ICS 77. 040. 10 H22
YB
中华人民共和国黑色治金行业标准
YB/T4286—2012
金属材料 薄板和薄带
摩擦系数试验方法
Metallic material-Sheet and strip-Testing method for coefficient of friction
2012-11-07发布
2013-03-01实施
中华人民共和国工业和信息化部 发布 YB/T42862012
目 次
前言引言 1范围· 2规范性引用文件 3术语及定义 4 符号及说明. 5 试验原理.
-
试验设备
6 7 试样· 8 试验程序 9 试验结果处理 10 试验报告 YB/T42862012
前言
本标准根据GB/T1.12009给出的规则起草。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183）归口。 本标准起草单位：武汉钢铁（集团）公司、首钢总公司、华中科技大学、冶金工业信息标准研究院。 本标准主要起草人：李荣锋、薛欢、祝洪川、陈士华、柳玉起、吴朝晖、杜挺、董莉、彭文杰。 本标准为首次发布。 YB/T4286—2012
引
摩擦系数是指在一定实验条件下，金属薄板与模具之间产生的摩擦力和垂直作用在其接触面上的力之比值。依运动的性质，它可分为动摩擦系数和静摩擦系数。静摩擦系数是指金属薄板与模具之间产生相对移动趋势时摩擦力与接触面法向力的比值，动摩擦系数是指金属薄板与模具之间发生相对移动时的摩擦力与接触面法向力的比值。
本标准规定了评价金属薄板薄带同成形类模具之间接触性能的一种检测方法。利用本方法可以用来检测金属薄板薄带同模具表面的摩擦性能，也可用来判断冲压用润滑油的质量。
本标准主要用于金属板带成形，其他行业可以参考便用。 YB/T4286—2012
金属材料 薄板和薄带 摩擦系数试验方法
1范围
本标准规定了金属薄板和薄带摩擦系数试验方法的术语及定义、符号、试验原理、试验设备、试样、试验程序、试验结果处理和试验报告。
本标准适用于测定厚度0.2mm~3mm的金属薄板和薄带。 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/T16825.1静力单轴试验机的检验第1部分：拉力和（或）压力试验机测力系统的检验与校
准。 3术语及定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
静摩擦力 staticfrictionforce f. 两接触表面在相对移动开始瞬间的最大阻力。
3.2
动摩擦力kineticfrictionforce fa 两接触表面在一定速度相对移动时的阻力。
3.3
法向力normalforce F. 垂直施加于接触面的力。
3.4
静摩擦系数coefficientof staticfriction , 静摩擦力与法向力之比，用公式（1)计算。
(1)
3.5
动摩擦系数coefficientofkinetic friction pd 动摩擦力与法向力之比，用公式（2）计算。
(2) 1 YB/T4286-2012
4符号及说明
本标准中使用的符号及其说明见表1。
表1符号及说明
单 位 mm mm mm N N N mm/min N N N
符号 a 6 L T T, T. U S. fa F. p pd
说 明
试样厚度试样宽度试样长度试验机拉力两接触表面相对移动开始瞬间的试验机拉力两接触表面相对移动后的试验机拉力试验机横梁位移速率静摩擦力动摩擦力法向力静摩擦系数动率擦系数
5试验原理
将试样放在两平面模具或一平面模具和一半圆柱形模具之间（见图1），然后以一-定压力F，压紧试样，最后以一定速度拖动试样使试样同两模具发生摩擦，重复试验直到规定的次数，采用公式（1）和公式（2）分别计算试样与模具之间的动摩擦系数和静摩擦系数。
10
10
b)模具结构尺寸
a)试验原理示意图
一平面模具； 2——半圆柱面模具： 3试样； T- 试验机拉力； F—施加于试样上的正压力。
图1B组合摩擦试验装置示意图
2 YB/T4286—2012
6试验设备 6.1试验机
试验机的力值准确度应满足GB/T16825.1中1级的要求。 6.2试验装置 6.2.1试验时模具组合方式有A和B两种：A组合即平面模具与平面模具，B组合即平面模具和半圆柱模具。模具硬度应不小于HRC55，表面粗糙度应不低于R,0.4，也可根据实际工艺条件要求，双方协议采用其他硬度和表面光洁度的模具进行试验。 6.2.2B组合摩擦试验装置如图1所示，平面模具和半圆柱模具分别同试样的一面相接触，其中半圆柱模具的半径为10mm（或20mm），一般建议采用此模具组合方式进行测试。 6.2.3试验机应有测定法向力和轴向拉力的能力，试验机拉力T应垂直于施加在平面模具或半圆柱模具上的法向力F，，两力夹角应控制在90°士3° 6.3试验温度
除非另有规定，试验一般在室温10℃～35℃范围内进行。对温度要求严格的试验，试验温度应为 23℃±5℃。 7试样 7.1试样应为矩形，长度为（350~500)mm，宽度为（45土1)mm。
注：建议模具宽度比试样宽度大20mm为宜。 7.2除非另有规定，试样的厚度应为板料的原始厚度。 7.3试样应平行或垂直于轧制方向裁剪。 7.4试验过程中应保持模具工作表面干净无划痕：消除残留板料结瘤和模具温度对试验结果的影响。 应避免冷作硬化加工因素的影响：肉眼观察无明显毛刺和扭曲；肉眼观察无明显上下塌角带和撕裂带撕裂裂纹。
8试验程序 8.1在不影响实验结果的前提下，应尽量保持试样原始状态，或根据需要对试样表面进行脱脂或涂抹润滑油处理。 8.2试验前应检查模具表面状态，不应残留任何污物或划痕。 8.3将试验用的模具安装到试验机合适位置。 8.4装夹试样，使试样的自由端距离试验模具不小于100mm，保证试样有足够的测试长度。 8.5设置试验机横梁拉伸位移速率为300mm/min。 8.6设置试验的法向压力F，（建议2kN～4kN)，然后开始试验.记录试验过程中试验机拉力T，及 Ta、法向压力F. 8.7通常情况下，每组有效试样为3个。每次试验前都应对模具表面进行清理，去除上次试验粘接在模具表面的污物和划痕。 8.8在试验过程中，应记录试验机拉力T、法向压力F，与时间的关系曲线，示例如图2所示。 9试验结果处理 9.1静摩擦系数的确定
根据公式（2)计算静摩擦力，再根据公式（1)计算出静摩擦系数us。
=
.... (3)
2
3 YB/T4286~-2012
1200 1000 800 I
4000 3500
S 3000
2000 1500 1000 500
600
400 200
15 20 25
10 15 2025 30 35 40
30 T35 40
tis
t/s
图2试验机拉力T、法向压力F。与时间的关系曲线示例
9.2动摩擦系数的确定
根据公式（4）计算动摩擦力，再根据公式（2)计算出动摩擦系数ud。在试验中建议取试样摩擦区四分之一至四分之三段数据的均值为Ta。
fa=- T
(4)
2
9.3最终结果一般应保留两位有效数字。 10 试验报告
试验报告至少应包括以下内容： a) 本标准编号； b) 试验材料的说明（厚度、宽度、牌号、状态）： c) 相对于轧制方向的取样方向； d) 试验温度； e) 试样表面处理方式； f) 测试所设置的法向压力、试验拉伸速度、模具组合方式及半圆柱模具的半径； g) 试验结果：静摩擦系数、动摩擦系数。