CSTM试验方法标准-高温高压水中摩擦磨损系数定量测试方法-征求意见版.doc

ICS77.060

CCSH25

团 体 标 准

T/CSTMXXXXX—2021

高温高压水中摩擦磨损系数定量测试方法

Quantitativemeasurementmethodoffrictionandwearcoefficientsinhightemperaturehighpressurewater

2021-XX-XX发布2021-XX-XX实施

发布中关村材料试验技术联盟

发布

T/CSTMXXXXX—2021

T/CSTMXXXXX—2021

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前??言

本文件参照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》，GB/T20001.4《标准编写规则第4部分：试验方法标准》给出的规则起草。

本文件由中国材料与试验团体标准委员会【领域委员会（CSTM/FC92）提出。

本文件由中国材料与试验团体标准委员会金属腐蚀与防护领域委员会（CSTM/FC92）归口。

高温高压水中摩擦磨损系数定量测试方法

警示——使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。

范围

本文件规定了对金属材料表面在高温高压水环境中以往复运动形式的摩擦过程进行最大静摩擦系数、动摩擦系数和磨损系数定量测试的方法。

本文件适用于试样为点、线、面等各种接触形式在内的金属部件材料。试验温度范围为常温~360℃，试验压力范围为常压~20MPa。

规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T150.4-2011压力容器第4部分：制造、检验和验收

GB/T12444-2006金属材料磨损试验方法试环-试块滑动磨损试验

术语和定义

上述规范性引用文件界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

最大静摩擦系数coefficientofmaximumstaticfriction

最大静摩擦力与接触面间正压力之比。

动摩擦系数coefficientofkineticfriction

往复摩擦过程中，摩擦力和正压力之比。

磨损系数coefficientofwear

在单位法向载荷作用下滑动单位距离所引起的体积磨损，即磨损体积与磨损功之比。

原理

4.1最大静摩擦系数测试原理

在高温高压水（或蒸汽）环境中，通过弹簧或加载单元对摩擦副样品施加法向载荷，使得摩擦副样品接触并承受法向载荷。摩擦副之一静止，另一摩擦副在拉伸作用下发生由静止向相对滑动转变，从而测定最大静摩擦力，通过最大静摩擦力除以法向载荷计算得到最大静摩擦系数。

4.2动摩擦系数测试原理

在高温高压水（或蒸汽）环境中，通过弹簧或加载单元对摩擦副样品施加法向载荷，使得摩擦副样品接触并承受法向载荷。摩擦副之一静止，另一摩擦副在做动器的带动下以设定振幅、振动频率、波形、循环周次进行往复摩擦运动，获得载荷位移曲线，以曲线平台段载荷大小作为滑动摩擦力，通过滑动摩擦力除以法向载荷计算得到每次循环的动摩擦系数。

4.3磨损系数测试原理

在高温高压水（或蒸汽）环境中，通过弹簧或加载单元对摩擦副样品施加法向载荷，使得摩擦副样品接触并承受法向载荷。摩擦副之一静止，另一摩擦副在做动器的带动下以设定的振幅、振动频率、波形、循环周次进行往复摩擦运动，进而使得摩擦副之间产生磨损，测量体积损失。法向载荷与滑移距离乘积为磨损功。通过磨损体积除以磨损功计算获得磨损系数。

仪器和设备

高温高压环境摩擦磨损试验机应包括做动器加载系统、法向加载系统及夹具、水化学回路、信号采集与控制系统。

做动器加载系统

做动器加载系统应能够具备恒定载荷速率加载、恒定位移速率加载、微小振幅往复加载等多种加载方式，建议载荷范围0-1000N，频率范围至少达到0.01-100Hz。

法向加载系统及夹具

法向加载系统可以由弹簧或独立加载单元提供。夹具设计应保证试验过程中对摩擦副的相对位移和摩擦力准确测量，尽可能消除间隙的影响。

水化学回路

水化学回路需具备动态循环水功能，先由高压泵提供试验所需压力，再由预热器和高压釜加热至试验所需温度，并需配备溶解氧、电导率、pH计等水化学监测装置。推荐采用如图1所示水化学回路。其主要由下列主要部件组成：1—减压阀；2，3，4—电磁阀；5，6，7，24，28—单向阀；8—不锈钢漏斗；9—储水罐；10—气体分散器；11，42—背压