ASTM D2625-20 Standardtestmethode für Haltbarkeit (Verschleiß), Lebensdauer und Lasttragfähigkeit von Festfilmschmierstoffen (Falex-Pin- und V-Methode)

In der von der American Society for Testing and Materials (ASTM) veröffentlichten „ASTM D2625-20 Standardtestmethode für Haltbarkeit (Verschleiß), Lebensdauer und Lasttragekapazität von Festfilmschmierstoffen (Falex Pin- und V-Methode)“ wird angegeben, dass trocken Festfilmschmierstoffe werden in Stahl-Stahl-Gleitanwendungen eingesetzt. Es wird eine Testmethode zur Bestimmung der Haltbarkeit (Verschleiß), der Lebensdauer und der Tragfähigkeit beschrieben.

Dieser Standard wurde vom Coordinating Research Council, Inc. entwickelt. Es basiert auf dem Bericht Nr. 419 „Entwicklung einer Forschungstechnik zur Messung der Verschleißlebensdauer von Festschmierstoffbeschichtungen für Flugzeugzellen unter Verwendung von Falex-Prüfgeräten“. Ebenfalls anwendbar ist die SAE-Luft- und Raumfahrtnorm „AS 5272F Schmierstoff, fester Film, duroplastisch, Korrosionsschutz, Lieferspezifikation“.

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

• Trockene Festfilmschmierstoffe sind trockene Beschichtungen aus Schmierpulvern in einer festen Matrix, die an eine oder beide zu schmierende Oberflächen gebunden sind. drückt aus.
• Die direkte Last bezieht sich auf die linear aufgebrachte Last, korrigiert auf den Referenzwert 3550 N oder den Referenzwert 13 300 N, der den Winkel des V-Blocks halbiert. Diese Belastung entspricht den tatsächlichen Belastungszeiten bei cos 42 Grad.
• Die Lebensdauer (Verschleiß) bezieht sich auf die Länge des Testzeitraums (in Minuten) vor dem Ausfall unter einer konstanten Belastungsbedingung, während der das verwendete Testschmiermittel seine Funktion erfüllt.
• Die Messlast bezieht sich auf den Wert, den das Messgerät bei der Durchführung des Tests nach Korrektur an der Standardkurve mithilfe des Kalibrierungsverfahrens für das 20 N-Referenzmessgerät erhält. Der Messwert des Messgeräts ist unabhängig vom verwendeten Messgerät und Korrekturen werden durch Vergleich mit den Durchmessern der Brinell-Kugeln auf einem Standard-Referenzkupfer-Teststück mit einem Rockwell-Härtebereich von HB 000 bis HB 37 vorgenommen. Es ist ein elektronisches Kalibriergerät erhältlich, das anstelle des Kupfercoupons verwendet werden kann.
• Die Tragfähigkeit bezieht sich auf die höchste angegebene Belastung, die mindestens 1 Minute lang ausgehalten wird.

Der Haltbarkeitstest (Verfahren A) besteht darin, zwei stationäre V-Block-Stahlproben, die auf einen vorgegebenen Wert belastet sind, gegen eine rotierende Stahlstiftprobe laufen zu lassen. Die Haltbarkeit (Verschleiß) wird ermittelt, wenn das Drehmoment um 1,13 N·m ansteigt.

Bei der Prüfung der Lasttragfähigkeit (Verfahren B) werden zwei stationäre Stahl-V-Block-Proben auf einen rotierenden Stahlstift gefahren und die Belastung auf den Stift erhöht, bis ein starker Anstieg des stationären Drehmoments (1,13 N·m) oder ein Stiftbruch auftritt erfahren. Vor beiden Tests wird ein Festschmierstofffilm auf den Oberflächen der Testproben abgeschieden.

Dieses Prüfverfahren unterscheidet gebundene Festschmierstoffe hinsichtlich ihrer Verschleißlebensdauer und Belastbarkeit. Wenn die Testbedingungen geändert werden, kann die Verschleißlebensdauer variieren und die relativen Bewertungen von Festschmierstoffen können unterschiedlich sein.

Zu Beginn der Tests werden die Backenhalterungen für die V-Blöcke und Testwellen gründlich entfernt, indem sie mit einem dieser Norm entsprechenden Lösungsmittel gewaschen werden, um alle Rückstände oder Öle von früheren Testläufen gründlich zu entfernen. Es muss vermieden werden, dass die Kontaktflächen der V-Blöcke und Prüfstifte mit den Fingern in Berührung kommen. Es ist notwendig, atmosphärische Verunreinigungen wie Zigarettenrauch zu vermeiden, da diese die Testergebnisse negativ beeinflussen können.

Die bei den Tests zu verwendende Falex-Pin- und V-Block-Prüfmaschine ist in den Abbildungen der Norm dargestellt.

Das Kraftmessgerät misst im Bereich von 20.000 N oder zeigt direkt 13.300 N an. Für Verfahren A kann ein Kraftmessgerät mit direkter Ablesung bis 3550 N verwendet werden, sein Messbereich ist jedoch für Verfahren B nicht ausreichend. Die wichtigsten Kraftmesswerte beziehen sich auf das 20.000-N-Kraftmessgerät. Entsprechende Messwerte der 3550-N- bzw. 13.300-N-Kraftmessgeräte lassen sich der Kurve in der Abbildung entnehmen. Anstelle des Standard-Drehmomentmessgeräts können optional eine automatische Abschaltvorrichtung, ein Drehmomentaufzeichnungsgerät und ein Timer verwendet werden.

Zu den für die Kalibrierung des Lastmessers erforderlichen Geräten gehören:

• Standardprüfstück: weiches, geglühtes Kupfer HB 37/39
• Inbusschraube: mit eingebauter 10 mm Brinell-Kugel
• Ersatzstecker
• Brinell-Mikroskop oder gleichwertig
• Lineal: Stahl, 150 mm lang
• Timer: Einteilung in Minuten und Sekunden

Zu den für die Anwendung von Trockenschmiermitteln erforderlichen Geräten gehören:

• Trockenmittel zur Lagerung von Teststücken (der Boden des Dehydrators sollte mit Trockenmittel gefüllt sein, um eine relative Luftfeuchtigkeit von etwa 50 Prozent aufrechtzuerhalten; nicht erforderlich, wenn die Teile in einem rauchfreien Raum bei 50 Prozent plus/minus 5 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit gelagert werden können)
• Umluftofen, der eine Temperatur von 149 Grad plus/minus 5 Grad aufrechterhalten kann
• Einzelkugel-Amboss-Mikrometer, Ablesung 0 mm bis 25 mm plus/minus 0,0025 mm
• Geeignete Geräte zur Herstellung und Anwendung von Festschmierstoffen

Kurz gesagt, mit dieser Testmethode werden die Haltbarkeit (Verschleißlebensdauer) und die Lasttragfähigkeit von trockenen Festfilmschmierstoffen in Stahl-Stahl-Gleitanwendungen bestimmt.

Unter den zahlreichen Test-, Mess-, Analyse- und Bewertungsstudien, die für Unternehmen in verschiedenen Branchen durchgeführt wurden, hat unsere Organisation mit ihrem geschulten und fachkundigen Personal und ihrer fortschrittlichen technologischen Ausrüstung die „ASTM D2625-20 Standardtestmethode für Haltbarkeit (Verschleiß) und Lebensdauer“ entwickelt Die Norm bietet auch Prüfdienstleistungen an.