Titaaniseoksia käytetään laajalti ilmailu-, lääketieteellisissä laitteissa, kemiallisissa laitteissa ja muilla aloilla. titaaniseoskomponenttien käyttöiän ja luotettavuuden parantamiseksi on tarpeen vaatia niiden tribologisia ominaisuuksia. Siksi on erittäin tärkeää suorittaa systemaattisia ja ammattimaisia tribologisia testejä titaaniseosmateriaaleille ja -tuotteille. Tässä artikkelissa esitellään lyhyesti titaaniseosten tribologisen testauksen soveltamisala, kohteet, menetelmät ja välineet.
Havaitsemisalue
Titaaniseosten kitkatestaus kattaa raaka-aineet, puolivalmiit tuotteet, valmiit tuotteet ja huoltokomponentit todellisissa työolosuhteissa. Se sisältää pääasiassa:
· Kaikki materiaaliluokat titaaniseoslevyt, tangot, langat, valukappaleet ja takeet;
· Titaaniseoksesta valmistetut työkappaleet erilaisilla pintakäsittelyillä, kuten hapetus, nitraus ja pinnoitus);
· Lopputuotteet, kuten lentokoneiden moottoreiden siivet, tekoliitokset, kemikaalien pumpun venttiilit, kiinnikkeet jne.
Testauksen tarkoituksena on arvioida titaaniseosten kitka- ja kulumiskäyttäytymistä erilaisissa ympäristöissä ja pariliitosolosuhteissa.
Testauskohteet
Testauskohteet keskittyvät kahteen avainindikaattoriin: kitkakerroin ja kulumisnopeus. Niihin kuuluvat erityisesti:
· Liukukitkakertoimen mittaus;
· Kulumismäärän ja kulumisnopeuden laskeminen;
· Pintojen kulumisen morfologian analyysi (kuten naarmujen leveys ja syvyys).
Lisäksi johdannaisprojekteja voidaan toteuttaa tarpeen mukaan: pinnan kovuustestaus, pinnoitteen sidoslujuustestaus ja tribologisen suorituskyvyn arviointi tietyissä olosuhteissa, kuten voitelussa tai simuloiduissa kehon nesteissä.
Testausmenetelmät
Testaus perustuu pääasiassa kansallisiin ja kansainvälisiin standardeihin. Yleisiä menetelmiä ovat:
· Pallo-kiekon kitka- ja kulumistestimenetelmä: Yksinkertainen kontaktimuoto, sopii materiaalien seulomiseen ja perustutkimukseen;
· Rengas-lohkokitka- ja kulumistestimenetelmä: Simuloi kasvojen kosketuksen käytännön työskentelyolosuhteita;
· edestakaisin liikkuvan kitkan ja kulumisen testausmenetelmä: Simuloi edestakaisin liikkuvien osien toimintatilaa.
Testaus suoritetaan erityisellä kitka- ja kulumistestikoneella asettamalla joitain parametreja simuloimaan todellisia työolosuhteita.
Testausvälineet
Ydininstrumentti on kitkan ja kulumisen testauskone. Testausmenetelmän mukaan se voidaan luokitella seuraavasti:
· Yleiskäyttöinen kitkan ja kulumisen testauskone;
· Korkean{0}}lämpötilojen kitkan ja kulumisen testauskone;
· Tyhjiökitkan ja kulumisen testauskone.
Tukevia tarkkuusinstrumentteja ovat mm.
· Pintaprofilometri tai valkoisen valon interferometri: mittaa kolmiulotteinen morfologia ja kulumistilavuus tarkasti kulumisen jälkeen;
· Pyyhkäisyelektronimikroskooppi: Kuluneen pinnan mikroskooppisen morfologian suurennos{0}}havainnointi ja kulumismekanismin analyysi;
· Energiaspektrometri: Analysoi kuluneen alueen kemiallinen koostumus.