[实用新型]一种蜂窝状陶瓷-金属复合材料磨损性能的检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种蜂窝状陶瓷-金属复合材料磨损性能的检测装置，属于金属基复合材料领域。

背景技术

蜂窝状陶瓷-金属复合材料作为一种新型耐磨复合材料，在现代工业生产应用中表现出优异的性能，正在逐步替代传统的金属耐磨材料，如高锰钢，高铬铸铁等。而不同种类蜂窝状陶瓷-金属复合材料及蜂窝状陶瓷-金属复合材料与传统耐磨材料之间磨损性能差异对比和评价，相关研究很少，目前蜂窝状陶瓷-金属复合材料主要应用于复合材料磨辊，磨盘，衬板等产品，而这些体积和重量较大的产品的使用寿命可以通过取小块磨损试样进行三体磨损实验判断和对比。传统的三体磨料磨损检测方法检测效率低，通常只能同时对一种载荷下两种或几种材料进行检测，并且没有设置磨料过滤装置，实际检测过程中，随着磨料粒度变细，而且不同材料受磨料粒度变化的影响不一致，过滤过细磨料，使磨料保持在合理范围，将有助于检测结果的准确性，并且当前没有相关针对蜂窝状陶瓷-金属复合材料体积损失的计算方法，采用传统表面整层复合材料体积损失的计算方法不能准确反应出蜂窝状陶瓷-金属复合材料磨损性能。

目前陶瓷-金属复合材料多为表层整层复合，而蜂窝状陶瓷-金属复合材料由耐磨复合区和韧性金属支撑区组成，两者之间磨损性能的差异及相互辅助作用决定了采取传统取样方法，不能客观评价不同种类、不同体积分数蜂窝状陶瓷-金属复合材料的耐磨性能的真实差距。中国实用新型专利CN201320454249公开了一种陶瓷试样磨损性能检测装置，装置由底座、支架、电机、砂轮、螺母、陶瓷试样、陶瓷试样固定套、螺钉、弹性压块、支杆、杠杆、砝码、细绳、时间控制器组成。电机安装在底座上，砂轮通过螺母固定在电机轴上，支架和底座上组成刚性连接，陶瓷试样固定套安装在支架上，陶瓷试样装在陶瓷试样固定套和砂轮之间，杠杆上砝码产生的压力通过支杆和弹簧压片传递到陶瓷试样上，电机工作带动砂轮旋转，使砂轮和陶瓷试样之间产生摩擦磨损，通过比较不同试样在相同规定时间内单位面积的磨损量的大小来检测陶瓷试样磨损性能的优与劣。此装置有以下缺点，首先检测效率低，工作时只能对单一试样进行一种载荷下的检测，其次，只适合于传统材料的检测，不适合于蜂窝复合材料的检测；现有取得磨损试样磨损面仅由耐磨复合区及其包围的单个金属柱组成，蜂窝状陶瓷-金属复合材料体积损失计算方法采用的是整层复合材料体积损失的计算方法来处理的，即V=M/ρ，没有兼顾到两个区域磨损性能差别而引起各个区域磨损量的不同，并且其试样结构中耐磨复合区外围缺少韧性金属柱的支撑，而缺少了韧性支撑区的支撑作用，陶瓷颗粒间的少量连接金属无法完全支撑陶瓷金属复合区，在磨损过程中，耐磨复合区可能会出现整块或局部剥落；缺少耐磨复合区的保护作用，韧性支撑区将会被磨料过量磨损。所以要保证所取磨损试样耐磨复合区两侧必须有金属柱支撑，而金属柱两侧比必须有耐磨复合区保护。

高效率量化对比不同种类、不同体积分数蜂窝状陶瓷-金属复合材料耐磨性能的真实差距，有助于指导蜂窝状陶瓷-金属复合材料产品的研发和生产。

发明内容

针对上述现有技术，为解决工作时只能对单一试样进行一种载荷下的检测问题、避免磨料粒度对磨损试样耐磨性能对比结果影响、解决现有装置不能快速得出不同种类及不同体积分数的陶瓷颗粒的蜂窝状陶瓷-金属复合材料的耐磨性能的优劣，解决传统磨损试样结构不能反映出蜂窝状陶瓷-金属复合材料的耐磨性能的优势，本实用新型提供了一种蜂窝状陶瓷-金属复合材料磨损性能的检测装置。