ASTM D2511-20 Standardtestverfahren für die Wärmeschockempfindlichkeit von Festschmierstoffen

Der von der American Society for Testing and Materials (ASTM) entwickelte Standard „ASTM D2511-20 Standardtestmethode für die Wärmeschockempfindlichkeit von Festfilmschmierstoffen“ beschreibt eine Testmethode zur Messung der Widerstandsfähigkeit trockener Festfilmschmierstoffe gegen Zersetzung bei extremen Temperaturen.

Für die Zwecke dieser Norm gelten die folgenden Begriffe und Definitionen:

• Unter Schmiermittel versteht man jedes Material, das zwischen zwei Oberflächen liegt und die Reibung oder den Verschleiß oder beides zwischen ihnen verringert.
• Unter trockenem Festfilmschmiermittel versteht man ein Material aus reibungsmindernden Pulvern, die in einer dichten Matrix auf der Metalloberfläche einer Stahloberfläche gebunden sind.

Bei der Prüfung wird eine Stahlplatte, auf deren eine Oberfläche ein Festschmierstofffilm aufgetragen ist, einer Temperatur von 260 Grad und anschließend sofort einer Temperatur von minus 54 Grad ausgesetzt. Der feste Film wird dann auf Risse, Abblättern, Blasenbildung oder andere Anzeichen thermischer Instabilität untersucht.

Festschmierstoffbeschichtungen werden auf Oberflächen aufgetragen, die Hitze und Kälte ausgesetzt sind, wo flüssige Schmiermittel in vielen Fällen unpraktisch sind. Unter diesen Bedingungen ist Haftung unerlässlich, um die Lagerflächen bei Gleitbewegungen zu schützen.

Bei diesen Tests wird ein Ofen verwendet, der eine Temperatur von 260 Grad plus/minus 5,5 Grad und 149 Grad plus/minus 5,5 Grad halten kann (Zwangsumluft). Zudem kommt eine Kabine zum Einsatz, die eine konstante Temperatur von minus 54 Grad plus/minus 0,5 Grad halten kann. Außerdem wird ein Mikrometer mit Kugelamboss und Ablesungen zwischen 0 mm und 25 mm plus/minus 0,0025 mm verwendet.

Bei den Tests werden als Reaktanten Testplatten aus korrosionsbeständigem Stahl (76 mm x 152 mm x 0,914 mm) verwendet, die gemäß der „ASTM A167-99 Standard-Spezifikation für rostfreie und hitzebeständige Chrom-Nickel-Stahlplatten, -Bleche und -Streifen“ beschichtet und geglüht wurden. Ebenfalls geeignet ist das Trockenreinigungslösungsmittel PD-680 Typ I Entfetter.

Zur Durchführung des Tests ist eine ausreichende feste Filmmischung erforderlich. Die Prüfplatten werden wie folgt vorbereitet:

• Testplatten werden im Trockenreinigungslösungsmittel PD-680 entfettet und getrocknet.
• Auf eine Oberfläche der Testplatte wird durch Sprühen oder eine gleichwertige Technik ein Festfilmschmiermittel aufgetragen, um eine Trockenfilmdicke von 0,005 mm bis 0,013 mm zu erhalten.
• In den meisten Fällen muss die Aushärtung gemäß den spezifischen Herstellerangaben erfolgen. Wenn keine solchen Anweisungen bereitgestellt werden, härten Sie den Film durch Lufttrocknen bei 26,7 Grad plus/minus 3 Grad für 6 Stunden oder durch Lufttrocknen bei 26,7 Grad für 30 Minuten und anschließendes Trocknen in einem Umluftofen bei 148,9 Grad für 1 Stunde aus.
• Die Trockenfilmdicke wird mit einem Mikrometer gemessen.

Während der Prüfung wird der Ofen auf 260 °C ± 5,5 °C vorgeheizt und die Paneele werden für 3 Stunden hineingelegt. Anschließend werden sie direkt in einen Tiefkühlschrank mit -54 °C ± 0,5 °C gegeben und dort weitere 3 Stunden gelagert. Danach werden die Testpaneele entnommen und auf Raumtemperatur gebracht. Die Beschichtung wird visuell geprüft. Für spezielle Anwendungen (z. B. Eintauchen in flüssigen Sauerstoff nach der Entnahme aus dem Ofen) können Prüfungen unter abweichenden Bedingungen erforderlich sein. Alle Abweichungen sind im Prüfbericht zu vermerken.

Wenn keine Schäden erkennbar sind, sollte die Beschichtung dem Haftungstest gemäß Verfahren B der Standardtestmethode ASTM D2510-22 für die Haftung von festen Schmierfilmen für silikat- oder phosphorsäuregebundene Beschichtungen unterzogen werden.

Es ist nicht möglich, Angaben zur Präzision und zum systematischen Fehler dieser Testmethode hinsichtlich der Temperaturschockempfindlichkeit zu machen, da die Testergebnisse lediglich eine Bestanden/Nicht bestanden-Bewertung liefern sollen.

Unsere Organisation verfügt über einen starken Mitarbeiterstamm, der die Entwicklungen im Bereich Wissenschaft und Technologie auf der ganzen Welt aufmerksam verfolgt und sich ständig verbessert. Zu den zahlreichen Prüf-, Mess-, Analyse- und Bewertungsstudien, die für Unternehmen in verschiedenen Branchen angeboten werden, gehören auch Prüfdienste gemäß der Norm „ASTM D2511-20 Standardprüfmethode für die Wärmeschockempfindlichkeit von Festschmierstoffen“.