考慮現(xiàn)有磨耗試驗(yàn)和摩擦/磨耗試驗(yàn)的不同，在各種方式的摩擦/磨耗試驗(yàn)中，探討適于鋁型材陽(yáng)極氧化膜試驗(yàn)的試驗(yàn)方法，介紹實(shí)際試驗(yàn)中的注意要點(diǎn)；本文所述的摩擦/磨耗試驗(yàn)方法能測(cè)定鋁型材陽(yáng)極氧化膜摩擦系數(shù)的試驗(yàn)方法；

1：摩擦/磨耗試驗(yàn)簡(jiǎn)介

摩擦/磨耗試驗(yàn)是評(píng)價(jià)兩個(gè)物體接觸并發(fā)生滑動(dòng)的磨耗特性的試驗(yàn)方法；磨耗的形態(tài)有由切削引起的磨料磨耗和摩擦對(duì)象接觸面局部發(fā)生金屬黏著引起的黏著磨耗；磨耗試驗(yàn)相關(guān)的試驗(yàn)機(jī)有各種各樣，日本機(jī)械學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《磨耗的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》中規(guī)定了用于評(píng)價(jià)金屬材料滑動(dòng)磨耗特性的3種試驗(yàn)方法；

（1）銷盤式磨耗試驗(yàn)

在旋轉(zhuǎn)圓板狀的試片表面壓下一個(gè)端部平齊的圓柱狀銷柱，以滑動(dòng)的方式進(jìn)行試驗(yàn)；如果銷柱端部加工成半球狀，或用球代替則稱為球盤式磨耗試驗(yàn)；使用端部平齊的圓柱狀銷柱與圓板試片的接觸是面接觸，加工成半球狀的銷柱或球的情況再進(jìn)行試驗(yàn)就是點(diǎn)接觸了；

（2）磨盤式磨耗試驗(yàn)

使2個(gè)圓筒狀試片接觸，在施加一定載荷的狀態(tài)下，使一個(gè)圓筒旋轉(zhuǎn)引起滑動(dòng)摩擦的試驗(yàn)；也可以將固定的圓筒做成板狀試片；在該試驗(yàn)中，與試片的接觸通常是面接觸；

（3）環(huán)塊式磨耗試驗(yàn)

在試環(huán)的外周面壓一個(gè)試塊，讓試環(huán)旋轉(zhuǎn)，試環(huán)與試塊以滑動(dòng)方式進(jìn)行磨耗的試驗(yàn)；在試驗(yàn)開始時(shí)，試環(huán)與試塊的接觸是線接觸；

2：鋁型材陽(yáng)極氧化膜的摩擦/磨耗試驗(yàn)

在日本機(jī)械學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了磨耗的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，簡(jiǎn)述如下；在JIS中沒(méi)有規(guī)定這些試驗(yàn)方法是否可作為鋁型材陽(yáng)極氧化膜的摩擦/磨耗試驗(yàn)；這些試驗(yàn)方法比較簡(jiǎn)便，同時(shí)也限制了這些方法的應(yīng)用，下面探討適于陽(yáng)極氧化膜的試驗(yàn)方法；

《摩擦/磨耗試驗(yàn)機(jī)及其應(yīng)用》中舉例說(shuō)明了摩擦測(cè)試的目的：

①為了研究開發(fā)而進(jìn)行的測(cè)試；

②為了品質(zhì)管理而進(jìn)行的測(cè)試；

③為了設(shè)計(jì)而進(jìn)行的測(cè)試；

④為了運(yùn)轉(zhuǎn)和控制而進(jìn)行的測(cè)試；

對(duì)于鋁型材陽(yáng)極氧化膜或新的表面處理產(chǎn)品，進(jìn)行摩擦/磨耗試驗(yàn)有什么目的呢？或者怎樣進(jìn)行呢：大部分情況是為了研究開發(fā)而進(jìn)行測(cè)試，還有為了品質(zhì)管理而進(jìn)行的測(cè)試，該目的的情況，例如在陽(yáng)極氧化膜中，需要考慮鋁型材陽(yáng)極氧化處理前的加工難易或因試片形狀引起的陽(yáng)極氧化膜厚度不均或在拐角處由于形狀導(dǎo)致的陽(yáng)極氧化膜開裂等，比較理想的是盡量把陽(yáng)極氧化處理試片的形狀制成板狀；從這個(gè)觀點(diǎn)出發(fā)，銷盤式磨耗試驗(yàn)還有試驗(yàn)材為片狀的磨盤式磨耗試驗(yàn)都是適用于陽(yáng)極氧化膜的補(bǔ)充試驗(yàn)方法；

到目前為止的試驗(yàn)中，基本上使用相同材質(zhì)的一對(duì)試片，在試制或品質(zhì)管理中相互比較試驗(yàn)結(jié)果時(shí)，使用板狀試片進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理，其他試驗(yàn)鋁型材不必采用相同的陽(yáng)極氧化處理，也不用準(zhǔn)備其他材質(zhì)的試片；這種情況下，個(gè)別制作成圓筒狀，使用包括試驗(yàn)機(jī)廠商在內(nèi)的市售的試驗(yàn)材料也是很簡(jiǎn)便的；

由上述條件可知，銷（球）盤式磨耗試驗(yàn)是上述方法中最適合鋁型材陽(yáng)極氧化膜的；

3：銷（球）盤式磨耗試驗(yàn)

銷（球）盤式磨耗試驗(yàn)方法如上所述，在旋轉(zhuǎn)的圓形板狀試片上以一定載荷壓下圓柱狀銷柱或球形試片，并使其滑動(dòng)磨耗的試驗(yàn)方法，該方法沒(méi)有在陽(yáng)極氧化膜的JIS標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，而是作為精細(xì)陶瓷用或人工關(guān)節(jié)用材料的耐磨耗試驗(yàn)方法；

在試驗(yàn)中，使用銷柱作為試驗(yàn)對(duì)象時(shí)，為了防止試驗(yàn)初期的部分接觸，需要對(duì)銷柱端部進(jìn)行R面倒角加工，使用R面加工的銷試樣或球形試樣時(shí)，經(jīng)過(guò)磨耗后接觸面積比初期增加，其結(jié)果導(dǎo)致即使壓力一定而由單位面積計(jì)算的載荷卻下降了；甚至，銷或球的磨耗較大時(shí)，磨耗粉進(jìn)入滑動(dòng)面內(nèi)，磨耗粉存在的滑動(dòng)導(dǎo)致結(jié)果產(chǎn)生很大的偏差；鋁型材陽(yáng)極氧化膜磨耗試驗(yàn)方法應(yīng)該考慮的是試片與圓盤需要相同的陽(yáng)極氧化處理，試驗(yàn)用的基材加工成銷狀，也可以陽(yáng)極氧化處理，銷的尖端加工成半球狀，化學(xué)轉(zhuǎn)化成表面膜時(shí)就形成了球盤磨耗試驗(yàn)；

在潤(rùn)滑型陽(yáng)極氧化膜試驗(yàn)材料的摩擦/磨耗試驗(yàn)中，與采用磨耗量評(píng)價(jià)的方法相比，采用摩擦系數(shù)的變化評(píng)價(jià)耐磨耗性的情況也很多，摩擦系數(shù)的測(cè)定是可行的，而且摩擦系數(shù)的測(cè)定方法也很簡(jiǎn)便，這是重要的選擇基礎(chǔ)；

4：鋁型材陽(yáng)極氧化膜的銷（球）盤式磨耗試驗(yàn)及其注意要點(diǎn)

硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜或賦予潤(rùn)滑性的陽(yáng)極氧化膜適用銷（球）盤式磨耗試驗(yàn)；可是，銷（球）盤式磨耗試驗(yàn)作為包括陽(yáng)極氧化膜的表面膜試驗(yàn)方法在JIS標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有規(guī)定，實(shí)驗(yàn)條件也各不相同；試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)采用磨耗量評(píng)價(jià)的情況較少，而使用摩擦系數(shù)，特別是使用試驗(yàn)過(guò)程中摩擦系數(shù)的變化圖來(lái)評(píng)價(jià)試片的磨耗特性的情況很多；

在該試驗(yàn)中，鋁型材陽(yáng)極氧化膜試片的磨耗對(duì)象銷或球試樣一般采用SUJ2或超硬材料制作；市售銷（球）盤式磨耗試驗(yàn)機(jī)從立式到臺(tái)式各種各樣；例如輕金屬制品協(xié)會(huì)擁有的RHESCA公司制作的試驗(yàn)機(jī)中，在一般的室溫環(huán)境下試驗(yàn)時(shí)主要設(shè)定的實(shí)驗(yàn)條件有：①銷或球的材質(zhì)；②載荷；③旋轉(zhuǎn)半徑；④線速度；⑤試驗(yàn)距離；

在設(shè)定試驗(yàn)條件中應(yīng)注意的是，相對(duì)于上述磨盤式磨耗試驗(yàn)中通常采用一對(duì)試片接觸的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)的磨耗試驗(yàn)，銷（球）盤式磨耗試驗(yàn)和環(huán)塊式磨耗試驗(yàn)相同，銷或球常和磨耗對(duì)象試片接觸發(fā)生滑動(dòng)，圓盤旋轉(zhuǎn)一周為一次，和銷或球接觸時(shí)僅發(fā)生滑動(dòng)；圓盤為陽(yáng)極氧化膜試片進(jìn)行摩擦磨耗試驗(yàn)時(shí)，與其說(shuō)試驗(yàn)距離，不如說(shuō)圓盤相同位置和銷球進(jìn)行了幾次滑動(dòng)更重要；即鋁型材陽(yáng)極氧化膜的磨耗的嚴(yán)重程度因試驗(yàn)條件之一的旋轉(zhuǎn)半徑設(shè)定的不同而不同；必須注意試驗(yàn)結(jié)果僅在相同的試驗(yàn)距離下進(jìn)行比較；另外，例如在硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜試驗(yàn)時(shí)，球材質(zhì)用SUJ2時(shí)的磨耗較大，和試片的接觸也由點(diǎn)接觸變化成面接觸；盡量避免銷或球的磨耗，最好選用超硬材料；