BS ISO 07148——滑动轴承材料摩擦学性能试验标准系列（金属与聚合物基轴承材料）

🔬 BS ISO 7148 是滑动轴承（plain bearings）领域专门针对”轴承材料摩擦学行为试验”制定的标准系列，由 ISO/TC 123（滑动轴承技术委员会）制定，英国通过 MCE/12 委员会（滑动轴承）等同采用并发布为英国国家标准。该系列标准为金属轴承材料和聚合物基轴承材料提供了统一的摩擦磨损评价试验方法，使材料供应商、轴承制造商与主机用户能够在可比较的条件下获得摩擦系数、磨损量（率）、磨损表面形貌等关键数据，是滑动轴承材料筛选、工艺验证与质量控制的基准性文件。

一、标准系列框架与适用范围 📌

BS ISO 7148 系列由两个部分组成：

• BS ISO 7148-1:2012——滑动轴承 轴承材料摩擦学行为试验 第1部分：轴承金属的试验（Testing of bearing metals）。规定了金属（如巴氏合金、铜基合金、铝基合金等）轴承材料摩擦学性能试验的通用方法与要求。
• BS ISO 7148-2:2012——滑动轴承 轴承材料摩擦学行为试验 第2部分：聚合物基轴承材料的试验（Testing of polymer-based bearing materials）。针对含或不含增强/自润滑改性的聚合物及聚合物复合轴承材料，规定了相应的试验方法。

两个部分均采用 ICS 分类号 21.100.10（滑动轴承）。2012 版分别取代了 1999 年版（BS ISO 7148-1:1999 与 BS ISO 7148-2:1999），金属材料部分为第三版，聚合物材料部分为第二版，出版日期均为 2012-10-01。英国委员会 MCE/12 负责该系列标准的国内实施、解释与修订提案工作。

二、试验前的特殊考虑与准备 📋

标准针对不同类型的轴承材料给出了专门的试验准备要求。对于金属轴承材料（第1部分），重点强调：试样制备应避免加工硬化与表面污染，摩擦面应达到规定粗糙度；对摩副（通常采用规定牌号的钢环或钢盘）应具有足够的硬度和表面质量；应控制试样与对摩副的接触几何，确保初始接触为规定形式的线接触或面接触。

对于聚合物基轴承材料（第2部分），标准额外强调：聚合物材料对湿度与温度敏感，试样应在标准环境条件下进行状态调节；由于聚合物导热性差，摩擦热积累会影响试验结果，因此应规定摩擦界面的散热方式与温度监测点；聚合物材料的磨损机制（粘着、磨粒、转移膜形成等）与金属不同，试样表面处理与清洗程序也应相应调整。

两个部分均要求对试验前后的试样进行清洁、称量与记录，以便计算磨损量与磨损率。试验报告应包含材料牌号、试样尺寸、表面粗糙度、试验载荷、滑动速度、持续时间、摩擦温度、润滑条件以及测量得到的摩擦系数与磨损量等完整信息。

符号、单位与缩略语

第1部分包含”符号与单位”章节，第2部分包含”符号、单位与缩略语”章节，统一规定了摩擦系数（μ）、法向载荷、滑动速度、磨损体积/磨损深度、磨损率等参量的符号与单位，并要求报告中使用 SI 单位，保证跨部分、跨实验室结果的一致性。

三、试验方法 A——销-盘（Pin-on-disc）试验 🔄

方法 A 是最常用的摩擦学筛选试验：将待测轴承材料制成销（pin）试样，垂直压在旋转的盘（disc，通常为钢制对摩件）上，在规定的法向载荷与滑动速度下运行，测量摩擦系数并在试验后测定销试样的磨损量。销-盘试验接触几何简单、载荷与速度易于精确控制，适用于快速评价材料的摩擦磨损特性，也适用于研究摩擦系数随工况的演变。

四、试验方法 B——环-块（Block-on-ring）试验 ⚙️

方法 B 采用块状试样压靠在旋转环（ring）的外圆表面上，形成线接触摩擦副，更接近滑动轴承中轴颈与轴瓦的实际接触几何。对于金属轴承材料，环-块试验用于评价材料在边界与混合润滑条件下的摩擦磨损行为；对于聚合物材料，可选用块（block）或销（pin）压于环上，并允许根据需要改变接触形式。试验过程中记录摩擦系数随时间的曲线，试验后测量块试样上的磨损痕迹长度、宽度与深度，进而计算磨损体积。

方法 B 的载荷由砝码或液压加载机构施加，速度由环的转速控制。标准对试验机的刚度、对中性、振动隔离和温度控制提出要求，避免试验装置自身因素干扰测量结果。对聚合物材料，标准还建议在试验前对试样进行预处理（如预磨合），并规定磨合阶段与正式试验阶段的分界及数据记录方式。

五、试验方法 C——止推载荷下旋转（Rotation under thrust load）试验 🔩

方法 C 将环形或圆盘形试样置于止推（轴向）载荷作用下相对转动，模拟止推轴承/止推垫圈的工作状态。该方法适合评价材料在连续轴向载荷下的承载能力、摩擦扭矩与温升，尤其适用于需要考察材料抗粘着与抗咬合性能的应用场合。对于聚合物轴承材料，方法 C 也用于评价其在止推工况下的磨损与温升特性，标准通常要求记录摩擦扭矩与试样温度随运行时间的变化，并对试验后的磨损面进行宏观与微观观察。

六、试样、试验条件与结果表达 🧪

标准对试样形状、尺寸、表面质量提出统一要求，并规定了最小试样数量（通常不少于规定个数）以保证结果统计意义。关键试验条件包括：法向载荷（可分级施加）、滑动速度（线性速度或转速）、试验持续时间或总滑动距离、润滑方式（干摩擦、滴油润滑或油浴润滑）与润滑剂牌号、环境温度与湿度等。结果表达方面，标准要求给出：

• 摩擦系数（初始值、稳态值与平均值）及其随运行时间或滑动距离的变化；
• 磨损量（质量磨损、体积磨损或线性磨损）与磨损率；
• 摩擦面状态描述（粘着坑、划痕、转移膜、抛光区域等）及必要的微观照片；
• 摩擦温度与试验过程中的异常现象（如咬合、抖振）记录。

试验报告应同时给出全部试验条件与结果，并注明遵循的试验方法（A/B/C）与标准版本，以便其他实验室复现或与他组数据比较。

七、工程应用要点 🛠️

• 🔍 材料筛选：在新产品选材阶段，用方法 A 快速对比候选材料的摩擦磨损特性，缩小候选范围；再用方法 B/C 在更接近工况的条件下验证。
• 📐 参数敏感性分析：通过分级加载、变速试验考察摩擦系数的载荷与速度依赖性，判断材料适用的工况窗口。
• ⚙️ 工艺与配方验证：聚合物材料的增强相、固体润滑剂（PTFE、MoS₂、石墨）添加量对摩擦学性能的影响，可通过标准化试验方法定量评价，支持配方优化。
• 📋 供应商质量管理：在轴承材料采购中要求供应商按 BS ISO 7148 提供试验报告，确保批次间摩擦学性能稳定。
• 🔧 摩擦副匹配：轴承材料与轴颈（对摩件）材料的匹配性应通过配套试验评价，避免因对摩副匹配不当导致早期磨损。

八、常见问题解答 ❓