材料表面的刮擦劃痕磨損區(qū)別及檢測(cè)方式

時(shí)間：2024/12/2閱讀：126

材料表面的刮擦劃痕磨損區(qū)別及檢測(cè)方式

劃傷是在正常使用和處理，運(yùn)輸或組裝過(guò)程中可能發(fā)生的機(jī)械表面損壞的類(lèi)型。劃痕被定義為“固體對(duì)沿著其表面移動(dòng)的第二個(gè)主體的邊緣或突起穿透的抵抗力" ，通常將劃痕與樣品表面中的一次出現(xiàn)相關(guān)聯(lián)。正常的刮擦包括變形，例如耕作，但也可能涉及材料開(kāi)裂，剝落和去除。相比之下，擦傷是用于描述相對(duì)較細(xì)的表面劃痕的術(shù)語(yǔ)，通常以淺損傷為特征，這些劃痕分布在通常會(huì)破壞表面涂層外觀(guān)的相對(duì)較大的區(qū)域上。將耐擦傷性視為表面性質(zhì)可能是方便的，而耐刮擦性或耐磨性也涉及材料的主體。

對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的劃痕和劃痕測(cè)試，以已知的速度和已知的力在樣品表面上繪制具有定義的幾何形狀的測(cè)針。大多數(shù)耐刮擦性或耐擦傷性研究的目的是確定材料在特定測(cè)試條件下的行為，建立相似材料的相對(duì)等級(jí)或確定表面涂層的破壞極限。然后，可以使用此信息更好地了解材料的表面特性和性能特征。

與磨損測(cè)試類(lèi)似，材料表面的刮擦損壞量可能會(huì)受測(cè)試參數(shù)（例如手寫(xiě)筆的成分和幾何形狀，負(fù)載以及刮擦速度）的影響，并且需要采取適當(dāng)?shù)某绦騺?lái)*大程度地減少這些影響。刀尖的幾何形狀和負(fù)載條件選擇不當(dāng)，通常會(huì)產(chǎn)生比使用中的損壞更嚴(yán)重的損壞，從而導(dǎo)致誤導(dǎo)性結(jié)果。

從頭開(kāi)始的例子例如，使用不同的劃痕壓頭幾何形狀可能會(huì)產(chǎn)生不同的機(jī)械變形：1mm球形球（硬化不銹鋼或鎢鋼）；圓錐形金剛石立方角金字塔形圓柱體與軸線(xiàn)成45度角；直徑0.8mm的螺旋和回形針的半徑邊緣。還可通過(guò)在整個(gè)樣本表面上繪制測(cè)針的速度引入變化。對(duì)于提供可調(diào)速度的劃痕測(cè)試儀，必須注意確保每次測(cè)試的速度均相同。另一個(gè)需要考慮的因素是，在測(cè)試開(kāi)始之前，觸控筆在樣品表面上停留的時(shí)間，以及觸控筆“沉入"的深度。

材料特性，例如表面粗糙度，硬度，彈性模量，紋理，晶粒，光澤度和涂層的厚度也會(huì)影響刮傷的嚴(yán)重程度。盡管刮擦似乎是一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的概念，但是嘗試評(píng)估和描述聚合物材料上的結(jié)果并不總是那么容易。許多塑料具有粘彈性，在加載過(guò)程中，塑料中的應(yīng)力可能會(huì)松弛。另外，去除應(yīng)力后，塑料表現(xiàn)出彈性恢復(fù)。

例如，諸如劃痕寬度，凹槽深度，移位的材料和損壞的嚴(yán)重性之類(lèi)的參數(shù)可能會(huì)隨時(shí)間變化。其他可能影響劃痕視覺(jué)效果的問(wèn)題包括樣品的顏色，應(yīng)變變白的量，劃痕的方向，光照和觀(guān)察條件，以及允許觀(guān)察者觀(guān)察樣品的時(shí)間。

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