ASTM D2511-20 Standardowa metoda testowa wrażliwości na szok termiczny stałych środków smarnych

Norma „ASTM D2511-20 Standardowa metoda badania wrażliwości na szok termiczny stałych środków smarnych” opracowana przez Amerykańskie Towarzystwo Badań i Materiałów (ASTM) opisuje metodę badania służącą do pomiaru odporności suchych stałych środków smarnych na degradację pod wpływem ekstremalnych temperatur.

Na potrzeby niniejszego standardu mają zastosowanie następujące terminy i definicje:

• Smar odnosi się do dowolnego materiału znajdującego się pomiędzy dwiema powierzchniami i zmniejszającego tarcie lub zużycie lub jedno i drugie pomiędzy nimi.
• Suchy stały środek smarny to materiał składający się z proszków redukujących tarcie, połączonych ściśle z powierzchnią metalu na powierzchni stali w postaci matrycy.

Podczas przeprowadzania testu stalowy panel z naniesioną na jedną powierzchnię stałą warstwą smaru poddawany jest działaniu temperatury 260 stopni, a następnie natychmiast wystawiany na działanie temperatury minus 54 stopni. Następnie bada się stałą powłokę pod kątem pęknięć, łuszczenia się, powstawania pęcherzyków lub innych oznak niestabilności termicznej.

Powłoki smarów stałych stosuje się na powierzchniach narażonych na działanie ciepła i zimna, w przypadku których w wielu przypadkach smary płynne są niepraktyczne. W tych warunkach przyczepność jest niezbędna do ochrony powierzchni łożysk podczas ruchu ślizgowego.

W testach wykorzystano piec mogący utrzymać temperaturę 260 stopni plus/minus 5,5 stopnia i 149 stopni plus/minus 5,5 stopnia (wymuszony obieg). Ponadto zastosowano kabinę umożliwiającą utrzymanie stałej temperatury na poziomie minus 54 stopni z tolerancją plus/minus 0,5 stopnia. Stosuje się również mikrometry z kowadełkiem kulowym i zakresem odczytów od 0 mm do 25 mm z dokładnością do 0,0025 mm.

W testach jako odczynniki wykorzystano panele testowe wykonane ze stali odpornej na korozję, o wymiarach 76 mm x 152 mm x 0,914 mm, powlekane i wyżarzane zgodnie z „Normą ASTM A167-99 dotyczącą blach, arkuszy i taśm ze stali nierdzewnej i żaroodpornej chromowo-niklowej”. Nadaje się również do stosowania jako rozpuszczalnik do czyszczenia na sucho, odtłuszczacz PD-680 typu I.

Do wykonania testu konieczna jest odpowiednia ilość stałej mieszanki filmowej. Panele testowe przygotowuje się w następujący sposób:

• Panele testowe odtłuszcza się w rozpuszczalniku do czyszczenia na sucho PD-680 i suszy.
• Stały środek smarny nakłada się na jedną powierzchnię panelu testowego metodą natryskową lub podobną, tak aby uzyskać grubość suchej warstwy wynoszącą od 0,005 mm do 0,013 mm.
• W większości przypadków utwardzanie należy przeprowadzać według szczegółowych zaleceń producenta. Jeżeli nie podano takich instrukcji, folię należy utwardzać poprzez suszenie na powietrzu w temperaturze 26,7 stopni plus/minus 3 stopnie przez 6 godzin lub suszenie na powietrzu w temperaturze 26,7 stopni przez 30 minut, a następnie suszenie w piecu z cyrkulacją powietrza w temperaturze 148,9 stopni przez 1 godzinę.
• Grubość suchej warstwy mierzy się za pomocą mikrometru.

Podczas testu piec jest podgrzewany do temperatury 260 stopni Celsjusza plus/minus 5,5 stopnia Celsjusza, a panele umieszcza się w piecu na 3 godziny. Po 3 godzinach w temperaturze 260 stopni Celsjusza plus/minus 5,5 stopnia Celsjusza panele umieszcza się bezpośrednio w szafie chłodniczej o temperaturze minus 54 stopni Celsjusza plus/minus 0,5 stopnia Celsjusza. Panele utrzymuje się w temperaturze minus 54 stopni Celsjusza przez kolejne 3 godziny. Panele testowe wyjmuje się i pozostawia do osiągnięcia temperatury pokojowej. Powłokę poddaje się kontroli wizualnej. Niektóre powłoki mogą wymagać badania w niestandardowych warunkach w przypadku specjalnych zastosowań (np. zanurzenie w ciekłym tlenie po wyjęciu z pieca). Wszelkie takie odchylenia muszą zostać odnotowane w raporcie.

Jeżeli nie zaobserwowano żadnych uszkodzeń, powłokę należy poddać badaniu przyczepności opisanemu w Procedurze B normy ASTM D2510-22 dotyczącej standardowej metody badania przyczepności stałych środków smarnych do powłok wiązanych krzemianem lub kwasem fosforowym.

Nie jest praktyczne określenie precyzji i błędu tej metody badawczej w odniesieniu do wrażliwości na szok termiczny, ponieważ wyniki testu mają służyć jedynie do oceny zaliczenia/niezaliczenia testu.

Nasza organizacja dysponuje silną kadrą, która śledzi rozwój nauki i techniki na świecie i nieustannie się doskonali. Wśród licznych badań testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych świadczonych dla przedsiębiorstw z różnych sektorów znajdują się również usługi testowe zgodne z normą „ASTM D2511-20 Standardowa metoda testowania wrażliwości na szok termiczny stałych środków smarnych”.