{"id":8344,"date":"2020-05-11T05:07:45","date_gmt":"2020-05-11T05:07:45","guid":{"rendered":"https:\/\/nanovea.com\/?p=8344"},"modified":"2023-11-13T22:17:52","modified_gmt":"2023-11-13T22:17:52","slug":"valutazione-dellusura-del-blocco-anello-scorrevole","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nanovea.com\/it\/block-on-ring-sliding-wear-evaluation\/","title":{"rendered":"Test di usura del blocco sull'anello"},"content":{"rendered":"
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IMPORTANZA DELLA VALUTAZIONE DELL'USURA DEL BLOCCO SULL'ANELLO<\/em>
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L'usura da scorrimento \u00e8 la progressiva perdita di materiale che deriva dallo scorrimento di due materiali l'uno contro l'altro nell'area di contatto sotto carico. Si verifica inevitabilmente in un'ampia variet\u00e0 di settori in cui sono in funzione macchine e motori, tra cui quello automobilistico, aerospaziale, petrolifero e del gas e molti altri. Tale movimento di scorrimento provoca una grave usura meccanica e un trasferimento di materiale sulla superficie, che pu\u00f2 portare a una riduzione dell'efficienza produttiva, delle prestazioni della macchina o addirittura a un suo danneggiamento.<\/div>
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L'usura per scorrimento spesso coinvolge complessi meccanismi di usura che si verificano sulla superficie di contatto, come l'usura per adesione, l'abrasione a due corpi, l'abrasione a tre corpi e l'usura per fatica. Il comportamento all'usura dei materiali \u00e8 influenzato in modo significativo dall'ambiente di lavoro, come carico normale, velocit\u00e0, corrosione e lubrificazione. Un versatile tribometro <\/a>in grado di simulare le diverse condizioni di lavoro realistiche sar\u00e0 ideale per la valutazione dell'usura.
Il test Block-on-Ring (ASTM G77) \u00e8 una tecnica ampiamente utilizzata che valuta il comportamento di usura da scorrimento dei materiali in diverse condizioni simulate, consente una classificazione affidabile delle coppie di materiali per specifiche applicazioni tribologiche.<\/div>
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OBIETTIVO DI MISURAZIONE<\/em>
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In questa applicazione, il tester meccanico Nanovea misura l'YS e l'UTS di campioni di acciaio inossidabile SS304 e di lega di alluminio Al6061. I campioni sono stati scelti per i loro valori YS e UTS comunemente riconosciuti, che dimostrano l'affidabilit\u00e0 dei metodi di indentazione di Nanovea.<\/p>

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Il comportamento di usura da scorrimento di un blocco H-30 su un anello S-10 \u00e8 stato valutato dal tribometro di Nanovea utilizzando il modulo Block-on-Ring. Il blocco H-30 \u00e8 realizzato in acciaio per utensili 01 con durezza 30HRC, mentre l'anello S-10 \u00e8 in acciaio tipo 4620 con durezza superficiale da 58 a 63 HRC e diametro dell'anello di ~34,98 mm. I test Block-on-Ring sono stati eseguiti in ambienti asciutti e lubrificati per studiare l'effetto sul comportamento all'usura. I test di lubrificazione sono stati eseguiti con olio minerale pesante USP. La traccia di usura \u00e8 stata esaminata utilizzando Nanovea Profilometro 3D senza contatto<\/a>. I parametri del test sono riepilogati nella Tabella 1. Il tasso di usura (K), \u00e8 stato valutato utilizzando la formula K=V\/(F\u00d7s), dove V \u00e8 il volume usurato, F \u00e8 il carico normale, s \u00e8 la distanza di scorrimento.<\/p>

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RISULTATI E DISCUSSIONE<\/em>
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La Figura 2 confronta il coefficiente di attrito (COF) dei test Block-on-Ring in ambienti asciutti e lubrificati. Il blocco ha un attrito significativamente maggiore in un ambiente asciutto rispetto a un ambiente lubrificato. COF
fluttua durante il periodo di rodaggio nei primi 50 giri e raggiunge un COF costante di ~0,8 per il resto del test di usura a 200 giri. In confronto, il test Block-on-Ring eseguito nella lubrificazione con olio minerale pesante USP mostra un COF costantemente basso di 0,09 durante il test di usura di 500.000 giri. Il lubrificante riduce significativamente il COF tra le superfici di ~90 volte.<\/span><\/p>

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Le figure 3 e 4 mostrano le immagini ottiche e i profili 2D in sezione trasversale delle tracce di usura sui blocchi dopo i test di usura a secco e lubrificati. I volumi delle tracce di usura e i tassi di usura sono riportati nella Tabella 2. Il blocco d'acciaio dopo la prova di usura a secco a una velocit\u00e0 di rotazione inferiore di 72 giri\/min per 200 giri mostra un grande volume di cicatrici da usura di 9,45 mm\u02d9. In confronto, la prova di usura eseguita a una velocit\u00e0 superiore di 197 giri\/min per 500.000 giri con il lubrificante a base di olio minerale crea un volume della pista di usura sostanzialmente inferiore, pari a 0,03 mm\u02d9.<\/p>

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Le immagini in \u00ffgura 3 mostrano che durante i test a secco si verifica una grave usura rispetto a quella lieve del test di usura lubrificato. L'elevato calore e le intense vibrazioni generate durante la prova di usura a secco favoriscono l'ossidazione dei detriti metallici, provocando una grave abrasione a tre corpi. Nella prova con lubrificazione, l'olio minerale riduce l'attrito e raffredda la superficie di contatto, oltre a trasportare i detriti abrasivi creati durante l'usura. Ci\u00f2 porta a una significativa riduzione del tasso di usura di un fattore pari a ~8\u00d710\u02c6. Una differenza cos\u00ec sostanziale nella resistenza all'usura in ambienti diversi dimostra l'importanza di una corretta simulazione dell'usura da scorrimento in condizioni di servizio realistiche.<\/span><\/p>

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Il comportamento all'usura pu\u00f2 cambiare drasticamente quando si introducono piccole variazioni nelle condizioni di prova. La versatilit\u00e0 del tribometro Nanovea consente di misurare l'usura in condizioni di alta temperatura, lubrificazione e tribocorrosione. L'accurato controllo della velocit\u00e0 e della posizione da parte del motore avanzato consente di eseguire test di usura a velocit\u00e0 comprese tra 0,001 e 5000 giri\/minuto, rendendolo uno strumento ideale per i laboratori di ricerca\/test per studiare l'usura in condizioni tribologiche diverse.<\/span><\/p>

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Le condizioni superficiali dei campioni sono state esaminate con il pro\u00fflometro ottico senza contatto di Nanovea. La Figura 5 mostra la morfologia superficiale degli anelli dopo i test di usura. La forma del cilindro \u00e8 stata rimossa per presentare meglio la morfologia superficiale e la rugosit\u00e0 creata dal processo di usura per scorrimento. Durante la prova di usura a secco di 200 giri si \u00e8 verificato un significativo irruvidimento della superficie a causa del processo di abrasione a tre corpi. Il blocco e l'anello dopo la prova di usura a secco presentano una rugosit\u00e0 Ra di 14,1 e 18,1 \u00b5m, rispettivamente, rispetto a 5,7 e 9,1 \u00b5m per la prova di usura lubrificata a lungo termine di 500.000 giri a una velocit\u00e0 superiore. Questo test dimostra l'importanza di una corretta lubrificazione del contatto pistone-cilindro. Una forte usura danneggia rapidamente la superficie di contatto senza lubrificazione e porta a un deterioramento irreversibile della qualit\u00e0 del servizio e persino alla rottura del motore.<\/p>

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CONCLUSIONE<\/em>
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In questo studio mostriamo come il tribometro di Nanovea viene utilizzato per valutare il comportamento di usura da scorrimento di una coppia acciaio-metallo utilizzando il modulo Block-on-Ring secondo lo standard ASTM G77. Il lubrificante gioca un ruolo critico nelle propriet\u00e0 di usura della coppia di materiali. L'olio minerale riduce il tasso di usura del blocco H-30 di un fattore di ~8\u00d710\u02c6 e il COF di ~90 volte. La versatilit\u00e0 del Tribometro di Nanovea lo rende uno strumento ideale per misurare il comportamento dell'usura in varie condizioni di lubrificazione, alta temperatura e tribocorrosione.<\/p>

Il tribometro di Nanovea offre test di usura e attrito precisi e ripetibili utilizzando modalit\u00e0 rotativa e lineare conformi a ISO e ASTM, con moduli opzionali di usura ad alta temperatura, lubrificazione e tribocorrosione disponibili in un unico sistema preintegrato. L'impareggiabile gamma di Nanovea \u00e8 una soluzione ideale per determinare l'intera gamma di propriet\u00e0 tribologiche di rivestimenti, pellicole e substrati sottili o spessi, morbidi o duri.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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PARLIAMO ORA DELLA VOSTRA APPLICAZIONE<\/b><\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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IMPORTANCE OF BLOCK-ON-RING WEAR EVALUATION Sliding wear is the progressive loss of material that results from two materials sliding against each other at the contact area under load. It occurs inevitably in a wide variety of industries where machines and engines are in operation, including automotive, aerospace, oil & gas and many others. Such sliding […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":11684,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[7,374,349,351,353,355,335,336],"tags":[],"class_list":["post-8344","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-application-notes","category-block-on-ring-tribology","category-laboratory-testing","category-profilometry-roughness-finish","category-profilometry-texture-grain","category-profilometry-volume-area","category-profilometry-testing","category-tribology-testing"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8344","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=8344"}],"version-history":[{"count":19,"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8344\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":23411,"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8344\/revisions\/23411"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media\/11684"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=8344"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=8344"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=8344"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}