Fretting | EUROLAB

Что такое Fretting?

Испытание на истирание — это испытание, при котором повторяющееся скользящее движение микронного масштаба применяется между двумя прижатыми друг к другу поверхностями, исследуя возникающие в результате повреждения и износ поверхности. Он представляет собой фреттинг-износ и фреттинг-коррозию, наблюдаемые в соединениях при вибрации.

Fretting: цель

Цель состоит в том, чтобы оценить риск повреждения, вызванного микродвижениями на подверженных вибрации поверхностях прессовой посадки и соединений, что поможет выбрать материал, покрытие и смазку.

К каким изделиям применяется Fretting?

Электрические контакты и разъемы
Поверхности подшипников и шеек
Прессовые соединения
Автомобильный крепеж, подверженный вибрации
Составы смазок и смазок

В каких отраслях применяется Fretting?

МеталлСтальМашиныПромышленное оборудованиеПластмассы

Стандарты, связанные с Fretting

АСТМ Г204
АСТМ Д4170
ISO 22696

Fretting: условия

Амплитуда скольжения: Амплитуда порядка микронов, как определено (обычно 10–100 мкм).
Частота: Частота повторяющихся движений, определенная в спецификации
Нормальная нагрузка: Постоянная нагрузка, представляющая контактное давление
Количество циклов: Определено в спецификации

Оборудование для Fretting

Машина для испытания на фреттинг
Система измерения смещения и силы с высоким разрешением
Оптический микроскоп и профилометр
Стенд для измерения контактного сопротивления (для электрических контактов)

Требования к образцам для Fretting

Контактная пара должна представлять реальное приложение.
Необходимо учитывать шероховатость поверхности и толщину покрытия.
Для электрических контактов необходимо измерить начальное значение контактного сопротивления.
Обычно минимум три повторения.

Fretting: продолжительность

Это зависит от количества циклов. Испытания с сотнями тысяч циклов могут занять несколько дней.

Fretting: порядок проведения

1Подготавливается контактная пара и измеряются начальные значения.
2Прикладывается нормальная нагрузка и устанавливается амплитуда.
3Повторяющееся движение начинается с определенной частоты.
4Сила трения и, при необходимости, контактное сопротивление постоянно контролируются.
5После завершения циклов поверхности исследуются под микроскопом.
6Оцениваются следы износа, накопление оксидов и тип повреждений.

Fretting: критерии приёмки

Критерием приемки в спецификации является максимальное увеличение контактного сопротивления, максимальная глубина износа или отсутствие повреждений после заданного количества циклов.

Оценка результатов

Фреттинг-повреждения обычно проявляются в виде накопления оксидных частиц и местной деградации поверхности. В электрических контактах основным показателем является увеличение контактного сопротивления.

Fretting: протокол

Стандарт применяется
Амплитуда, частота, нагрузка и количество циклов
Информация о контактной паре и покрытии
Кривые трения и контактного сопротивления, если применимо
Изображения повреждений поверхности и профиль пути

Аккредитация

EUROLAB имеет международно признанную аккредитацию, полученную от органов по аккредитации, являющихся участниками многосторонних соглашений о признании IAF и ILAC, в соответствии с ISO/IEC 17025 для лабораторных испытаний, ISO/IEC 17020 для инспекций и надзора, а также ISO/IEC 17021-1 и ISO/IEC 17065 для сертификации систем и продукции. Эта цепочка гарантирует, что выданные отчеты и сертификаты принимаются по всему миру.

Возможность проведения этого теста в рамках аккредитованной области зависит от вашего продукта и применяемого стандарта; поскольку аккредитация основана на методе, объем работ подтверждается в письменной форме на этапе предложения.

Область применения и разрешения

Соответствующие правила

Характеристики соединителя и крепежа
OEM-стандарты автомобильной промышленности

Mekanik Testler — Что охватывает эта область испытаний?

В разделе ниже описывается область, к которой относится испытание Fretting; условия и критерии приемки именно этого испытания приведены в разделах выше. Объём, специфичный для вашего продукта, подтверждается письменно на этапе коммерческого предложения.

Механические испытания измеряют поведение материала или детали под нагрузкой. Семейство охватывает статическое нагружение (растяжение, сжатие, изгиб), зависящее от времени поведение (усталость, ползучесть), а также твёрдость и износ вплоть до трещиностойкости.

Общая черта этих испытаний в том, что результат сообщается как СВОЙСТВО МАТЕРИАЛА. Предел текучести или твёрдость — не решение о соответствии; это числовые данные, с которыми будут сравниваться конструкция и стандарт продукта. Поэтому протоколы механических испытаний обычно служат исходными данными для инженерного решения, а не для утверждения продукта — выбор материала, коэффициент запаса, прогноз срока службы.

Различие между статическим и динамическим поведением — ключ к пониманию этой области. Деталь может казаться совершенно ненапряжённой под статической нагрузкой, но сломаться при повторной нагрузке; усталостное разрушение происходит при напряжениях значительно ниже предела текучести и не даёт предупреждения. Для вращающихся, вибрирующих или циклически нагружаемых деталей испытание на растяжение само по себе поэтому не является достаточным доказательством.

Условия испытания определяют результат, и это критично для читаемости отчёта: геометрия образца, скорость нагружения, температура, кондиционирование и схема захвата. Один и тот же материал даёт разные значения при разных условиях. В пластиках эффект скорости очень выражен, в металлах — эффект температуры; в композитах ориентация образца полностью меняет результат.

Твёрдость — наиболее неправильно используемое измерение в этой области. Поскольку она быстрая, почти неразрушающая и недорогая, её часто используют вместо прочности. Таблицы пересчёта твёрдости в прочность существуют, но они ПРИБЛИЗИТЕЛЬНЫ и зависят от группы материала; использовать их как единственное доказательство при приёмке материала неправильно.

Область механики разрушения требует особой компетенции. Измерения трещиностойкости и скорости роста усталостной трещины позволяют рассчитать, как долго продержится растрескавшаяся конструкция; они являются основой проектирования, допускающего повреждения, в таких областях, как оборудование под давлением, авиационные конструкции и трубопроводы.

Группы методов в этой области

Статические испытания
Растяжение, сжатие, изгиб, сдвиг и кручение. Получают предел текучести и прочность на растяжение, удлинение и модуль упругости.
Испытания на удар
Ударная вязкость по Шарпи и Изоду с надрезом; вязко-хрупкий переход материала определяется в зависимости от температуры.
Твердость
Бринелль, Виккерс, Роквелл, Шор и микротвёрдость. Ценно для глубины поверхностной обработки и локальных различий прочности.
Усталость
Осевая усталость с контролем силы и деформации, усталость при изгибе; кривые Вёлера (S-N) и предел выносливости.
Ползучесть и релаксация напряжений
Поведение под долговременной нагрузкой при высокой температуре; определяющий фактор для материалов котлов, турбин и оборудования под давлением.
Механика разрушения
Трещиностойкость в условиях плоской деформации, J-интеграл, CTOD и скорость роста усталостной трещины.
Износ и трение
Истирание по Табору и на вращающемся барабане, измерения коэффициента трения.

Часто путаемое в этой области

Расчёт прочности по твёрдости приблизителен; его нельзя использовать как единственное доказательство при приёмке материала.
Достаточная статическая прочность не подтверждает усталостную прочность; циклически нагружаемая деталь требует отдельного испытания.
Если скорость и температура испытания не указаны, результат нельзя сравнивать — особенно для полимеров и композитов.
Испытательный образец и реальная деталь могут давать разные значения; ориентация при формовании, линии спая и различия в обработке поверхности — всё это влияет на результат.
Значение прочности, указанное для композита без указания ориентации образца, не имеет смысла.
Аналоги ASTM и ISO измеряют одну и ту же величину, но используют разную геометрию образцов; результаты не считаются напрямую эквивалентными.

Какие решения подкрепляют эти результаты

Верификация конструкции и выбор материала
Входной контроль материалов и одобрение поставщика
Выполнение механических требований стандарта на продукцию
Анализ отказов, прогнозирование срока службы и расчёт живучести при повреждении
Проверка процессов термической и поверхностной обработки

Связанные тесты

Fretting: частые вопросы

В чем разница между истиранием и обычным износом?

Фреттинг возникает, когда амплитуда скольжения намного меньше площади контакта. Остатки износа не могут покинуть зону контакта и скапливаются; Таким образом, механизм повреждения отличается от непрерывного скольжения.