Thử nghiệm độ mài mòn giữa cát khô và cát ướt: Tiêu chuẩn ASTM
Việc dựa vào các chỉ số độ cứng danh nghĩa trong sổ tay hướng dẫn để dự đoán khả năng chống mài mòn là một canh bạc tốn kém, tiềm ẩn rủi ro hư hỏng thiết bị sớm.
Thử nghiệm mài mòn cát khô so với cát ướt chính xác cung cấp cho các nhóm kỹ thuật dữ liệu về tổn thất thể tích tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng hợp kim và lớp phủ trước khi lắp đặt thực tế. Thử nghiệm trên băng ghế thử nghiệm tiêu chuẩn giúp loại bỏ phỏng đoán dựa trên catalog, bảo vệ thời gian hoạt động và lợi nhuận của bạn.
Các nội dung chính
- Môi trường liên hệ: Các quy trình thử nghiệm cát khô kiểm tra các vật liệu kim loại và phi kim loại, bao gồm cả lớp phủ và lớp phủ cứng, bằng cách tiếp xúc với hạt thạch anh không bôi trơn, dễ chảy, trong khi các thiết lập thử nghiệm cát ướt đưa vào hỗn hợp cát-nước làm thay đổi ma sát giữa các bề mặt.
- Giao thức chuẩn: Tiêu chuẩn ASTM G65 quy định quy trình mài mòn bánh xe cao su khô, trong khi ASTM G105 xác định các yêu cầu đối với sự tiếp xúc với bùn ướt.
- Tiêu chuẩn đánh giá ban đầu: Cả hai tiêu chuẩn đều đánh giá khả năng chống mài mòn bằng cách đo lượng hao hụt khối lượng của mẫu và chuyển đổi nó thành lượng hao hụt thể tích (mm3) dựa trên mật độ vật liệu, đảm bảo sự so sánh công bằng giữa các vật liệu có mật độ khác nhau.
- Ảnh hưởng của chất lỏng: Môi trường chất lỏng có thể đẩy nhanh quá trình xuống cấp thông qua tương tác mài mòn-ăn mòn hoặc giảm sự hao hụt khối lượng bằng cách tạo ra một lớp màng chất lỏng thủy động bảo vệ.
- Cấu hình phòng thí nghiệm: Các cơ sở có thể lựa chọn các thiết bị thử nghiệm chuyên dụng cho một mục đích duy nhất hoặc lắp đặt các hệ thống đa giao thức như... ToronTribo™ SRW Để tiết kiệm diện tích sàn.
Cơ chế và phương pháp mài mòn
Các nghiên cứu đã công bố cho thấy liệu tiếp xúc với hỗn hợp lỏng có gây ra tổn thất vật liệu lớn hơn so với cát khô hay không phụ thuộc vào thành phần kim loại của chất nền, cơ học tiếp xúc và tương tác hóa học. Từ góc nhìn của chúng tôi với tư cách là nhà sản xuất thiết bị, việc coi các thử nghiệm với cát khô và cát ướt là có thể thay thế cho nhau sẽ đánh giá sai cách thức suy thoái của các giao diện tiếp xúc, bởi vì môi trường lỏng làm thay đổi trạng thái ma sát và các con đường suy thoái.
Cơ cấu vi mô tiếp xúc
Tại vùng tiếp xúc giữa bề mặt đối diện đang quay và mẫu thử, một số tác động cơ học gây ra hư hại bề mặt:
- Hiện tượng cắt và tạo rãnh siêu nhỏ chiếm ưu thế trong quá trình mài mòn kim loại khi các hạt mài mòn bám vào bề mặt tiếp xúc và tạo ra các rãnh sâu trên bề mặt dưới tải trọng bình thường.
- Chuyển động của các hạt chuyển từ lăn sang trượt khi tải trọng pháp tuyến tác dụng và độ cứng của chất nền tăng lên, làm thay đổi các vết mài mòn tạo thành.
- Quá trình nghiền hạt mài mòn xảy ra dưới ứng suất tiếp xúc cao, làm thay đổi hình dạng hạt và tốc độ hao hụt khối lượng liên tục.
- Lực nâng thủy động học và nồng độ bùn quyết định độ sâu xuyên thấu thực sự của các hạt mài mòn trên các tải trọng pháp tuyến tác dụng.
- Các pha cứng bảo vệ, chẳng hạn như các hạt cacbua vonfram hoặc kết tủa TiC, hoạt động như các rào cản vật lý chống lại sự mài mòn trong cả điều kiện khô và ướt.
Tương tác giữa mài mòn và ăn mòn so với bôi trơn bằng bùn
Trong các hợp kim kim loại, môi trường nước thường đẩy nhanh quá trình mài mòn vật liệu vì sự cọ xát cơ học làm bong tróc lớp màng oxit bảo vệ, tạo điều kiện cho sự tấn công điện hóa liên tục. Các nghiên cứu đánh giá đường ống trong phòng thí nghiệm đã chỉ ra rằng tổn thất do mài mòn trong cát ướt cao hơn từ 20% đến 70% so với trong cát khô.
Các bộ phận của mũi khoan cacbua vonfram cũng bị mất thể tích đáng kể hơn khi tiếp xúc với cát ướt do sự bám dính giữa các lớp và sự tấn công điện hóa tăng tốc, một kiểu suy thoái tăng tốc cũng được quan sát thấy ở các mảnh gốm xốp phi kim loại chịu mài mòn do va đập.
Ngược lại, nước có thể hoạt động như chất bôi trơn giao diện trong những sự kết hợp cụ thể, làm giảm hiện tượng cắt mài mòn ba vật thể bằng cách tạo ra sự tách màng thủy động học, thúc đẩy sự trượt của các hạt trên bề mặt cắt vi mô mạnh mẽ. Khi đánh giá thép mềm so với hạt mài tròn, các thử nghiệm ướt cho thấy tỷ lệ mài mòn thấp hơn vì màng chất lỏng thủy động học ngăn chặn sự mài mòn trực tiếp.
Tương tự, hỗn hợp cát hóa lỏng khiến các hạt mài mòn trượt thay vì bám vào đá sa thạch khoáng, dẫn đến tổn thất thể tích khô lớn hơn so với đá ngâm nước, trong khi các mẫu cao su đàn hồi mất khối lượng nhiều hơn trong các thử nghiệm khô vì nước bôi trơn vùng tiếp xúc trong các thử nghiệm ướt. Việc tính đến ảnh hưởng của chất lỏng thay đổi này là rất cần thiết khi thiết lập các thông số kỹ thuật vật liệu.
Bối cảnh công nghiệp Bắc Mỹ
Theo đánh giá của chúng tôi, sự khác biệt về cơ học giữa mài mòn khi cắt khô và mài mòn do bùn ướt phản ánh các điều kiện vận hành thường gặp trong ngành công nghiệp nặng ở Bắc Mỹ:
- Trong các hoạt động xử lý khoáng sản khô trên khắp miền Tây Hoa Kỳ, máy nghiền quặng sơ cấp, phễu chuyển tải và lớp lót xe tải vận chuyển phải chịu hiện tượng mài mòn ba chiều do các hạt khoáng chất làm xước bề mặt kim loại mà không cần tác động hóa học.
- Ngược lại, hệ thống đường ống vận chuyển thủy lực trong các mỏ dầu cát Alberta và các tuyến nạo vét dọc theo bờ biển Vịnh Mexico của Hoa Kỳ lại khiến các bộ phận tiếp xúc với các chất rắn mài mòn lơ lửng trong chất lỏng. Trong môi trường này, sự phá hủy cơ học liên tục của các lớp bảo vệ bề mặt kết hợp với môi trường nước sẽ đẩy nhanh quá trình mất kim loại hoàn toàn thông qua các cơ chế ăn mòn mài mòn.
Giải thích kết quả thử nghiệm và các phương pháp xử lý bề mặt
Thử nghiệm mài mòn tiêu chuẩn dựa trên việc đo lượng hao hụt khối lượng mẫu trước và sau các chu kỳ thử nghiệm xác định, sau đó chuyển đổi lượng hao hụt đó thành lượng hao hụt thể tích (mm3) bằng cách sử dụng mật độ vật liệu để xếp hạng độ bền vật liệu tương đối.
Các nghiên cứu học thuật chứng minh rằng các phương pháp xử lý bề mặt cho hiệu quả khác nhau đáng kể tùy thuộc vào môi trường tiếp xúc. Trong một đánh giá so sánh về thép được xử lý bằng phương pháp boron hóa bột, xử lý trong 8 giờ đã cải thiện khả năng chống mài mòn lên khoảng 24 lần trong thử nghiệm ASTM G65 khô, trong khi xử lý trong 10 giờ tạo ra sự cải thiện gấp khoảng 23 lần trong thử nghiệm ASTM G105 ướt, phản ánh cách chất lỏng ở giao diện làm thay đổi ứng suất cắt trong các chu kỳ xử lý khác nhau.
Theo quan điểm của chúng tôi, việc dựa vào các tính toán lý thuyết mà không có dữ liệu tiêu chuẩn về sự hao hụt khối lượng vật lý sẽ tạo ra nguy cơ không cần thiết dẫn đến hỏng hóc thiết bị sớm.
Trong quá trình kiểm tra công nghiệp thường quy và xác minh chất lượng, các chỉ số này đóng hai vai trò chính:
- Xếp hạng theo thời gian và mức độ thiệt hại vật chất: Theo các quy trình tiêu chuẩn ASTM, thời gian thử nghiệm được xác định bởi tổng số vòng quay của bánh xe chứ không phải thời gian chạy tùy ý. Quy trình ASTM G65 chạy với số vòng quay cụ thể, từ 100 vòng quay đối với lớp phủ mỏng đến 6,000 vòng quay đối với hợp kim khối. Tương tự, các thử nghiệm ướt ASTM G105 chạy qua nhiều chu kỳ với tổng cộng 4,400 vòng quay. Trên các thiết bị có thể lập trình như ToronTribo SRW chế độ kép, người vận hành có thể cấu hình bộ đếm chu kỳ lên đến 999,999 vòng quay để thực hiện cả các lần chạy tuân thủ tiêu chuẩn và các thử nghiệm mài mòn kéo dài. Ghi lại sự hao hụt khối lượng trong các số vòng quay đã biết này và chia cho mật độ mẫu sẽ cho ra thể tích hao hụt tiêu chuẩn cần thiết để xếp hạng các hợp kim cạnh tranh một cách khách quan.
- Tiêu chuẩn xử lý bề mặt: Việc theo dõi hao hụt khối lượng theo tiêu chuẩn giúp xác minh các lớp phủ bảo vệ, hợp kim phủ cứng và lớp phủ hàn, thiết lập các tiêu chuẩn cơ bản về tỷ lệ mài mòn mà các nhóm kỹ thuật so sánh với các thông số kỹ thuật mua sắm cụ thể cho từng ứng dụng trong toàn bộ chuỗi cung ứng sản xuất.
Thử nghiệm cát khô: ASTM G65 và ToronTribo™ DS
Phương pháp thử mài mòn bằng bánh xe cao su trên cát khô đánh giá sự mài mòn ba vật thể không bôi trơn. Việc đưa cát khô từ môi trường xung quanh trực tiếp vào bề mặt tiếp xúc giữa bánh xe và mẫu thử cho phép các hạt cát mới tản nhiệt ma sát đồng thời tạo ra sự mài mòn do cào xước với ứng suất thấp. Trong điều kiện khô ráo này, các hạt khoáng chất hoặc lăn trên vùng tiếp xúc hoặc tạm thời bám vào bề mặt đối diện để làm xước mẫu thử.
Phạm vi tiêu chuẩn: ASTM G65
ASTM G65 được chính thức chỉ định là ASTM G65-16 và ASTM G65-16(2021), có tiêu đề "Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn để đo độ mài mòn bằng thiết bị bánh xe cao su/cát khô". Thử nghiệm cát khô đưa cát thạch anh tròn đáp ứng các thông số kỹ thuật AFS 50/70 (212 đến 300 micromet) thông qua vòi phun hoặc bộ khuếch tán vào giao diện giữa bánh xe và mẫu thử.
Để phù hợp với độ dày vật liệu và mức độ chống mài mòn khác nhau, tiêu chuẩn ASTM G65 quy định năm quy trình vận hành riêng biệt:
- Thủ tục A: Tải trọng 130 N, 6,000 vòng quay. Đây là thử nghiệm khắc nghiệt nhất, được sử dụng làm tiêu chuẩn chính để xếp hạng các hợp kim chịu mài mòn cao.
- Thủ tục B: Tải trọng 130 N, 2,000 vòng quay. Một biến thể ngắn của Quy trình A được sử dụng khi tổn thất thể tích vượt quá 100 milimét khối.
- Thủ tục C: Tải trọng 130 N, 100 vòng quay. Một thử nghiệm ngắn được thiết kế đặc biệt cho các lớp phủ bảo vệ mỏng.
- Quy trình D: Tải trọng 45 N, 6,000 vòng quay. Đây là biến thể tải trọng nhẹ hơn, được sử dụng cho các vật liệu có khả năng chống mài mòn kém hơn.
- Quy trình E: Tải trọng 130 N, 1,000 vòng quay. Một biến thể ngắn gọn của Quy trình B được sử dụng để phân loại các vật liệu có điện trở thấp đến trung bình.
Trong tất cả các quy trình, khả năng chống mài mòn tương đối được xếp hạng bằng cách tính toán lượng thể tích mẫu bị mất tính bằng milimét khối.
Thông số kỹ thuật thiết bị: ToronTribo™ DS
Máy thử mài mòn bánh xe cao su cát khô của chúng tôi (ToronTribo™ DS) hỗ trợ các quy trình thử nghiệm phù hợp với ASTM G65-16 và ASTM G65-16(2021) để đánh giá sự mài mòn ba vật thể.
Thiết bị này vận hành một bánh xe cao su quay theo chiều kim đồng hồ có đường kính 228.6 mm và độ cứng Shore là 60, được dẫn động với tốc độ trục chính là 200 ± 10 vòng/phút. Trong quá trình thử nghiệm, cát thạch anh hoặc các chất mài mòn khoáng tương tự được đưa tự do vào vùng tiếp xúc thông qua một vòi phun cát bằng kim loại.
Lực pháp tuyến được tác dụng lên mẫu thử với tải trọng tối đa là 130 N, có kích thước L76 mm x W25.5 mm x H12 mm. Được thiết kế cho lắp đặt tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm, khung có kích thước bên ngoài là L710 mm x W740 mm x H1600 mm.
Ứng dụng công nghiệp
Chúng tôi coi cấu hình thử nghiệm khô này là một công cụ thiết yếu cho việc kiểm soát chất lượng, chứng nhận vật liệu, so sánh lớp phủ và sàng lọc hợp kim hoặc các lô xử lý nhiệt trong ngành khai thác mỏ, xây dựng và nông nghiệp.
Trong ngành công nghiệp nặng Bắc Mỹ, các đánh giá này phản ánh điều kiện hoạt động của các công cụ tiếp xúc với mặt đất như các bộ phận cày xới và cụm máy gieo hạt được sử dụng rộng rãi trong vùng nông nghiệp Trung Tây Hoa Kỳ. Tương tự, việc sàng lọc vật liệu cho máng khô, phễu, lớp lót nghiền thứ cấp và lớp phủ cứng hoặc lớp hàn trong các hoạt động khai thác mỏ lộ thiên trên khắp miền Tây Hoa Kỳ và vùng Lá chắn Canada dựa vào thử nghiệm mài mòn khô để đánh giá tuổi thọ sử dụng của các bộ phận không được bôi trơn.
Thử nghiệm cát ướt: ASTM G105 và ToronTribo™ WS
Khi các bộ phận hoạt động trong môi trường ẩm ướt hoặc ngập nước, các hạt khoáng mài mòn sẽ trộn lẫn với nước để tạo thành hỗn hợp mài mòn. Việc cung cấp chất mài mòn dưới dạng hỗn hợp cát lỏng sẽ làm thay đổi sự cuốn theo các hạt tại bề mặt tiếp xúc của bánh mài, về cơ bản làm thay đổi khả năng làm ướt bề mặt và khả năng bôi trơn của hỗn hợp mài mòn. Sự hiện diện của nước làm thay đổi độ bám dính giữa các bề mặt và khả năng tản nhiệt, chuyển đổi quá trình tiếp xúc thành mài mòn ba vật thể bán tự do.
Phạm vi tiêu chuẩn: ASTM G105
Tiêu chuẩn ASTM G105, có tên gọi "Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn để tiến hành thử nghiệm mài mòn bằng cát ướt/bánh xe cao su", quy định các quy trình mài mòn bùn trong phòng thí nghiệm. Chế độ tiếp xúc mục tiêu tập trung vào mài mòn cào ướt ba vật thể, quyết định các con đường suy thoái cơ học chính.
Khác với thử nghiệm bánh xe đơn không bôi trơn, yêu cầu vận hành quan trọng của ASTM G105 là quy trình đa giai đoạn tuần tự được thiết kế để loại bỏ sự khác biệt giữa các lô cao su:
- Giai đoạn làm quen ban đầu được thực hiện trên mẫu vật bằng cách sử dụng bánh mài có độ cứng 50 Durometer A.
- Sau đó, quá trình thử nghiệm được tiến hành liên tục trên cùng một mẫu thử bằng cách sử dụng các bánh mài có độ cứng 50, 60 và 70 Durometer A (Shore A).
- Thay vì báo cáo kết quả của một lần đo duy nhất, chỉ số mài mòn cuối cùng được tính toán từ đường hồi quy tuyến tính bình phương nhỏ nhất ở độ cứng danh nghĩa 60 Durometer và được báo cáo dưới dạng tổn thất thể tích tính bằng milimét khối.
Để tuân thủ tiêu chuẩn ASTM G105, hỗn hợp vữa cơ bản cần 0.940 kg (940 g) nước khử ion trộn với 1.500 kg (1500 g) cát thạch anh AFS 50/70 đã được làm tròn. Các nền tảng thử nghiệm hỗ trợ quy trình này, chẳng hạn như ToronTribo WS của chúng tôi được căn chỉnh theo phiên bản ASTM G105-20, cung cấp các bánh xe đo độ cứng Shore 50, 60 và 70 cần thiết để thực hiện trình tự nhiều giai đoạn này, đồng thời ghi lại tỷ lệ vữa hoạt động là 1000 g nước với 1500 g cát.
Thông số kỹ thuật thiết bị: ToronTribo™ WS
Máy thử mài mòn bánh xe cao su trên cát ướt (ToronTribo™ WS) của chúng tôi hỗ trợ các quy trình thử nghiệm phù hợp với tiêu chuẩn ASTM G105-20. Thiết bị này vận hành một bánh xe cao su quay ngược chiều kim đồng hồ có đường kính 178 mm xuyên qua hỗn hợp cát khoáng và nước, đồng thời tài liệu sản phẩm cũng ghi chú về khả năng tương thích cơ học với các hỗn hợp có chứa sỏi để thực hiện các thử nghiệm chuyên biệt không theo tiêu chuẩn.
Người vận hành có thể chọn tốc độ trục chính là 240, 181, 374 hoặc 498 vòng/phút, trong đó 240 vòng/phút nằm trong phạm vi dung sai ASTM G105 là ± 5 vòng/phút (245 vòng/phút), còn các tốc độ còn lại cung cấp các thiết lập không tiêu chuẩn cho nghiên cứu tùy chỉnh và cho phép sử dụng các bánh mài cao su có độ cứng 50, 60 và 70 Shore A cần thiết để thực hiện các giai đoạn thử nghiệm tuần tự được quy định trong ASTM G105.
Hỗn hợp mài mòn được chuẩn bị với tỷ lệ vữa là 1000 g nước / 1500 g cát (văn bản trên trang này cũng đề cập đến sỏi). Máy thử nghiệm có thể chứa các mẫu vật có kích thước L57 mm x W25.5 mm x H6 mm và chịu được tải trọng tối đa 225 N. Được thiết kế để lắp đặt trong phòng thí nghiệm tiêu chuẩn, máy có kích thước L710 mm x W740 mm x H1600 mm và nặng khoảng 300 kg.
Ứng dụng công nghiệp
Thử nghiệm cát ướt rất quan trọng để đánh giá chất lượng các vật liệu kim loại và phi kim loại, các lớp phủ cứng và các lớp phủ bảo vệ được thiết kế cho các ứng dụng trong môi trường ẩm ướt, vận chuyển nước thải và bơm bùn.
Trong môi trường công nghiệp Bắc Mỹ, điều kiện ẩm ướt này phản ánh môi trường khắc nghiệt được tìm thấy trong các hoạt động khai thác cát dầu ở Alberta, Canada, nơi các đường ống vận chuyển thủy lực, máy bơm khai thác bitum và hệ thống xử lý chất thải phải xử lý hỗn hợp khoáng chất đặc, mặc dù việc tuân thủ tiêu chuẩn ASTM G105 yêu cầu cát silica tiêu chuẩn hóa chứ không phải sỏi mỏ chưa được hiệu chuẩn. Tương tự, máy móc vận chuyển trầm tích và thiết bị nạo vét thương mại hoạt động dọc theo hệ thống đường thủy nội địa sông Mississippi và các kênh vận chuyển trên Ngũ Đại Hồ yêu cầu các hợp kim và lớp phủ được kiểm định khả năng chống mài mòn do hỗn hợp bùn ướt gây ra.
Kiểm tra chế độ kép: ToronTribo™ SRW
Do ASTM G65 và ASTM G105 sử dụng các cấu hình hình học tương tự, các nhà nghiên cứu về ma sát học đã chứng minh rằng một cấu trúc thử nghiệm duy nhất có thể đáp ứng được các yêu cầu về đòn bẩy cơ học, liên kết và tốc độ động cơ trên các hệ thống ASTM G65, ASTM G105 và ASTM B611. Theo quan điểm của chúng tôi, các hệ thống thử nghiệm đa tiêu chuẩn là phương pháp hợp lý nhất cho các cơ sở muốn có tính linh hoạt cao trong thử nghiệm mà không chiếm quá nhiều diện tích sàn phòng thí nghiệm.
Máy kiểm tra độ mài mòn bánh xe cát/cao su (chế độ kép) của chúng tôi , được đặt tên là ToronTribo™ SRW, thực hiện cả quy trình mài mòn cát khô và cát ướt trên cùng một nền tảng, cho phép người vận hành chuyển đổi giữa các quy trình khô và ướt khi cần thiết.
Nền tảng này hỗ trợ các quy trình thử nghiệm phù hợp với ASTM G65-16 / G65-16(2021) và ASTM G105-20, cũng như ASTM B611-13 ("Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn để xác định khả năng chống mài mòn ở ứng suất cao của vật liệu cứng"), một phương pháp đánh giá quy định bề mặt tiếp xúc bằng bánh xe thép và hỗn hợp oxit nhôm thay vì bánh xe cao su và hỗn hợp cát. Vui lòng liên hệ với nhóm kỹ thuật của chúng tôi để xác nhận cấu hình phần cứng bề mặt tiếp xúc cụ thể cho thử nghiệm ASTM B611. Ở chế độ khô, cát rơi tự do qua vùng tiếp xúc, trong khi ở chế độ ướt, chất mài mòn vẫn lơ lửng trong vữa gốc nước.
Thiết bị này có tính năng tự động tạo tải với phạm vi tải từ 3 đến 300 N, lực ma sát tối đa được đánh giá là 300 N, và tích hợp điều chỉnh tốc độ biến tần với tốc độ trục chính tối đa là 500 vòng/phút. Thời gian thử nghiệm được xác định bằng số vòng quay, tối đa lên đến 999,999 vòng, và thứ hạng vật liệu được xác định dựa trên lượng vật liệu bị hao hụt trên mẫu thử.
Hoạt động với nguồn điện 220V, 16A, 50Hz (cũng có phiên bản 110V), thiết bị nặng 85 kg này có kích thước bên ngoài là L700 mm x W600 mm x H1450 mm. Nó được thiết kế cho không gian phòng thí nghiệm tiêu chuẩn để đánh giá vật liệu và lớp phủ, hợp kim phủ cứng và lớp phủ hàn trong các ứng dụng khai thác mỏ, chế biến khoáng sản, xây dựng và san lấp mặt bằng.
So sánh thông số kỹ thuật
Bảng dưới đây cung cấp sự so sánh chi tiết các thông số vận hành chính giữa ba hệ thống thử nghiệm của chúng tôi:
| Đặc điểm kỹ thuật | ToronTribo™ DS | ToronTribo™ WS | ToronTribo™ SRW |
|---|---|---|---|
| Các tiêu chuẩn phù hợp | ASTM G65-16, ASTM G65-16(2021) | ASTM G105-20 | ASTM B611-13, ASTM G65-16 / G65-16(2021), ASTM G105-20 |
| Chế độ tiếp xúc & Cấp liệu mài mòn | Thiết kế ba lớp; cát thạch anh rơi tự do qua vòi phun kim loại. | Mài mòn ba thành phần bán tự do; hỗn hợp nước/cát (1000 g nước / 1500 g cát) | Chế độ kép; cát rơi tự do (khô) hoặc vữa gốc nước (ướt) |
| Tải trọng áp dụng | Tối đa 130 N | Tối đa 225 N | 3 đến 300 N (tải trọng tự động) |
| Tốc độ trục chính | 200 ± 10 vòng / phút | 240, 181, 374 hoặc 498 vòng/phút | Tối đa 500 vòng/phút |
| Kích thước và độ cứng của bánh xe | Đường kính 228.6 mm; độ cứng Shore 60 (theo chiều kim đồng hồ) | Đường kính 178 mm; độ cứng Shore 50, 60 hoặc 70 (ngược chiều kim đồng hồ) | Có thể cấu hình theo từng giao thức chuẩn. |
| Kích thước mẫu | Dài 76mm x Rộng 25.5mm x Cao 12mm | Dài 57mm x Rộng 25.5mm x Cao 6mm | Có thể cấu hình theo tiêu chuẩn ASTM. |
Hướng dẫn lựa chọn thiết bị
Chúng tôi tin rằng việc lựa chọn hệ thống thử nghiệm phù hợp phụ thuộc vào việc đối chiếu trực tiếp khả năng của thiết bị với môi trường hoạt động, hình dạng mẫu vật và tiêu chuẩn thử nghiệm mục tiêu của bạn:
Chọn ToronTribo™ DS nếu:
- Các yêu cầu thử nghiệm của bạn tập trung vào mài mòn ba vật thể không bôi trơn, phù hợp với ASTM G65-16 hoặc ASTM G65-16(2021).
- Bạn đánh giá vật liệu cho các thiết bị hoạt động trong môi trường ma sát khô, chẳng hạn như các nhà sản xuất máy móc nông nghiệp ở vùng Trung Tây Hoa Kỳ, các nhà sản xuất thiết bị xây dựng hạng nặng hoặc các nhà máy nghiền khoáng sản khô.
- Bạn cần thực hiện sàng lọc hợp kim, so sánh lớp phủ hoặc kiểm tra độ cứng bề mặt trên các mẫu vật bằng kim loại và phi kim loại có kích thước L76 mm x W25.5 mm x H12 mm.
Chọn ToronTribo™ WS nếu:
- Trọng tâm thử nghiệm của bạn là thử nghiệm mài mòn ba vật thể bán tự do, có hỗ trợ bùn ướt, phù hợp với tiêu chuẩn ASTM G105-20.
- Bạn phát triển các lớp phủ cứng, cánh quạt bơm hoặc lớp lót ống cho môi trường bùn có độ mài mòn cao, chẳng hạn như chế biến cát dầu ở Alberta, các mạch tinh chế khoáng sản của Canada hoặc các hoạt động nạo vét dân dụng dọc theo các tuyến đường thủy của Hoa Kỳ.
- Chương trình thử nghiệm của bạn yêu cầu sử dụng các bánh mài có độ cứng Shore A là 50, 60 và 70 để thực hiện các lần chạy tuần tự tiêu chuẩn và tốc độ vận hành tuân thủ ASTM G105, sử dụng các mẫu có kích thước L57 mm x W25.5 mm x H6 mm.
Chọn ToronTribo™ SRW nếu:
- Cơ sở của bạn tiến hành nghiên cứu so sánh trực tiếp giữa phương pháp khô và phương pháp ướt trên cùng một nền tảng.
- Bạn đang điều hành một phòng thí nghiệm luyện kim thương mại, một trung tâm kiểm soát chất lượng công nghiệp, hoặc một khoa kỹ thuật thuộc trường đại học ở Mỹ hoặc Canada, nơi cần phải chứng nhận vật liệu trong cả lĩnh vực khai thác khô và khai thác bùn ướt mà không cần duy trì các thiết bị riêng biệt.
- Quy trình làm việc của bạn sẽ được hưởng lợi từ khả năng tải tự động trong phạm vi từ 3 đến 300 N, điều chỉnh tốc độ biến tần lên đến 500 vòng/phút và chu kỳ thử nghiệm được điều khiển bằng vòng quay lên đến 999,999 vòng trong thiết bị nặng 85 kg, tuân thủ các tiêu chuẩn ASTM G65, ASTM G105 và ASTM B611-13.
Giải pháp Torontech cho thử nghiệm mài mòn
Việc lựa chọn thiết bị phòng thí nghiệm phù hợp với cơ chế mài mòn thực tế ngoài hiện trường đảm bảo chứng nhận vật liệu đáng tin cậy và dữ liệu kiểm soát chất lượng. Tại Torontech, chúng tôi cung cấp các sản phẩm tiết kiệm chi phí được thiết kế để lắp đặt tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm, mang đến cho các phòng thí nghiệm luyện kim, nhà sản xuất thiết bị và các viện nghiên cứu trên khắp Bắc Mỹ các thiết bị đáng tin cậy để xếp hạng độ mài mòn theo tiêu chuẩn.
Cho dù cơ sở của bạn yêu cầu thử nghiệm cát khô chuyên dụng, đánh giá độ mài mòn bùn, hay quá trình hợp nhất đa phương thức, đội ngũ kỹ sư của chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ. Hãy liên hệ với các chuyên gia kỹ thuật của chúng tôi hoặc gửi yêu cầu báo giá qua trang web để xem thông số kỹ thuật thiết bị và nhận báo giá.
Tài liệu tham khảo (Nhấp chuột để mở rộng)
- Ali, A., & Zalzala, MKA-R. (2023). Nghiên cứu về sự mài mòn trong các đường ống được sử dụng trong ngành công nghiệp dầu khí. Tạp chí Kỹ thuật.
- Gee, M., Gant, A., & Byrne, WP (2005). Bản tóm tắt thử nghiệm mài mòn bằng bánh xe quay NPL.
- Makki, MH (2023). Nghiên cứu thực nghiệm và mô hình hóa về sự mài mòn của mũi khoan cacbua vonfram trong điều kiện khô và ướt. Tạp chí Kỹ thuật.
- Martínez-Trinidad, J., Campos-Silva, I., & García-León, R. (2021). Khả năng chống mài mòn khô và ướt trên thép AISI 1045 được xử lý bằng bor. Tạp chí về ăn mòn sinh học và ma sát, 7.
- Nahvi, S., Shipway, P., & Mccartney, DG (2009). Chuyển động của hạt và các chế độ mài mòn trong thử nghiệm mài mòn bánh xe cao su-cát khô. Mang, 267, 2083-2091.
- Peralta, A., & David, A. (2015). Thiết bị và công trình thiết bị phòng thí nghiệm mài mòn theo tiêu chuẩn ASTM G65, ASTM G105 và ASTM B611.
- Stevenson, A., & Hutchings, I. (1996). Phát triển phương pháp thử mài mòn bằng cát khô/bánh xe cao su. Mang, 195, 232-240.
- Trinidad, JLS, Amengual, J., & Caram, G. (2013). Diseño de una Máquina Para Ensayos de Abrasión Seca & Abrasión Húmeda.
- Vite, M., Castillo, M., Hernández, LH, Villa, G., Cruz, IH, & Stéphane, D. (2004). Khả năng chống mài mòn khô và ướt của Inconel 600 và stellite. Mang, 258, 70-76.
- Wirojanupatump, S., & Shipway, P. (1999). So sánh trực tiếp hành vi mài mòn ướt và khô của thép mềm. Mang, 233, 655-665.