Essai de frottement des métaux durs

Essai de frottement et évaluation anti-éraillure dans un test de bague-sur-disque coulissante

Pourquoi tester sévèrement le glissement

Dans les applications de contact glissant où la lubrification n'est pas possible ou ne peut fournir qu'une résistance limitée au grippage (forte usure de l'adhésif combinée au transfert de matière), les solutions matérielles incluent à la fois les recharges et les métaux durs.
Les applications nécessitant un contact glissant de matériaux à haute résistance dans des conditions non lubrifiées comprennent:

  • Vannes à guillotine dans les systèmes à haute pression
  • Forets, outils de coupe ou inserts
  • Mines et construction de routes
  • Paliers lisses pour la production d'énergie stationnaire

 

Les recharges dures sont souvent des recouvrements déposés par soudure et comprennent des aciers durcissables (martensitiques ou écrouissage) et des carbures métalliques, et sont généralement appliqués pour une résistance accrue à l'usure. D'un autre côté, les métaux durs peuvent être d'une résistance supérieure à celle de nombreux durcisseurs, et comprennent les carbures, les nitrures, les carbonitrures et les alliages à base de tungstène. Les métaux durs sont souvent utilisés pour les outils de coupe, dans les applications à haute température, ou dans les cas où un contact de métal sur métal sévère se produit dans des conditions de lubrification limitée ou inexistante.
 

Les essais de métaux durs ou de surfaces dures nécessitent des conditions aussi sévères que celles de l'application en service. Un exemple est le glissement à grande vitesse dans des conditions de contact conformes, telles que celles d'un palier lisse non lubrifié. Les tests sur l'UMT sont effectués à l'aide d'une géométrie en anneau sur disque, comme illustré ci-dessous. Puisque les échantillons sont toujours en contact intime, une entrée thermique significative résulte du frottement de glissement dans cet essai, et donc de la propension à l'auto-soudage peut également être évaluée.

 

 

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Ring-on-disk setup on the UMT
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Ring-on-Disk data showing behavior on startup of different hardmetal couples. Tests conducted at 0.5 MPa contact stress and 4.2 m/s sliding speed.

Utilisation de divers tests pour les essais en métal dur

Chaque application unique peut avoir un paramètre clé qui doit être testé, comme le coefficient de frottement au démarrage, la résistance au grippage dans le cas d'un glissement à faible vitesse ou la résistance aux hautes températures générées par des vitesses de glissement élevées.
En tant que tel, il est important de tester les changements de matériaux pour améliorer les performances dans de bonnes conditions.
 
L'UMT peut appliquer des contraintes de contact élevées et des vitesses de glissement élevées sous des mouvements unidirectionnels ou alternatifs, tout en surveillant la température, la friction et l'usure, et peut être réglé pour terminer automatiquement l'essai lorsque les conditions prédéfinies sont respectées. Une telle polyvalence permet de tester pratiquement n'importe quel type de métal dur ou de rechargement dur dans des conditions spécifiques à l'application pour faciliter les études de recherche et de développement.

 

 

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