец (контробразец), соприкасающийся торцом с
неподвижным цилиндрическим образцом из исследуемого материала при заданном
давлении, приводится в возвратно-вращательное движение с заданными амплитудой и
частотой, измеряется износ неподвижного образца за заданное количество циклов,
по значению которого определяется износостойкость исследуемого материала.
Настоящий стандарт
предусматривает два вида испытаний:
I - испытания при стандартных значениях
давления, амплитуды, частоты, длительности испытаний и материале контробразца -
сталь 45 по ГОСТ
1050-88,
твердостью 550 - 600 HV;
II - испытания при режимах, длительности,
материалах контробразца и среде, определяемых по согласованию с заказчиком.
1. ПРИБОРЫ И
МАТЕРИАЛЫ
Установка для проведения
испытаний должна обеспечивать:
нагружение образцов в осевом
направлении силами от 200 до 3000 Н с погрешностью не более 25 Н в диапазоне
нагрузок от 200 до 1000 Н и погрешностью не более 50 Н в диапазоне свыше 1000
Н;
возвратно-вращательное движение
контробразца относительно неподвижного образца с частотой от 10 до 30 Гц с
погрешностью не более 10 % и амплитудой от 10 до 1000 мкм с погрешностью не более
2 мкм в диапазоне от 10 до 30 мкм, не более 5 мкм в диапазоне свыше 30 до 100
мкм и не более 10 мкм в диапазоне свыше 100 мкм;
испытания образцов в жидких
смазочных материалах.
Измерительная система установки
должна обеспечивать в процессе испытаний непрерывную регистрацию количества
циклов возвратно-вращательного движения контробразца с погрешностью не более 50
циклов.
Для проведения испытаний
рекомендуется установка МФК-1, описание которой приведено в приложении 1.
Образцы для испытаний
изготовляют в соответствии с черт. 1 и 2.
Неподвижный образец
Черт. 1
Контробразец
Черт. 2
Примечание.
При испытаниях вида II допускается отклонение
шероховатости рабочей поверхности образцов от указанных на черт. 1 и 2 в
пределах Ra = 0,020 - 2,5 мкм и Rz = 0,025 - 0,100 мкм по ГОСТ 2789-73.
Повторное использование образцов
не допускается.
Прибор для измерения износа. В
качестве прибора рекомендуется использовать профилограф-профилометр по ГОСТ
19300-86 или аналогичный, действующий в режиме профилографа.
Промывочные жидкости:
бензин по НТД,
ацетон по ГОСТ 2603-79.
2. ПОДГОТОВКА И
ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ
2.1. Образцы промывают
последовательно в жидкостях, указанных в разд. 1, и высушивают на воздухе.
2.2. Образец и контробразец
закрепляют в цанговых зажимах испытательной установки.
2.2.1.
Образец и контробразец прижимают друг к другу рабочими поверхностями с усилием
не менее 200 Н, обеспечивая их взаимное прилегание с помощью самоориентирующейся
цанги образца (см. приложение 1), после чего жестко фиксируют положение цанги
образца.
2.2.2. При
испытаниях в жидких смазочных материалах после выполнения п. 2.2.1 снимают нагрузку, отводят образцы,
устанавливают камеру (см. приложение 2) и заполняют ее смазочным материалом.
2.2.3. При
испытаниях в пластичных смазочных материалах последний наносят после отведения
образцов сплошным слоем на рабочие поверхности с помощью шпателя. Толщина слоя
смазочного материала должна быть достаточной для его визуального обнаружения на
всей рабочей поверхности образца.
2.3. Образцы приводят в
соприкосновение и прикладывают сжимающую нагрузку при испытаниях вида I - (500 ± 25) Н.
2.4. Включают привод установки.
Во время испытаний поддерживают амплитуду (50 ± 5) мкм, частоту (30 ± 3) Гц.
2.5. После достижения заданного
количества циклов испытаний, равного 5 × 105
± 50 циклов, выключают привод установки, снимают нагрузку, освобождают образцы
из цанговых зажимов, промывают последовательно в жидкостях, указанных в разд. 1, и высушивают на воздухе.
Примечание. Испытания вида II проводят в соответствии с пп. 2.3 - 2.5, при
условиях испытаний в пределах возможностей испытательной установки, изложенных
в разд. 1.
2.6. Испытания по пп. 2.1 - 2.5
повторяют не менее чем на пяти парах образцов.
3. ОБРАБОТКА
РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ
3.1. Снимают профилограммы с восьми
равноотстоящих участков рабочей поверхности образца в радиальном направлении
согласно черт. 3.
3.2. Для участков каждой из
восьми профилограмм, соответствующих неизношенной поверхности и рабочей
поверхности трения образца, проводят средние линии профиля согласно ГОСТ
2789-73 и
определяют расстояние hi между
ними с погрешностью ±0,5 мкм (черт. 4).
Черт. 3
Черт. 4
3.3. Вычисляют средний износ j-го
образца (hj), мкм,
по формуле
3.4. Вычисляют интенсивность
изнашивания (Ih)
испытуемого материала по формуле
где А - амплитуда, мкм;
N - количество циклов испытаний;
k - количество
испытанных образцов материала.
Указанные вычисления производят
с погрешностью не более 1 × 10-8. Результаты расчетов заносят
в протокол (см. приложение 3).
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ МФК-1
Схема установки приведена на чертеже.
Установка работает следующим
образом. Электродвигатель 2 передает вращательное движение
эксцентрику 3 с регулируемым эксцентриситетом. Частота вращения и
количество оборотов регистрируются прибором 1. Эксцентрик 3 через
шатун 4 связан с кулисой 6 вала 7 привода
возвратно-вращательного движения контробразца 8. Амплитуда перемещения
контробразца 8 регулируется эксцентриком 3 и подстроечным
устройством 5. Неподвижный образец 9 закрепляется в
самоориентирующейся цанге 10, установленной на валу подвижной бабки 11.
Нагружение образцов осуществляется нагружающим устройством 12, 13.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое
СХЕМА
КАМЕРЫ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ В ЖИДКИХ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛАХ
Камера для испытаний в жидких
смазочных материалах (см. чертеж), в которой устанавливаются испытуемые образцы
1 и 2, состоит из корпуса 4, крышек 3,
уплотнений 5 и трубки 6, через которую заливается смазочный
материал. Камера изготовляется из стали 12Х18Н10Т по ГОСТ
5949-75.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Рекомендуемое
ПРОТОКОЛ
испытаний материалов на изнашивание при фреттинг-коррозии (фреттинге)
Дата 14.03.1979
Исполнитель
Иванов В.А.
Характеристики материалов
Материал
|
Наименование
|
ГОСТ, ТУ
|
Термообработка
|
Шероховатость поверхности Ra, мкм
|
Твердость HV
|
Образец
|
Сплав МЛ5
|
ГОСТ 2856-79
|
Закалка при 410 °С, старение
|
0,062
|
80
|
Контробразец
|
Сталь 45
|
ГОСТ
1050-88
|
Закалка
|
0,056
|
570
|
Характеристики среды
испытаний
Испытательная среда
|
ГОСТ, ТУ
|
Температура, °С
|
Влажность, %
|
Примечание
|
Масло МК-8
|
ГОСТ 6457-66
|
20 ± 2
|
-
|
|
Режим испытаний
Амплитуда, мкм
|
Нагрузка, Н
|
Частота, Гц
|
Количество циклов испытаний
|
50
|
500
|
30
|
500000
|
Результаты испытаний
Номер образца
|
Износ hi, мкм
|
Средний износ hj, мкм
|
Интенсивность изнашивания, Ih
|
1
|
12,6; 12,5; 12,7; 12,4; 11,8; 12,9; 12,2; 12,5
|
12,45
|
|
2
|
11,6; 11,5; 11,9; 12,2; 12,0; 11,9; 12,1; 12,4
|
11,95
|
|
3
|
12,9; 13,0; 12,6; 12,7; 12,4; 12,8; 12,8; 12,6
|
12,72
|
25 × 10-8
|
4
|
12,4; 12,5; 12,9; 12,4; 12,9; 12,8; 12,6; 12,5
|
12,62
|
|
5
|
12,2; 12,0; 12,4; 12,7; 12,3; 12,4; 12,5; 12,4
|
12,36
|
|
Подпись ________________
СОДЕРЖАНИЕ
1. Приборы и материалы.. 1
2. Подготовка и проведение испытаний. 2
3. Обработка результатов испытаний. 3
Приложение 1. Описание установки мфк-1. 4
Приложение 2. Схема камеры для испытаний в жидких
смазочных материалах. 4
Приложение 3. Протокол испытаний материалов на изнашивание при
фреттинг-коррозии (фреттинге) 5
|