Les alliages de titane sont largement utilisés dans l'aérospatiale, les dispositifs médicaux, les équipements chimiques et d'autres domaines. Afin d'améliorer la durée de vie et la fiabilité des composants en alliage de titane, il est nécessaire d'exiger leurs propriétés tribologiques. Par conséquent, il est d’une grande importance d’effectuer des tests tribologiques systématiques et professionnels sur les matériaux et produits en alliage de titane. Cet article présente brièvement la portée, les éléments, les méthodes et les instruments des tests tribologiques des alliages de titane.
Portée de détection
Les tests de friction des alliages de titane couvrent les matières premières, les produits semi--finis, les produits finis et les composants de service dans des conditions de travail réelles. Il comprend principalement :
· Toutes les qualités matérielles des feuilles, des tiges, des fils, des pièces moulées et des pièces forgées en alliage de titane ;
· Pièces en alliage de titane avec différents traitements de surface, tels que l'oxydation, la nitruration et le revêtement) ;
· Produits finaux, tels que pales de moteurs d'avion, joints artificiels, vannes de pompes chimiques, fixations, etc.
Le but des tests est d'évaluer le comportement au frottement et à l'usure des alliages de titane dans différents environnements et conditions d'appariement.
Articles de test
Les éléments de test de base se concentrent sur deux indicateurs clés : le coefficient de friction et le taux d’usure. Plus précisément, ils comprennent :
· Mesure du coefficient de frottement de glissement ;
· Calcul du volume d'usure et du taux d'usure ;
· Analyse de la morphologie de l'usure de la surface (telle que la largeur et la profondeur des rayures).
De plus, des projets dérivés peuvent être réalisés selon les besoins : tests de dureté de surface, tests de résistance de liaison des revêtements et évaluation des performances tribologiques dans des conditions spécifiques telles que la lubrification ou dans des fluides corporels simulés.
Méthodes de test
Les tests sont principalement basés sur des normes nationales et internationales. Les méthodes courantes incluent :
· Méthode de test de friction et d'usure des disques à billes - : formulaire de contact simple, adapté à la sélection des matériaux et à la recherche fondamentale ;
· Méthode de test de friction et d'usure des blocs annulaires : simule les conditions de travail pratiques du contact facial ;
· Méthode de test de frottement et d'usure alternatifs : simule l'état de fonctionnement des pièces mobiles alternatives.
Les tests sont effectués sur une machine dédiée aux tests de friction et d'usure, en définissant certains paramètres pour simuler les conditions de travail réelles.
Instruments de test
L'instrument principal est la machine d'essai de friction et d'usure. Selon la méthode de test, il peut être classé comme suit :
· Machine universelle d'essais de friction et d'usure ;
· Machine d'essai de friction et d'usure à haute-température ;
· Machine d'essais de friction et d'usure sous vide.
Les instruments de précision de support comprennent :
· Profilomètre de surface ou interféromètre à lumière blanche : mesurez avec précision la morphologie tridimensionnelle-et le volume d'usure après usure ;
· Microscope électronique à balayage : Observation à fort-grossissement de la morphologie microscopique de la surface usée et analyse du mécanisme d'usure ;
· Spectromètre d'énergie : Analyser la composition chimique de la zone usée.