磨耗試驗（Wearing Test，rattler test）的目的在於測定材料的耐磨耗性。設備有磨耗試驗機和精密電子天平。
基本介紹
- 中文名：磨耗試驗
- 外文名：Wearing Test，rattler test
- 目的：測定材料的耐磨耗性
- 設備：磨耗試驗機和精密電子天平
原理,磨耗機構,影響耐磨耗性的因素,概況,實驗方法,材料,實驗條件,實驗步驟,注意事項,實驗結果,
磨耗試驗儀器原理
磨耗機構
1.黏著磨耗
固體表面接觸時，其高高低低的峰端，會妨礙兩個固體表面百分之百的接觸。突出部分彼此接觸，因承受大的壓力而產生塑性變形，而起冷焊作用，如圖1所示之黏著現象。黏著部分因摩擦滑動而使較弱材料之一側發生剪斷，導致材料從較弱的一側被黏著到較強的一側，如圖2所示。圖1：黏著
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磨耗試驗相關圖片圖2：黏著部弱材料被剪斷
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磨耗試驗相關圖片2.刮除磨耗
兩個硬度不同的固體表面相接觸時，較硬固體表面的峰端刺入較軟物體的表面，經磨耗作用而刮除較軟固體的表面而形成坑孔，如圖3所示，此種磨耗稱為刮除磨耗。在兩個接觸面間，如果有外界的硬質顆粒（如砂）介入也會引起刮除磨耗。
圖3：刺傷與刮除
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磨耗試驗相關圖片3.表面疲勞磨耗
疲勞所導致的磨耗常發生於滾動接觸的場合，這是反覆的周期變化應力作用在一固體表面，經連續操作後，微小的裂縫在物體表面或內層產生，並且繼續擴大，當裂縫延伸至表面後，致使材料成碎塊而脫落。此種磨損常在表面留下大小不一的坑孔。此類疲勞磨耗的型式經常發生在齒輪、軸承等機件上。
圖4：表面疲勞磨損的過程
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磨耗試驗相關圖片4.腐蝕磨耗
兩固體接觸面暴露在腐蝕性氣體或液體的環境下，表面因受到腐蝕而產生硬脆的氧化物，這些氧化物與母材的結合力較弱，在磨耗時很容易被剝離，此種現象稱為腐蝕磨耗，如圖
5所示。
圖5：磨蝕膜被剝離的情形
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磨耗試驗相關圖片影響耐磨耗性的因素
1.黏著性不易黏著的材料組合耐磨性較大。2.表面氧化膜氧化膜可防止黏著者較好，若易黏著或脫落，則磨耗增多。3.化學安定性易腐蝕者容易引起腐蝕磨損。4.熱傳導性摩擦熱散熱較快者較不易磨損。5.硬度與強度硬材料接觸點變形少，耐磨耗性好，但接觸不良時，不易牢貼，會增加磨耗量。6.表面粗糙度粗糙度大時，易引起刮除作用，故磨耗量大。7.潤滑劑潤滑劑可以形成油膜，減少磨耗量，但接觸壓力大時，油膜破裂，金屬會因黏著而增加磨耗量。
概況
大家都知道汽車引擎在跑完數萬公里後，必需進廠搪缸，否則汽車將極耗油，而且馬力輸出會大不如昔。原因是引擎的汽缸壁和活塞環之間經年累月的對磨導致二者之間的間隙變大，燃燒不完全所排出的廢氣亦對環境造成污染。只要是相對運動的機械組件都有可能發生機件磨耗。如何減少機件磨耗，除了從機械設計著手之外，對磨材料的選擇是不可或缺的。儘管磨耗科學（Tribology）的發展已臻完整，對於任何一種對磨系統的磨耗特性。磨耗科學為摩擦（Friction）與磨耗Wear)的科學。摩擦是兩相對運動物體之接觸面發生之阻力，磨耗則是物體因兩面間的相對運動造成材料畫漸流失。有兩種方法從材料表面移去材料，其一是藉由化學反應的方法使材料溶解，其二是從表面破裂而流失，也就是機械力作用產生的磨耗。大多數的磨耗機構包含後者。依此觀之，磨耗過程是漸進的、跟系統有關的。磨耗可能發生在引擎汽缸、先進的渦輪葉片、農具、軸承、齒輪、刀具、皮鞋、甚至人體的關節等。這些可稱之為不同氣態的對磨系統（Tribosystem）。對磨系統間的差異如此之大。造成的磨耗型態也有所不同。基本上可分成四大類：A.研磨磨耗（Abrasion）－是由硬顆粒或突出物強行在固體表面移動所致，由於較硬的物質迫使被磨物體表面造成傷害。見圖一所示。一般而言，是俱有銳角的。
實驗方法
材料
AISI 1020低碳鋼板在不同測試圈數下試驗十根試片。
實驗條件
磨耗量=試驗前重量一試驗後重量（a）乾燥無潤滑狀態（b）磨輪：H－18（c）荷重（砝碼重量）：1000g(或500g)
實驗步驟
(1)將主機及吸塵器電源打開（ON）。(2)設定測試參數：測試圈數、吸塵器抽風速度等。a.測試圈數的設定：按下“SELECT TEST CYCLES” 鍵，輸入測試圈數，再按“ENTER”鍵。b.吸塵器抽風速度的設定：儀器內設值為100，若要更改則按下“SET VACUUM LEVEL”鍵，輸入抽風速度值，再按“ENTER”鍵。(3)將試片用電子天平秤其重量，量測精度到1mg。(4)將試片置於試片架並用試片夾夾緊。(5)將磨輪安裝於磨輪架上旋緊，接著裝上砝碼並放下磨輪架， 然後放下吸塵器吸嘴。(6)按“START”鍵開始進行測試，直至試片架停止轉動。若試驗中要終止試驗可按下“STOP”鍵（緊急停止鍵）。(7)測試完成後，取下試片觀察並用電子天平秤其重量，而磨耗量則以試驗前後重量的改變決定。(8)若要繼續下一個測試，則按下“RESET CYCLES COMPLETED“鍵歸零，再依上述程式操作。
注意事項
(1)準備試片須注意事項a.試片若經一般硬化處理者，則先車製成毛胚，經處理後，再進一步精磨成標準尺寸。b.實驗前試片先以丙酮清洗油污，並用乾燥器保管，手不可接觸摩擦面。
(2)磨輪若發生偏磨耗，則使用所附砂紙置於試片架上當試片做修正。
(3)吸塵器抽風速度須能吸取磨耗顆粒，一般設定在70。
實驗結果
1.結果記錄
材料種類
熱處理方式
荷重(砝碼重量)
編號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
測試圈數
試驗前重量(g)
試驗後重量(g)
磨耗量(mg)
磨耗量與迴轉數之關係曲線圖