GB/T 27553.2-2011 塑料－青铜－钢背三层复合自润滑板材技术条件 第2部分：带改性聚甲醛（POM）减摩层的板材

　　ICS 21. 100. 10 J 12

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 27553.2—2011

　　塑料-青铜-钢背三层复合自润滑板材

　　技术条件 第 2部分:带改性聚甲醛(POM)

　　减摩层的板材

　　Specification ofplastics-bronze-steelbackingtriplelayerself-lubricating

　　materials—Part2:Plasticoverlay with modified POM

　　2011-11-21发布 2012-06-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 27553.2—2011

　　前 言

　　GB/T 27553《塑料-青铜-钢背三层复合自润滑板材技术条件》由以下两部分组成 :

　　— 第 1部分 :带改性聚四氟乙烯(PTFE)减摩层的板材 ;

　　— 第 2部分 :带改性聚甲醛(POM)减摩层的板材 。

　　本部分是 GB/T 27553的第 2部分 。

　　本部分按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本部分由中国机械工业联合会提出 。

　　本部分由全国滑动轴承标准化技术委员会(SAC/TC236)归 口 。

　　本部分负责起草单位 : 中机生产力促进中心 、浙江长盛滑动轴承股份有限公司 。

　　本部分参加起草单位 :浙江双飞无油轴承股份有限公司 、浙江中达轴承有限公司 、北京市朝阳建华无油润滑轴承厂 、辽源市钢背轴承有限责任公司 。

　　Ⅰ

　　GB/T 27553.2—2011

　　塑料-青铜-钢背三层复合自润滑板材

　　技术条件 第 2部分:带改性聚甲醛(POM)

　　减摩层的板材

　　1 范围

　　GB/T 27553的本部分规定了塑料(改性聚甲醛)-青铜-钢背三层复合自润滑板材的结构特点 、技术要求 、试验方法 。

　　GB/T 27553的本部分适用于塑料(改性聚甲醛)-青铜-钢背三层复合自润滑板材(以下简称板材) ,该板材可经后序加工制成卷制轴套 、止推垫片 、滑块 、导轨等形式的产品 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 223. 69 钢铁及合金 碳含量的测定 管式炉内燃烧后气体容量法

　　GB/T 231. 1 金属材料 布氏硬度试验 第 1 部分 :试验方法(GB/T 231. 1—2009,ISO 6506-1: 2005,MOD)

　　GB/T 3960 塑料滑动摩擦磨损试验方法

　　GB/T 5121. 2 铜 及 铜 合 金 化 学 分 析 方 法 第 2 部 分 : 磷 含 量 的 测 定 (GB/T 5121. 2—2008, ISO 4741:1984, MOD)

　　GB/T 5121. 10 铜及铜合金化学分析方法 第 10部 分 : 锡 含 量 的 测 定(GB/T 5121. 10—2008, ISO 3111:1975, MOD)

　　GB/T 5121. 11 铜及铜合金化学分析方法 第 11部 分 : 锌 含 量 的 测 定(GB/T 5121. 11—2008, ISO 4740:1985, MOD)

　　GB/T 6462 金属和氧化 物 覆 盖 层 厚 度 测 量 显 微 镜 法(GB/T 6462—2005, ISO 1463: 2003, IDT)

　　GB/T 12613. 3 滑动轴承 卷制轴套 第 3部分 :润滑油孔 、润滑油槽和润滑油穴

　　3 结构特点

　　3. 1 板材结构

　　板材是由表面塑料层 、中间烧结层 、钢背层三层复合而成 ,结构如图 1所示 。

　　1

　　GB/T 27553.2—2011

　　说明 :

　　1 — 表面塑料层 ;

　　2 — 中间烧结层 ;

　　3a— 钢背层 。

　　a 经供需双方协议 ,钢背层可采用铜镀层或无镀层 。

　　图 1 板材结构图

　　3. 2 塑料层成分、厚度和油穴形式

　　表面塑料层是聚甲醛和填充材料的混合物 ,其厚度为 0. 2 mm~ 0. 5 mm ,在塑料层上轧有润滑油穴 ,润滑油穴形式按 GB/T 12613. 3 中的 N1B型式 。

　　3. 3 烧结层材料化学成分及厚度

　　中间烧结层的材料为 CuSn10或 QFQSn8-3,其化学成分应符合表 2 的规定 ,其厚度为 0. 2 mm~

　　0. 4 mm。

　　表 1 中间烧结层化学成分

　　牌 号

　　化学成分/%

　　Cu

　　Sn

　　Zn

　　P

　　CuSn10

　　余量

　　9~ 11

　　—

　　≤0. 3

　　QFQSn8-3

　　余量

　　7~ 9

　　2~ 4

　　—

　　3. 4 钢背层材料

　　钢背层材料为优质碳素结构钢 ,碳的含量通常小于 0. 25% 。

　　4 技术要求

　　4. 1 钢背层硬度

　　钢背层硬度为 HBW 60~ HBW 120。

　　4. 2 压缩永久变形量

　　试验方法按 5. 4规定 。板材试样的压缩永久变形量应符合表 2规定 。

　　2

　　GB/T 27553.2—2011

　　表 2 压缩永久变形量

　　试样尺寸/(mm×mm×mm)

　　压缩应力/(N/mm2 )

　　永久变形量/mm

　　10× 10× 2. 0

　　140

　　≤0. 05

　　4. 3 摩擦磨损性能

　　板材在 5. 5 规定的试验和润滑条件下 ,其摩擦磨损性能应符合表 3 的规定 。

　　表 3 摩擦磨损性能

　　试验形式

　　润滑条件

　　摩擦因数

　　磨损量/mm

　　磨痕宽度/mm

　　端面试验

　　油脂润滑

　　≤0. 1

　　≤0. 02

　　—

　　圆环试验

　　油脂润滑

　　≤0. 1

　　—

　　≤4. 0

　　注 : 由于两种试验方法不一样 ,所以板材摩擦磨损性能可从表中任选一种 。

　　4. 4 结合强度

　　按 5. 6 的试验方法 ,弯曲 5 次 ,允许有裂纹 ,不允许有分层 、剥落 。

　　4. 5 外观质量

　　表面塑料层目视无色差 、毛刺 、剥落 、夹杂等缺陷 ;钢背层表面无氧化黑斑 、锈斑等缺陷 ,不允许有影响使用的划伤 。

　　4. 6 厚度尺寸和极限偏差

　　板材厚度尺寸和极限偏差见表 4。

　　表 4 厚度尺寸 T和极限偏差 单位为毫米

　　厚 度 范 围

　　1. 0≤T≤1. 5

　　1. 5

　　2. 0

　　极限偏差

　　±0. 02

　　±0. 025

　　±0. 03

　　5 试验方法

　　5. 1 化学成分分析

　　钢背中碳含 量 按 GB/T 223. 69 中 规 定 的 方 法 测 定 ; 中 间 烧 结 层 化 学 成 分 按 GB/T 5121. 2、 GB/T 5121. 10、GB/T 5121. 11 中规定的方法测定 。

　　5. 2 各层的厚度尺寸测试

　　5. 2. 1 表面塑料层厚度尺寸的测试

　　按 GB/T 6462的规定进行 ,在放大倍数为 70倍的情况下 ,测量一个视场中的最厚点 。

　　3

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　　5. 2. 2 中间烧结层厚度的测试

　　按 GB/T 6462的规定进行 ,在放大倍数为 70倍的情况下 ,测量一个视场中的最厚点 。

　　5. 3 钢背层硬度的测试

　　试验条件为 HBW 2. 5/62. 5,环境温度 18 ℃ ~ 24 ℃ ,试验方法按 GB/T 231. 1 的规定进行 。

　　5. 4 压缩变形试验

　　5. 4. 1 试验设备

　　试验在压缩试验机或其他压力加载机构上进行 。

　　压板工作表面应平整并磨光 ,压板硬度不低于 55 HRC。

　　5. 4. 2 试样的制备

　　本试验采用正方形试样 ,试样尺寸为 10 mm×10 mm×2. 0 mm ,试样几何精度要求按图 2规定 。

　　单位为毫米

　　图 2 试样几何精度要求

　　5. 4. 3 试验程序

　　试验开始前 ,测量试样的厚度 h0 ,将试样放在压缩试验机或压力加载机构的中心位置 。

　　每次压缩试验前 ,两压板应涂少许润滑脂 。

　　以最大不超过 30 N/(mm2 · s) 的应力增量对试样连续加载 , 直到应力达 到 表 2 规 定 的 最 高 应 力(试验机压力达到 14kN) ,保持 10 s,卸载 。从试验机上取出试样 ,静置 30 min,测量试样厚度 。

　　5. 4. 4 永久变形量测定 :采用壁厚千分尺 ,于试验前在试样正中部位测量厚度 3 次 ,取算术平均值 ;试验结束卸载 30 min后 ,在同样部位再测量厚度 3 次 , 取算术平均值 ,前后两次厚度之差为压缩永久变形量 。

　　5. 5 摩擦磨损性能试验

　　5. 5. 1 端面摩擦磨损性能试验

　　5. 5. 1. 1 端面摩擦磨损性能试验是在端面摩擦磨损试验机上进行 。原理见图 3。

　　4

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　　图 3 端面摩擦磨损性能试验原理图

　　5. 5. 1. 2 试件要求 :尺寸为 37 mm×37 mm×2. 0 mm ,试样的几何精度要求按图 4规定 。

　　单位为毫米

　　图 4 试样几何精度要求

　　5. 5. 1. 3 对磨件要求:材料为 45钢 ,硬度为 43 HRC~47 HRC,对磨件几何精度要求按图 5 规定的 。

　　单位为毫米表面粗糙单位为微米

　　图 5 对磨件几何精度要求

　　5. 5. 1. 4 润滑条件 :试验开始前 ,在试件摩擦面上涂满 2号锂基润滑脂 ,试验过程中 ,不再对试件进行润滑。

　　5. 5. 1. 5 试 验 方 法 : 采 用 定 速 定 载 试 验 , 试 验 时 间 为 3 h , 极 限 温 度 为 100 ℃ , 载 荷 为 1 144 N (3. 5 N/mm2 ) ,线速度 0. 4 m/s。 当出现下列情况之一时 ,试验提前终止 ,产品判定为不合格 :

　　5

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　　a) 温度达到试验规定的极限值 ;

　　b) 摩擦因数超过限定值 。

　　通过计算机打印出摩擦因数数据 、温度随时间变化曲线 。

　　5. 5. 1. 6 摩擦磨损量测定方法 :

　　试验开始前 ,用壁厚千分尺在图 3所示的阴影部位测量 4点以上 ,取算术平均值 ,试验终止后 ,在磨损部位测量 4点以上 ,取算术平均值 ,磨损前后壁厚差值即为磨损量 。

　　5. 5. 2 圆环摩擦磨损试验方法

　　圆环摩擦磨损试验方法除应符合以下各点外 ,其余应符合 GB/T 3960的规定 。

　　5. 5. 2. 1 试样厚度

　　试样厚度 2. 0 mm。

　　5. 5. 2. 2 试样夹具

　　试样夹具槽深度按标准夹具减少 2. 0 mm。

　　5. 5. 2. 3 载荷

　　试样的试验载荷为 196N。

　　5. 5. 2. 4 润滑条件

　　油脂润滑 :用不锈钢镊子挑出少量 2 号锂基润滑脂 ,在钢轮外圆及试样表面仔细涂覆一薄层 。

　　5. 5. 2. 5 摩擦力矩

　　摩擦力矩值以第二小时内所记录的平均值为准 ;如波动很大 ,则应记录第二小时内的最大值和最小值 。通常采用 A+B两个重锤和 500N · cm 标尺 。

　　5. 6 结合强度试验

　　5. 6. 1 试样尺寸 120 mm×20 mm×(板材实际厚度) mm。

　　5. 6. 2 试验装置 :用台虎钳垫两块有 R5圆角的专用夹具 ,如图 6所示 。

　　单位为毫米

　　图 6 板材层间结合试验装置

　　6

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　　5. 6. 3 操作步骤

　　a) 按图 6安装试样 ,并将其夹紧 ;

　　b) 将试样首先朝塑料面方向按 60°角弯曲 ,然后再朝钢背方向弯曲 60°为一次 ,如此共计 5 次 ;

　　c) 每弯曲一次 ,仔细观察试样不应有分层 、剥落等现象 ;

　　d) 如在中途出现分层 、剥落 ,试验即中止 ,产品判定为不合格 。

　　5. 7 板材厚度的测量

　　测量点选 择 距 板 材 宽 度 边 缘 15 mm 处 , 每 点 反 复 测 量 3 次 , 取 其 算 术 平 均 值 , 作 为 这 一 点 的 厚度值 。