Испытания износостойкости
Автором для быстрого и удобного сравнения пластмасс по скорости износа был предложен новый метод испытания износостойкости материалов. По этому методу цилиндрические образцы из испытуемого материала приводятся в соприкосновение с вращающимся валом, ось которого перпендикулярна оси образца и нагружаются заданным усилием. При этом устанавливаются определенные условия испытаний (температура и влажность окружающей среды, нагрузка, скорость скольжения, материал вала и степень его обработки). Объем эллипса, образующегося в образце (размеры которого определяются измерением его осей) пропорционален износу испытуемого материала. Для большинства пластмасс при фиксированных нагрузке и скорости скольжения объемный износ после относительного короткого начального периода линейно зависит от времени, что свидетельствует о постоянной скорости износа. Для большинства полимерных материалов при соответствующем выборе нагрузки и скорости такие линейные зависимости, необходимые для расчета скорости износа, могут быть получены в течение нескольких суток.
Эти данные могут использоваться для первоначального выбора материала, но они должны корректироваться для специфических условий его последующего использования. Естественно, что нет гарантий полного совпадения результатов, полученных с помощью описанного метода, с эксплуатационными характеристиками материала, и для более обоснованного выбора полимерного материала необходимо проведение его испытаний на износ при наиболее полном моделировании реальных условий эксплуатации.
При оценке характеристик износа пластмассовых материалов необходимо различать скорость износа и «период жизни» изделия. Как уже говорилось, после начального периода скорость износа может быть определена достаточно быстро на основании упомянутых стандартных испытаний. Однако, если испытания на износ продолжаются длительное время, то, как было замечено для некоторых пластмасс, включая полиамиды, режим постоянной скорости износа через некоторое время сменяется интенсивным нарастанием износа, что может быть обусловлено разрушением адгезионных пленок или.другими факторами. Этот эффект определяет работоспособность материала.
Для полной оценки характеристик износа необходимо определение «периода жизни» износостойких материалов при различных значениях PV-фактора. На практике, как и при проведении испытаний на ползучесть, выбирают несколько значений PV, для которых определяют «период жизни» образца. Соответствующие показатели для других значений PV-фактора могут быть получены интерполяцией.
Определение «периода жизни» обычно требует длительного времени, поскольку ускоренные методы испытаний в этом случае неприменимы. Метод скрещенных цилиндров, предложенный автором для оценки скорости износа и использующийся для определения снижения износа полиамидов при наполнении, неприменим для длительных процессов, в частности вследствие неточности в измерении «эллипса износа».
|
