ASTM G105 标准规定了采用湿砂橡胶轮法测定材料磨损性能的试验方法，主要用于评估金属、硬质涂层及其他工程材料在磨粒磨损条件下的耐磨性。通过本检测，客户可获得材料的体积磨损量或磨损率，用于材料选型、质量控制及耐磨性能对比。
试验中，橡胶轮在规定的载荷下压紧试样表面，同时向接触区域连续供给含有磨粒的砂浆（通常为石英砂与水混合物）。橡胶轮的旋转带动磨粒在试样表面产生磨削作用，模拟低应力磨粒磨损工况。通过测量试样在设定磨损行程后的质量损失，并结合材料密度换算为体积磨损量，以此表征材料的耐磨性能。核心物理量为磨损体积（mm³）或磨损率（mm³/N·m）。
ASTM G105 适用于金属材料、硬质涂层、陶瓷及复合材料等的磨粒磨损性能评价，尤其适用于模拟低应力磨粒磨损工况，如矿山机械、农业机械、输送管道等领域的耐磨材料筛选。标准规定了橡胶轮的硬度、磨粒类型与粒度、载荷、磨损行程等关键参数，测试结果以体积磨损量表示，数值越小表明耐磨性越好。判定方式通常为对比不同材料的磨损量，或与参考材料进行相对耐磨性评价。
· ASTM G105-20
试样应按照 ASTM G105 标准要求制备，推荐尺寸为 25mm × 50mm，厚度 3~10mm，表面平整。若样品尺寸不满足标准要求，需与工程师确认是否可调整试验参数。
样品类型 | 推荐尺寸/量 | 具体要求 | 注意事项 |
|---|---|---|---|
块材 | 25mm × 50mm，厚度 3~10mm | 表面平整，无油污、锈蚀 | 若厚度不足，需粘贴在背板上 |
硬质涂层 | 基材尺寸同上，涂层厚度≥50μm | 涂层均匀，无剥落 | 需提供基材材质及涂层工艺信息 |
棒材 | 直径≥25mm，长度≥50mm | 加工成平面试样 | 若无法加工，需与工程师确认 |
不满足要求时的处理：若样品尺寸或形态不符合标准，可协助客户进行线切割、磨削等制样加工，或与工程师沟通调整试验方案。
· 按标准要求加工试样，推荐尺寸为 25mm × 50mm，厚度 3~10mm，表面平整度 Ra ≤ 0.8μm。
· 试样表面应无油污、锈蚀及明显缺陷，必要时进行清洗和干燥。
· 将试样在实验室环境（温度 23℃±2℃，湿度 50%±10%）下放置至少 24 小时，以达到状态平衡。
· 记录试样初始质量（精确至 0.1mg）。
· 将试样牢固装夹在试验机试样夹具中，确保试样表面与橡胶轮轴线平行。
· 检查橡胶轮硬度（推荐硬度为肖氏 A 50~60）及磨粒砂浆的浓度和粒度，确保符合标准要求。
· 设置试验参数：橡胶轮转速约 200r/min，载荷 130N，磨损行程按标准或客户要求设定（通常为 1000 转）。
· 启动试验，持续供给砂浆（石英砂与水按 1:1 体积比混合），确保磨粒均匀接触试样表面。
· 试验结束后，取下试样，清洗并干燥，称量最终质量，计算质量损失。
· 根据质量损失和材料密度计算体积磨损量，必要时进行多次重复试验取平均值。
· 复核数据合理性，出具包含测试条件、磨损量及结论的检测报告。
Q1:磨损量结果如何解读？
A1:报告提供体积磨损量（mm³），数值越小表示耐磨性越好。可对比不同材料的磨损量，或与参考材料进行相对耐磨性评估。
Q2:测试周期需要多久？
A2:常规测试周期为 5 个工作日，包含制样和测试。若需加急，可提前沟通。
Q3:最少需要多少样品？
A3:建议至少提供 3 个平行试样，以保证数据可靠性。若样品量不足，可协商减少平行样数量，但需在报告中注明。
Q4:ASTM G105 与其他磨损试验（如 Taber 磨损）有何区别？
A4:ASTM G105 模拟低应力磨粒磨损，适用于矿山、农业等重载工况；Taber 磨损更适用于涂层或塑料的表面耐磨性评价。选择方法需根据实际工况和材料类型。
Q5:可以测试粉末或液体样品吗？
A5:本方法仅适用于块状固体。粉末或液体样品需制备成块状或涂层形式，具体请与工程师沟通。
Q6:测试后样品能否返还？
A6:本试验为破坏性试验，样品表面会产生磨损痕迹，无法返还。如需留存，请提前告知，我们可在不影响结果的前提下保留部分样品。
Q7:报告包含哪些内容？
A7:报告包含测试标准、样品信息、测试条件、磨损量数据及图表，并提供结论分析。
【背景】某矿山设备制造商拟更换铲齿材料，候选材料为高锰钢和低合金耐磨钢，需通过 ASTM G105 对比两者的耐磨性能，以决定是否批量采购。
【测试条件】采用 ASTM G105 标准，橡胶轮硬度肖氏 A 55，载荷 130N，磨损行程 1000 转，砂浆为石英砂与水 1:1 混合。试样尺寸 25mm×50mm，厚度 5mm，每种材料 3 个平行样。
【分析结果】高锰钢平均体积磨损量为 45.2mm³，低合金耐磨钢为 38.7mm³，耐磨钢耐磨性高出约 14%。
【价值】客户据此选择低合金耐磨钢，预计铲齿寿命提升 15%，降低了设备维护成本。
【背景】某零部件供应商开发了一种新型 CrN 硬质涂层，需验证其在磨粒磨损环境下的性能，以进入农机客户供应链。
【测试条件】试样为涂层钢板，基材尺寸 25mm×50mm，涂层厚度 60μm。按 ASTM G105 测试，载荷 130N，磨损行程 1000 转，砂浆为石英砂与水 1:1 混合。
【分析结果】CrN 涂层试样体积磨损量为 12.3mm³，未涂层基材为 89.5mm³，涂层使磨损量降低约 86%。
【价值】客户将涂层技术应用于农机刀具，显著提升了产品寿命，获得了主机厂认可。