专利名称：一种用于表面合金化涂层摩擦磨损测试的夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种用于表面合金化涂层摩擦磨损测试的夹具，属于涂层摩擦磨损测试设备或装置技术领域。
背景技术：
利用激光、等离子、高温热还原等技术，在金属表面制备合金化涂层，是目前材料研究的热点领域和前沿方向。合金化涂层摩擦磨损测试，是在一定的载荷下，检测涂层的摩擦系数、磨损量等数据，井根据磨损后涂层表面形貌的SEM分析，判断磨损类型，是测试合金化涂层机械、力学性能非常重要的參数。 以往合金化涂层摩擦磨损测试，需要专门加工不同形状的金属滑块，如开有销孔的环状滑块等，然后在滑块表面制备合金化涂层，进行试验测试，其存在的问题有(I)滑块加工精度要求高，形状相对复杂，加工费用较高；(2)滑块体积较大，涂层制备设施如管式炉等空间有限，不利于制备合金化涂层，且不便于对磨损后的涂层进一步进行SEM、电化学等测试分析；(3)合金化涂层制备过程中，高温条件会引起滑块基体的晶粒度、硬度、成分等发生很大变化，甚至变形，精细加工的滑块部件无法再重复使用，产生大量浪费；(4)传统做润滑条件下涂层摩擦磨损测试，多数是将样品涂层浸泡在润滑油中测试，测试过程中大量磨屑颗粒分散在润滑油中，会直接影响破坏涂层表面，引起测试误差。
发明内容本实用新型的目的是避免上述传统合金化涂层做摩擦磨损测试的缺陷，设计制造ー种夹具，能够直接利用很小的块状金属作为涂层样品滑块，在良好润滑和干磨两种条件下，进行摩擦磨损测试。本实用新型一种用于表面合金化涂层摩擦磨损测试的夹具，包括有夹模、润滑油管、球阀、快速接头、固定螺栓、涂层样品滑块、摩擦副；其特征在于夹模整体外形为长方体，其顶部开有螺孔，为润滑油注入ロ ；螺孔处安装钢质润滑油管，油管一端安装小型球阀，调控润滑油流速；球阀另一端连接快速接头，可供插入外接的润滑油管路，注入润滑油 ’夹模底部开有长方形凹槽，此为涂层样品滑块的安装位置；凹槽ー侧开有螺孔，以安装固定螺栓，以固定滑块；顶部螺孔钻孔至夹模高度的2/3处，其余1/3高度开为长方形孔洞，作为润滑油通道；摩擦副为环状体，其外侧圆柱面上与样品滑块两者相接触的宽度，为样品滑块宽度的2/3 ;夹模和摩擦副中部分别设有开孔，通过该孔将装置固定至摩擦磨损试验机。本实用新型一种用于表面合金化涂层摩擦磨损测试的夹具，其具体运作过程如下所述(I)将钢质润滑油管安装到夹模顶部螺孔，油管一端连接球阀，球阀处关闭状态，球阀另一端连接快速接头，快速接头处连接润滑油管路，注入润滑油；[0013](2)将待测涂层样品滑块放入夹模底部凹槽，凹槽侧面安装固定螺栓，将滑块固定;(3)将上述固定好涂层样品滑块的夹模和摩擦副安装到摩擦磨损试验机上，调整夹模底部为水平状态，调整摩擦副接触到涂层样品滑块，摩擦副和滑块中心对齐；(4)设定载荷，如果进行润滑条件下测试，打开球阀，调整润滑油流量，然后进行摩擦磨损测试，如果进行干磨，保持球阀为关闭状态，直接进行测试，运作时，摩擦磨损试验是通过摩擦副环状体的旋转运动来完成的；(5)测试完以后，松开固定螺栓，更换新的待测涂层样品滑块，重复以上步骤。本实用新型夹具的特点和优点如下所述(I)可利用体积很小的块状金属做涂层样品滑块，滑块容易加工和制备合金化涂层，节约了成本，并有利于进行磨损后的涂层的扫描电镜(SEM)和电化学等测试分析； (2)涂层样品滑块测试完毕后容易拆卸更换，提高了测试工作效率；(3)可在润滑和干磨两种条件下进行摩擦磨损测试，润滑油的流量可以控制，测试过程中含有磨屑颗粒的润滑油直接流走，不会破坏样品涂层表面，减小了测试误差，使用后的润滑油可回收过滤再使用。
图I为本实用新型夹具的总体结构示意图。图2为本实用新型夹具的夹模结构上侧示意图。图3为本实用新型夹具的夹模结构下侧示意图。
具体实施方式
现将本实用新型用于表面合金化涂层摩擦磨损测试的夹具的具体结构进ー步说明如下參见图I、图2、图3，实施例本实用新型一种用于表面合金化涂层摩擦磨损测试的夹具，包括有快速接头I、球阀2、润滑油管3、夹模4、固定螺栓6、涂层样品滑块7、摩擦副8。夹模4整体外形为长方体，其顶部开有螺孔10，为润滑油注入ロ ；螺孔10处安装钢质润滑油管3，油管一端安装小型球阀2，调控润滑油流速；球阀另一端连接快速接头1，可供插入外接的润滑油管路，注入润滑油；夹模底部开有长方形凹槽13，此为涂层样品滑块安装位置；凹槽ー侧开有螺孔11，以安装固定螺栓，并固定滑块；顶部螺孔钻孔至夹模高度的2/3处，其余1/3高度开为长方形孔洞12，作为润滑油通道；摩擦副8为环状体，其外侧圆柱面上与样品滑块7两者相接触的宽度，为样品滑块宽度的2/3 ;夹模4和摩擦副8中部分别设有开孔5和9，通过该孔将装置固定至摩擦磨损试验机。在本实施例中，长方形凹槽13的深度为5_7mm，涂层样品滑块7的厚度为10-15mm,即可测试10_15_厚的样品。夹模4材质优选为模具钢，其具有很高的硬度和耐磨性，以确保在测试过程中，夹模4不会发生变形。快速接头I、球阀2、润滑油管3材质均为铜。
权利要求1.一种用于表面合金化涂层摩擦磨损测试的夹具，包括有快速接头(I)、球阀(2)、润滑油管(3)、夹模(4)、固定螺栓(6)、涂层样品滑块(7)、摩擦副(8)； 其特征是夹模(4)整体外形为长方体，其顶部开有螺孔(10)，为润滑油注入口 ；螺孔(10)处安装钢质润滑油管(3)，油管一端安装小型球阀(2)，调控润滑油流速；球阀另一端连接快速接头(I )，可供插入润滑油管路，注入润滑油；夹模底部开有长方形凹槽(13)，此为涂层样品滑块(7)的安装位置；凹槽一侧开有螺孔(11)，以安装固定螺栓，并固定滑块；顶部螺孔钻孔至夹模高度的2/3处，其余1/3高度开为长方形孔洞(12)，作为润滑油通道；摩擦副(8)为环状体，其外侧圆柱面上与样品滑块(7)两者相接触的宽度为样品滑块宽度的2/3;夹模(4)和摩擦副(8)中部分别设有开孔(5)和(9)，通过该孔将装置固定至摩擦磨损试验机。
2.如权利要求I所述的夹具，其特征在于，所述夹模(4)材质优选为模具钢，其具有很高的硬度和耐磨性，以确保在测试过程中，夹模(4)不会发生变形。
3.如权利要求I所述的夹具，其特征在于，所述快速接头(I)、球阀(2)、润滑油管(3)材质均为铜。
专利摘要本实用新型涉及一种用于表面合金化涂层摩擦磨损测试的夹具，属于涂层摩擦磨损测试设备或装置技术领域。本实用新型夹具的结构包括有夹模(4)、润滑油管(3)、球阀(2)、快速接头(1)、固定螺栓(6)、涂层样品滑块(7)、环形摩擦副(8)。在进行测试操作时，将夹模和摩擦副固定到摩擦磨损试验机，调整夹模底部为水平状态，将涂层样品滑块(7)固定在夹模(4)底部凹槽中，再调整摩擦副(8)接触到样品滑块(7)并使两者中心对齐，即可进行测试。本实用新型夹具结构简单，可节约测试成本，提高工作效率，同时保证很高的测试精度。
文档编号G01N3/56GK202522476SQ20122015143
公开日2012年11月7日 申请日期2012年4月12日 优先权日2012年4月12日
发明者张磊, 朱振宇, 罗检, 蒋继波, 钟庆东 申请人:上海大学