陶瓷刀具耐磨试验

检测项目

力学性能：

• 硬度测试：维氏硬度（HV5-HV20）、断裂韧性（KIC，参照ASTMC1421）
• 压缩强度：抗压强度（MPa）、弹性模量（GPa，参照ISO14577）
• 弯曲强度：三点载荷下断裂强度（MPa，≥500MPa）

摩擦学性能：

• 磨损寿命：磨损率（mm³/N·m）、滑动距离（km）
• 摩擦系数：动态摩擦系数（μ，参照ASTMG133）
• 表面损伤：磨痕深度（μm）

热稳定性：

• 热膨胀系数：线性热膨胀（ppm/°C）
• 热震抗力：循环温差下开裂阈值（ΔT°C）
• 高温硬度：维氏硬度（HV）在500°C下测试

微观结构：

• 晶粒尺寸：平均晶粒度（μm，参照ASTME112）
• 孔隙率：体积孔隙率（%，≤1%）
• 相组成：氧化锆四方相关系数（t-ZrO2%）

表面特性：

• 表面粗糙度：Ra值（μm，参照ISO4287）
• 涂层附着力：划痕试验临界载荷（N）
• 光泽度：反射率（GU）

寿命评估：

• 切削试验：刀具寿命（min）、失效模式分析
• 磨损轨迹：磨损体积（mm³）
• 疲劳磨损：循环次数（cycles）

环境适应性：

• 酸碱腐蚀：腐蚀速率（mg/cm²·h）
• 湿度影响：相对湿度下摩擦变化（%）
• 氧化行为：氧化增重（mg/cm²）

冲击性能：

• 冲击韧性：夏比冲击功（J，参照ISO148）
• 抗碎裂性：碎裂阈值载荷（N）

硬度表现：

• 宏观硬度：洛氏硬度（HRA）
• 微观硬度：努氏硬度（HK）

化学成分：

• 元素分析：ZrO2含量（wt%）、Al2O3纯度（%，≥99.5%）
• 添加剂检测：Y2O3稳定剂含量（wt%）

检测范围

1.氧化锆陶瓷刀具：以Y-TZP材料为主，检测重点为高温下耐磨寿命与相变稳定性

2.氧化铝陶瓷刀具：高纯度Al2O3基体，侧重表面硬度与摩擦系数在干切削中的表现

3.氮化硅陶瓷刀具：Si3N4复合材料，重点评估热冲击抗力与磨损轨迹分析

4.碳化硅陶瓷刀具：SiC增强刀具，检测化学腐蚀环境下的耐磨性能

5.氧化锆增韧氧化铝刀具：ZTA复合材料，着重裂纹扩展与断裂韧性评估

6.多层涂层陶瓷刀具：TiN/TiAlN涂层刀具，检测涂层附着力与界面磨损行为

7.纳米复合陶瓷刀具：纳米颗粒增强刀具，重点为微观硬度与晶粒细化效应

8.生物陶瓷刀具：医用级ZrO2刀具，检测体液环境腐蚀与摩擦学性能

9.纤维增强陶瓷刀具：碳纤维或SiC纤维复合刀具，侧重冲击韧性与各向异性磨损

10.透明陶瓷刀具：高透光Al2O3刀具，检测表面光泽度变化与磨损寿命

检测方法

国际标准：

• ASTMG99-17销盘摩擦磨损试验方法
• ISO20808:2017陶瓷材料耐磨试验规范
• ASTMC1327-15陶瓷维氏硬度测试方法
• ISO14577-1:2015仪器化压痕试验

国家标准：

• GB/T12444.1-2021金属磨损试验方法
• GB/T7962.1-2010无机非金属材料力学性能测试
• GB/T4338-2006金属材料高温拉伸试验（引用于陶瓷）
• GB/T4340.1-2009金属维氏硬度试验（引用于陶瓷）

方法差异说明：国际标准ASTMG99使用固定滑动速度2mm/s，国家标准GB/T12444.1规定1-5mm/s范围加载速率；ISO20808要求湿度控制40%，GB标准未指定湿度条件；ASTMC1327硬度测试载荷为5-10kg，GB/T4340.1允许1-120kg载荷范围。

检测设备

1.万能摩擦磨损试验机：UMT-5型（载荷范围0.1-2000N，速度0.01-50mm/s）

2.维氏硬度计：HV-1000型（载荷1-100kg，精度±1%）

3.扫描电子显微镜：SEM-5000型（分辨率1nm，放大倍数10-500kX）

4.高温摩擦试验机：HTW-300型（温度范围RT-1000°C，气氛控制）

5.三维表面轮廓仪：3D-Profilometer型（垂直分辨率0.01μm，扫描面积50x50mm）

6.激光粒度分析仪：LPA-2000型（测量范围0.01-1000μm，精度±0.5%）

7.X射线衍射仪：XRD-8000型（角度范围5-90°，CuKα辐射）

8.冲击试验机：IT-50型（能量范围0.5-50J，参照ISO148）

9.热膨胀仪：DIL-402型（温度范围-150-1600°C，膨胀精度±0.1%）

10.电化学工作站：EC-Lab型（电位范围±10V，电流分辨率1nA）

11.划痕测试仪：ST-2000型（载荷0.1-200N，临界载荷分辨率0.1N）

12.旋转磨损试验机：RWT-100型（转速10-1000rpm，磨料粒度控制）

13.光学显微镜：OM-400型（放大倍数50-1000X，数码成像）

14.拉力试验机：MT-3050型（载荷范围0.01-50kN，应变率控制）

15.环境模拟箱：ES-500型（湿度范围10-95%RH，温度-40-150°C）

北检(北京)检测技术研究院【简称：北检院】

报告：可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期：7~15工作日，可加急。

资质：旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试：严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试：支持定制化试验方案。

售后：报告终身可查，工程师1v1服务。

以上是与"陶瓷刀具耐磨试验"相关的简单介绍，具体试验/检测周期、检测方法和仪器选择会根据具体的检测要求和标准而有所不同。北检研究院将根据客户需求合理的制定试验方案。