廚房水槽耐刮耐磨測試報告
一、測試目的
評估測試樣品不銹鋼表面在模擬日常使用場景的鋼絲球摩擦作用下的耐刮性能,明確表面劃痕產生的程度、數量及分布,驗證其耐刮等級是否符合企業標稱要求。
評估測試樣品在模擬廚房重物掉落(如鍋具、餐具、食材等)撞擊場景下的耐沖擊耐磨性能,檢測撞擊后表面是否出現凹陷、變形、裂紋等損傷,驗證其耐沖擊強度是否達標。
分析不銹鋼表面損傷與摩擦次數、撞擊能量之間的關聯,定位樣品在耐刮耐磨性能上的薄弱環節,為委托方優化表面處理工藝、提升產品結構強度提供權威實驗數據與技術建議。
驗證樣品是否符合 GB/T 3280-2015《不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶》、QB/T 4849-2015《廚房水槽》國家標準及企業宣稱的“耐刮等級≥3級、耐沖擊強度≥10J”的技術指標。
為產品質量認證、市場推廣及消費者選購提供科學的性能參考依據,保障消費者日常使用中的產品可靠性。
二、測試依據
國家標準:GB/T 3280-2015《不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶》,規范了不銹鋼材料的表面質量、力學性能等核心技術要求。
行業標準:QB/T 4849-2015《廚房水槽》,明確了廚房水槽的表面耐刮性、耐沖擊性、耐腐蝕等性能的測試方法與判定指標。
三、測試設備與樣品
(一)測試設備及校準情況
本次測試所用設備均經法定計量機構校準合格,處于有效校準周期內,確保測試數據的準確性與權威性,具體設備信息如下:
耐磨擦測試機:可調節摩擦壓力、摩擦速度及摩擦次數,配備標準夾具固定測試樣品與摩擦介質。
落球沖擊試驗機:落球質量0.1kg-5kg可調,落球高度0-2m可調,可精準控制撞擊能量。
表面粗糙度儀:測量范圍0.01μm-20μm,精度±0.001μm,用于檢測摩擦、撞擊前后樣品表面粗糙度變化。
高清顯微鏡:放大倍數50-1000倍,可清晰觀察表面劃痕、凹陷等微觀損傷。
電子萬能試驗機:用于輔助檢測樣品撞擊后的結構強度變化。
電子天平:測量范圍0-220g,精度0.1mg,用于測量摩擦介質、撞擊重物的質量。
標準摩擦介質:符合QB/T 4849-2015標準的鋼絲球(直徑10cm,鋼絲直徑0.15mm),模擬日常清潔場景的摩擦工具。
標準撞擊重物:不銹鋼砝碼(質量1kg、2kg、3kg),模擬廚房常見掉落重物(如不銹鋼鍋具、鑄鐵餐具等)。
(二)測試樣品信息
樣品名稱:不銹鋼廚房水槽
樣品數量:6臺,2臺用于鋼絲球摩擦耐刮測試,2臺用于重物撞擊耐沖擊測試,1臺用于空白對照(未進行任何測試),1臺作為備用樣品
樣品來源:委托方隨機抽樣送檢,抽樣比例為該批次產品的0.4%,抽樣單編號:CY-20250901-011
樣品狀態:全新未使用,外觀無劃痕、凹陷、變形、色差等缺陷,焊縫平整光滑,邊緣無毛刺,表面拉絲紋理均勻一致,防指紋涂層完整無破損
樣品預處理:測試前將所有樣品置于溫度23±2℃、濕度50±5%RH的標準環境實驗室中靜置24小時,確保樣品溫度與環境溫度一致,避免溫度變化對測試結果產生干擾;用無水乙醇擦拭樣品表面,去除灰塵、油污等雜質,晾干后備用
測試區域選取:選取水槽盆體底部中心區域(日常使用中摩擦、撞擊頻率最高的區域)及盆體側壁區域作為測試區域,每個測試區域標記為100mm×100mm的正方形,確保各測試區域初始狀態一致
四、測試方案與過程
本次測試以“摩擦次數”“撞擊能量”為核心變量,分別模擬廚房水槽日常清潔中的鋼絲球摩擦場景和重物掉落撞擊場景,開展耐刮耐磨性能測試。通過高清顯微鏡觀察表面損傷形態,結合表面粗糙度儀檢測粗糙度變化,全面評估樣品的耐刮耐磨性能。測試過程嚴格遵循廚房水槽表面性能測試規范,確保測試環境安全、測試流程標準化。
(一)測試變量與評價指標設計
測試變量:
鋼絲球摩擦測試變量:摩擦壓力(模擬日常清潔力度,設置為10N)、摩擦速度(60次/分鐘)、摩擦次數(設置3個梯度,分別為100次、300次、500次,對應不同使用周期的清潔頻率)。
重物撞擊測試變量:撞擊重物質量(設置3個梯度,分別為1kg、2kg、3kg,對應廚房不同重量的重物)、撞擊高度(設置3個梯度,分別為0.5m、1m、1.5m,對應不同廚房臺面高度的掉落場景),撞擊能量=重物質量×重力加速度×撞擊高度(重力加速度取9.8m/s2)。
測試區域:水槽盆體底部中心區域、盆體側壁區域。
評價指標:
耐刮性能指標:表面劃痕等級(依據QB/T 4849-2015標準,分為1-5級,1級最差,5級最好)、劃痕數量(單位:條/100mm2)、劃痕深度(單位:μm)、表面粗糙度變化量(ΔRa,即測試后粗糙度與測試前粗糙度的差值,單位:μm)。
耐沖擊耐磨性能指標:撞擊后表面狀態(無損傷、輕微凹陷、明顯凹陷、變形、裂紋)、凹陷深度(單位:mm)、凹陷面積(單位:mm2)、結構完整性(是否出現焊縫開裂、邊緣變形等)。
(二)測試步驟
1. 初始狀態檢測(測試前準備)
對所有測試樣品的測試區域進行全面的初始狀態檢測,確保測試基準一致:
表面外觀檢測:用高清顯微鏡(放大倍數200倍)觀察各測試區域的初始表面狀態,記錄是否存在微小缺陷;用高清相機拍攝各測試區域的初始外觀照片,編號存檔。
表面粗糙度檢測:用表面粗糙度儀在每個測試區域選取5個不同測點,測量初始表面粗糙度(Ra),計算平均值作為基準粗糙度。
樣品固定:將測試樣品固定在耐磨擦測試機、落球沖擊試驗機的專用夾具上,確保樣品固定牢固,測試過程中無位移、晃動現象。
2. 鋼絲球摩擦耐刮測試
使用2臺無線充電器樣品(編號:KS-001、KS-002)進行鋼絲球摩擦耐刮測試,具體流程如下:
參數設置:將耐磨擦測試機的摩擦壓力調節為10N,摩擦速度調節為60次/分鐘,分別設置摩擦次數為100次、300次、500次。
摩擦測試:
在樣品KS-001的盆體底部中心區域,分別進行100次、300次、500次鋼絲球摩擦測試,每個摩擦次數測試完成后,停止機器,取出樣品。
在樣品KS-002的盆體側壁區域,重復上述摩擦測試流程,確保測試條件與底部區域一致。
摩擦后檢測:
外觀觀察:用高清相機拍攝各摩擦次數下測試區域的外觀照片,對比初始外觀;用高清顯微鏡(放大倍數200倍)觀察劃痕形態、數量,記錄劃痕等級。
粗糙度檢測:用表面粗糙度儀在各摩擦后的測試區域,選取與初始檢測對應的5個測點,測量表面粗糙度(Ra),計算平均值及粗糙度變化量(ΔRa)。
數據記錄:詳細記錄各測試區域在不同摩擦次數下的劃痕等級、劃痕數量、劃痕深度、粗糙度變化量等數據。
3. 重物撞擊耐沖擊測試
使用2臺無線充電器樣品(編號:KS-003、KS-004)進行重物撞擊耐沖擊測試,具體流程如下:
參數設置:將落球沖擊試驗機的落球分別更換為1kg、2kg、3kg的不銹鋼砝碼,分別設置落球高度為0.5m、1m、1.5m,計算對應的撞擊能量(1kg×0.5m:4.9J;1kg×1m:9.8J;1kg×1.5m:14.7J;2kg×0.5m:9.8J;2kg×1m:19.6J;2kg×1.5m:29.4J;3kg×0.5m:14.7J;3kg×1m:29.4J;3kg×1.5m:44.1J)。
撞擊測試:
在樣品KS-003的盆體底部中心區域,分別用不同質量的砝碼從不同高度自由下落撞擊測試區域,每個撞擊條件測試完成后,取出樣品。
在樣品KS-004的盆體側壁區域,重復上述撞擊測試流程,確保測試條件與底部區域一致;每次撞擊時,確保砝碼正對測試區域中心,避免偏心撞擊。
撞擊后檢測:
外觀觀察:用高清相機拍攝各撞擊條件下測試區域的外觀照片,觀察是否存在凹陷、變形、裂紋等損傷;用高清顯微鏡(放大倍數100倍)觀察撞擊點周邊的微觀損傷情況。
損傷測量:用電子萬能試驗機的位移測量功能,測量凹陷深度;用游標卡尺測量凹陷面積;檢查焊縫是否開裂、邊緣是否變形,評估結構完整性。
數據記錄:詳細記錄各測試區域在不同撞擊條件下的表面狀態、凹陷深度、凹陷面積、結構完整性等數據。
4. 空白對照測試
對空白對照樣品(編號:KS-005)的測試區域,重復初始狀態檢測流程,測量表面粗糙度、觀察表面狀態,作為對比基準,排除環境因素對測試結果的干擾。
5. 數據采集與處理
數據采集:安排專人負責測試全程的數據記錄,包括測試參數(摩擦次數、撞擊質量、撞擊高度)、樣品狀態(劃痕形態、凹陷情況)、測試設備采集的客觀數據(粗糙度、劃痕深度、凹陷尺寸等);所有數據均采用雙人核對制,確保記錄準確無誤,原始記錄單簽字存檔。
數據處理:對采集的客觀數據進行統計分析,計算平均值、標準差;對比不同測試區域、不同測試條件下的測試數據,分析摩擦次數、撞擊能量對耐刮耐磨性能的影響;根據測試數據,對照相關標準要求,判定樣品的耐刮耐磨性能是否合格。
五、測試結果與分析
本次測試共完成2臺樣品的鋼絲球摩擦耐刮測試(3個摩擦次數梯度、2個測試區域)和2臺樣品的重物撞擊耐沖擊測試(3個質量梯度、3個高度梯度、2個測試區域),結合空白對照樣品數據,全面反映了該款廚房水槽不銹鋼表面的耐刮耐磨性能,具體結果與分析如下:
(一)鋼絲球摩擦耐刮測試結果
該款廚房水槽不銹鋼表面在不同摩擦次數、不同測試區域的耐刮測試結果如下(數據為3次測試平均值,空白對照樣品粗糙度變化量為0):
盆體底部中心區域摩擦測試結果:摩擦次數劃痕等級劃痕數量(條/100mm2)劃痕深度(μm)初始粗糙度(μm)測試后粗糙度(μm)粗糙度變化量(ΔRa,μm)100次4級80.80.250.320.07300次3級221.50.250.450.20500次3級352.10.250.580.33
盆體側壁區域摩擦測試結果:摩擦次數劃痕等級劃痕數量(條/100mm2)劃痕深度(μm)初始粗糙度(μm)測試后粗糙度(μm)粗糙度變化量(ΔRa,μm)100次4級60.60.240.300.06300次3級181.20.240.410.17500次3級301.80.240.530.29
結果分析:
該款廚房水槽不銹鋼表面在不同摩擦次數下的劃痕等級均≥3級,符合企業宣稱的“耐刮等級≥3級”的技術指標;隨著摩擦次數增加,劃痕數量增多、劃痕深度加深、表面粗糙度變化量增大,說明摩擦次數是影響耐刮性能的主要因素,日常使用中頻繁的鋼絲球摩擦會加速表面損傷。
相同摩擦次數下,盆體底部中心區域的劃痕數量、劃痕深度、粗糙度變化量均略大于側壁區域,這是由于底部區域摩擦時受力更集中,且日常使用中底部區域接觸摩擦介質的概率更高,建議在產品設計中可適當優化底部區域的表面處理工藝,提升耐刮性能。
摩擦500次后,表面仍未出現明顯的涂層脫落、基材暴露現象,說明防指紋涂層與不銹鋼基材的結合力良好,耐刮性能整體優異。
(二)重物撞擊耐沖擊測試結果
該款廚房水槽不銹鋼表面在不同撞擊條件、不同測試區域的耐沖擊測試結果如下(數據為3次測試平均值):
盆體底部中心區域撞擊測試結果: 重物質量(kg)撞擊高度(m)撞擊能量(J)表面狀態凹陷深度(mm)凹陷面積(mm2)結構完整性10.54.9無明顯凹陷,表面紋理完整00完好119.8輕微凹陷,肉眼不易察覺0.15完好11.514.7明顯凹陷,表面紋理輕微變形0.312完好20.59.8輕微凹陷,肉眼不易察覺0.16完好2119.6明顯凹陷,表面紋理變形0.520完好21.529.4嚴重凹陷,表面紋理斷裂0.835完好30.514.7明顯凹陷,表面紋理輕微變形0.415完好3129.4嚴重凹陷,表面紋理斷裂0.940完好31.544.1嚴重凹陷+輕微變形1.255完好,焊縫無開裂
盆體側壁區域撞擊測試結果:與底部中心區域相比,相同撞擊條件下,側壁區域的凹陷深度略淺、凹陷面積略小,如2kg重物1m高度撞擊時,側壁區域凹陷深度0.3mm、凹陷面積12mm2,均小于底部區域的0.5mm、20mm2;3kg重物1.5m高度撞擊時,側壁區域僅出現嚴重凹陷,無變形現象,說明側壁區域由于結構支撐作用,耐沖擊性能略優于底部區域。
結果分析:
該款廚房水槽在撞擊能量≤9.8J(如1kg重物1m高度、2kg重物0.5m高度)時,僅出現輕微凹陷,肉眼不易察覺,結構完整性完好;撞擊能量≥10J時,出現明顯凹陷,但結構仍保持完整,無焊縫開裂、邊緣變形等現象,符合企業宣稱的“耐沖擊強度≥10J”的技術指標。
撞擊能量與表面損傷程度呈正相關,撞擊能量越大,凹陷深度越深、凹陷面積越大;相同撞擊能量下,重物質量對損傷程度影響較小,撞擊高度(即撞擊速度)對損傷程度影響更顯著,說明撞擊動能是導致表面損傷的核心因素。
所有撞擊測試完成后,樣品均未出現裂紋、基材破損現象,說明304不銹鋼材質的韌性良好,結構設計合理,具備較強的抗沖擊能力,可滿足日常廚房重物掉落的使用場景需求。
(三)綜合結果分析
耐刮性能綜合評價:該款不銹鋼廚房水槽的耐刮性能符合 QB/T 4849-2015 行業標準及企業技術要求,鋼絲球摩擦500次后劃痕等級仍保持3級,防指紋涂層結合力良好,表面粗糙度變化量控制在合理范圍內,可滿足日常清潔場景的耐刮需求。
耐沖擊耐磨性能綜合評價:該款廚房水槽的耐沖擊性能符合 QB/T 4849-2015 行業標準及企業技術要求,耐沖擊強度≥10J,在日常廚房重物掉落場景下(撞擊能量≤19.6J),表面損傷輕微,結構完整性良好,抗沖擊耐磨能力優異。
表面性能綜合評價:不銹鋼拉絲表面處理工藝成熟,不同區域的耐刮耐磨性能一致性良好;304不銹鋼材質的力學性能優異,為耐刮耐磨性能提供了可靠保障;產品整體表面性能可滿足消費者日常使用中的可靠性要求。
六、測試結論
耐刮性能達標判定:不銹鋼廚房水槽的耐刮性能符合 GB/T 3280-2015《不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶》、QB/T 4849-2015《廚房水槽》標準及企業宣稱的“耐刮等級≥3級”的技術指標,鋼絲球摩擦測試中劃痕等級均≥3級,耐刮性能合格。
耐沖擊耐磨性能達標判定:該款廚房水槽的耐沖擊耐磨性能符合上述國家標準、行業標準及企業宣稱的“耐沖擊強度≥10J”的技術指標,撞擊能量≤44.1J時結構完整性完好,無裂紋、基材破損現象,耐沖擊耐磨性能合格。
日常使用適用性判定:該款廚房水槽的耐刮耐磨性能可滿足日常廚房清潔(鋼絲球摩擦)及重物掉落(如鍋具、餐具等)的使用場景需求;在極端撞擊場景下(如3kg重物1.5m高度掉落,撞擊能量44.1J)會出現嚴重凹陷,但不影響基本使用功能,整體適用性強。
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