汽车用聚丙烯齿轮疲劳寿命旋转弯曲实验

检测项目

力学性能检测：

• 旋转弯曲疲劳强度：疲劳极限（10⁷cycles存活率95%）、应力幅值-寿命（S-N）曲线（参照ISOJianCe3）
• 静态弯曲性能：弯曲强度（≥45MPa）、弯曲模量（GB/T9341）
• 冲击韧性：简支梁缺口冲击强度（23℃/-30℃，ISO179-1）

热性能检测：

• 热变形温度：0.45MPa/1.82MPa载荷（HDT-A/HDT-B，ISO75）
• 熔融行为：熔点（Tm）、结晶度（Xc%，DSC法参照ISO11357）
• 线性热膨胀系数：-30℃~80℃范围（CLTE，ASTMD696）

摩擦学特性：

• 动态摩擦系数：齿轮副对磨试验（PV值限值测定，ISO15150）
• 磨损量：体积损失率（mm³/N·m，往复摩擦试验GB/T3960）

理化性质检测：

• 密度梯度：结晶区分布（g/cm³，ISO1183-A法）
• 吸湿率：23℃/50%RH平衡状态（%，GB/T1034）
• 熔体流动速率：230℃/2.16kg（MFR，g/10min，ISO1133）

微观结构分析：

• 断口形貌：SEM观测裂纹源位置（5000×放大）
• 结晶形态：偏光显微镜球晶尺寸（μm级）
• 填料分散性：玻纤/矿物分布均匀度（截面EDS面扫）

环境老化测试：

• 热氧老化：150℃×500h后强度保留率（≥80%，ISO188）
• 润滑剂相容性：齿轮油浸泡后溶胀率（ΔV≤1.5%，ASTMD471）
• 低温脆性：-40℃冷冻冲击失效概率（GB/T5470）

尺寸稳定性：

• 成型收缩率：流动/垂直方向差值（≤0.8%，ISO294-4）
• 齿轮齿形精度：齿距累积误差（Fp≤0.05mm，DIN3962）

动态机械性能：

• 储能模量温度谱：-50℃~150℃（DMA频率1Hz，ISO6721）
• 损耗因子峰值：玻璃化转变温度（Tg）识别

化学组分检测：

• 基体树脂鉴别：红外光谱特征峰（FTIR，ASTME1252）
• 添加剂定量：受阻胺光稳定剂含量（0.1-0.5wt%，HPLC法）
• 玻纤含量：灼烧损失（600℃×2h，ISO1172）

无损检测：

• 内部缺陷：微焦点CT扫描（分辨率5μm）
• 残余应力：偏光应力双折射量（nm/cm，ASTMD4093）

检测范围

1.均聚聚丙烯（PP-H）齿轮：检测熔体流动速率稳定性（±0.5g/10min）及低温冲击强度衰减

2.共聚聚丙烯（PP-R/PP-B）齿轮：侧重橡胶相分布对疲劳裂纹扩展的抑制作用评估

3.玻纤增强聚丙烯（PP-GF）：GF含量20%-40%体系，重点检测纤维取向导致的各向异性疲劳强度

4.矿物填充聚丙烯（PP-Talc）：滑石粉粒径（2-10μm）对弯曲蠕变行为的影响分析

5.耐候改性聚丙烯齿轮：紫外加速老化（QUV2000h）后疲劳强度保留率验证

6.自润滑聚丙烯齿轮：聚四氟乙烯（PTFE）或硅酮添加剂对摩擦热积聚的抑制效果

7.电磁兼容齿轮：碳纤维导电PP的疲劳性能与电阻率（10²-10⁵Ω·cm）关联性

8.薄壁微型齿轮：模数≤0.5mm制件的高周疲劳（10⁹cycles）测试方法适配

9.油泵齿轮副：80W-90齿轮油介质中的旋转弯曲疲劳寿命对比

10.涡轮增压器冷却泵齿轮：130℃高温工况下疲劳强度衰减率测定

检测方法

国际标准：

• ISOJianCe3:2021金属旋转弯曲疲劳试验（塑料件参照执行）
• ASTMD7774-22塑料齿轮旋转弯曲疲劳试验标准方法
• ISO527-2:2012塑料拉伸性能测定（薄壁齿轮试样）
• ASTMD790-17未增强塑料弯曲性能标准试验方法
• ISO13480:2023塑料齿轮承载能力测定方法

国家标准：

• GB/T3075-2021金属轴向疲劳试验方法（旋转弯曲部分）
• GB/T35465.4-2020聚合物基复合材料疲劳性能试验第4部分：弯曲疲劳
• GB/T39288-2020汽车塑料件通用技术条件（齿轮专项要求）
• GB/T1040.2-2022塑料拉伸性能的测定
• GB/T9341-2008塑料弯曲性能试验方法

标准差异说明：ISOJianCe3采用四点弯曲加载，ASTMD7774规定悬臂梁式；GB/T3075试验频率上限100Hz，ISOJianCe3允许300Hz高频测试；ASTMD790弯曲速率1.27mm/min，GB/T9341允许10mm/min速率

检测设备

1.高频旋转弯曲疲劳试验机：RUMJianCeCRAKtronic型（转速6000rpm，载荷精度±0.5%，温控范围-70℃~250℃）

2.动态机械分析仪：TAQ800（频率0.01-200Hz，应变分辨率1nm，温控精度±0.1℃）

3.微机控制电子万能试验机：ZWICKZ100（载荷100kN，位移分辨率0.015μm，视频引伸计）

4.悬臂梁冲击试验机：CEAST9050（冲击能量7.5J/15J/25J，低温槽-60℃~100℃）

5.差示扫描量热仪：METTLERDSC3+（升温速率0.01-300K/min，灵敏度0.04μW）

6.热变形维卡软化点仪：HDT-300V（载荷0.45-8.0MPa，升温速率120℃/h）

7.扫描电子显微镜：JEOLJSM-7610F（分辨率1.0nm@15kV，低真空模式）

8.傅里叶红外光谱仪：NicoletiS50（光谱范围7800-350cm⁻¹，ATR附件）

9.激光导热仪：NETZSCHLFA467HyperFlash（导热系数范围0.1-2000W/mK）

10.齿轮测量中心：KlingelnbergP26（齿轮精度等级DIN3级，探针分辨率0.1μm）

11.显微CT系统：BrukerSkyScan1272（空间分辨率3μm，电压20-100kV）

12.熔体流动速率仪：TiniusOlsenMP1200（温度范围50-450℃，质量精度±0.0001g）

13.摩擦磨损试验机：UMTTriboLab（转速0.01-3000rpm，法向力500N，油温控制）

14.恒温恒湿箱：ESPECPL-3KPH（温湿度范围-70℃~150℃/10-98%RH）

15.直读光谱仪：ARL3460（元素范围C-S-U，分析精度0.0001%）

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。

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