厨房水槽耐刮耐磨测试报告
一、测试目的
评估测试样品不锈钢表面在模拟日常使用场景的钢丝球摩擦作用下的耐刮性能,明确表面划痕产生的程度、数量及分布,验证其耐刮等级是否符合企业标称要求。
评估测试样品在模拟厨房重物掉落(如锅具、餐具、食材等)撞击场景下的耐冲击耐磨性能,检测撞击后表面是否出现凹陷、变形、裂纹等损伤,验证其耐冲击强度是否达标。
分析不锈钢表面损伤与摩擦次数、撞击能量之间的关联,定位样品在耐刮耐磨性能上的薄弱环节,为委托方优化表面处理工艺、提升产品结构强度提供权威实验数据与技术建议。
验证样品是否符合 GB/T 3280-2015《不锈钢冷轧钢板和钢带》、QB/T 4849-2015《厨房水槽》国家标准及企业宣称的“耐刮等级≥3级、耐冲击强度≥10J”的技术指标。
为产品质量认证、市场推广及消费者选购提供科学的性能参考依据,保障消费者日常使用中的产品可靠性。
二、测试依据
国家标准:GB/T 3280-2015《不锈钢冷轧钢板和钢带》,规范了不锈钢材料的表面质量、力学性能等核心技术要求。
行业标准:QB/T 4849-2015《厨房水槽》,明确了厨房水槽的表面耐刮性、耐冲击性、耐腐蚀等性能的测试方法与判定指标。
三、测试设备与样品
(一)测试设备及校准情况
本次测试所用设备均经法定计量机构校准合格,处于有效校准周期内,确保测试数据的准确性与权威性,具体设备信息如下:
耐磨擦测试机:可调节摩擦压力、摩擦速度及摩擦次数,配备标准夹具固定测试样品与摩擦介质。
落球冲击试验机:落球质量0.1kg-5kg可调,落球高度0-2m可调,可精准控制撞击能量。
表面粗糙度仪:测量范围0.01μm-20μm,精度±0.001μm,用于检测摩擦、撞击前后样品表面粗糙度变化。
高清显微镜:放大倍数50-1000倍,可清晰观察表面划痕、凹陷等微观损伤。
电子万能试验机:用于辅助检测样品撞击后的结构强度变化。
电子天平:测量范围0-220g,精度0.1mg,用于测量摩擦介质、撞击重物的质量。
标准摩擦介质:符合QB/T 4849-2015标准的钢丝球(直径10cm,钢丝直径0.15mm),模拟日常清洁场景的摩擦工具。
标准撞击重物:不锈钢砝码(质量1kg、2kg、3kg),模拟厨房常见掉落重物(如不锈钢锅具、铸铁餐具等)。
(二)测试样品信息
样品名称:不锈钢厨房水槽
样品数量:6台,2台用于钢丝球摩擦耐刮测试,2台用于重物撞击耐冲击测试,1台用于空白对照(未进行任何测试),1台作为备用样品
样品来源:委托方随机抽样送检,抽样比例为该批次产品的0.4%,抽样单编号:CY-20250901-011
样品状态:全新未使用,外观无划痕、凹陷、变形、色差等缺陷,焊缝平整光滑,边缘无毛刺,表面拉丝纹理均匀一致,防指纹涂层完整无破损
样品预处理:测试前将所有样品置于温度23±2℃、湿度50±5%RH的标准环境实验室中静置24小时,确保样品温度与环境温度一致,避免温度变化对测试结果产生干扰;用无水乙醇擦拭样品表面,去除灰尘、油污等杂质,晾干后备用
测试区域选取:选取水槽盆体底部中心区域(日常使用中摩擦、撞击频率最高的区域)及盆体侧壁区域作为测试区域,每个测试区域标记为100mm×100mm的正方形,确保各测试区域初始状态一致
四、测试方案与过程
本次测试以“摩擦次数”“撞击能量”为核心变量,分别模拟厨房水槽日常清洁中的钢丝球摩擦场景和重物掉落撞击场景,开展耐刮耐磨性能测试。通过高清显微镜观察表面损伤形态,结合表面粗糙度仪检测粗糙度变化,全面评估样品的耐刮耐磨性能。测试过程严格遵循厨房水槽表面性能测试规范,确保测试环境安全、测试流程标准化。
(一)测试变量与评价指标设计
测试变量:
钢丝球摩擦测试变量:摩擦压力(模拟日常清洁力度,设置为10N)、摩擦速度(60次/分钟)、摩擦次数(设置3个梯度,分别为100次、300次、500次,对应不同使用周期的清洁频率)。
重物撞击测试变量:撞击重物质量(设置3个梯度,分别为1kg、2kg、3kg,对应厨房不同重量的重物)、撞击高度(设置3个梯度,分别为0.5m、1m、1.5m,对应不同厨房台面高度的掉落场景),撞击能量=重物质量×重力加速度×撞击高度(重力加速度取9.8m/s²)。
测试区域:水槽盆体底部中心区域、盆体侧壁区域。
评价指标:
耐刮性能指标:表面划痕等级(依据QB/T 4849-2015标准,分为1-5级,1级最差,5级最好)、划痕数量(单位:条/100mm²)、划痕深度(单位:μm)、表面粗糙度变化量(ΔRa,即测试后粗糙度与测试前粗糙度的差值,单位:μm)。
耐冲击耐磨性能指标:撞击后表面状态(无损伤、轻微凹陷、明显凹陷、变形、裂纹)、凹陷深度(单位:mm)、凹陷面积(单位:mm²)、结构完整性(是否出现焊缝开裂、边缘变形等)。
(二)测试步骤
1. 初始状态检测(测试前准备)
对所有测试样品的测试区域进行全面的初始状态检测,确保测试基准一致:
表面外观检测:用高清显微镜(放大倍数200倍)观察各测试区域的初始表面状态,记录是否存在微小缺陷;用高清相机拍摄各测试区域的初始外观照片,编号存档。
表面粗糙度检测:用表面粗糙度仪在每个测试区域选取5个不同测点,测量初始表面粗糙度(Ra),计算平均值作为基准粗糙度。
样品固定:将测试样品固定在耐磨擦测试机、落球冲击试验机的专用夹具上,确保样品固定牢固,测试过程中无位移、晃动现象。
2. 钢丝球摩擦耐刮测试
使用2台无线充电器样品(编号:KS-001、KS-002)进行钢丝球摩擦耐刮测试,具体流程如下:
参数设置:将耐磨擦测试机的摩擦压力调节为10N,摩擦速度调节为60次/分钟,分别设置摩擦次数为100次、300次、500次。
摩擦测试:
在样品KS-001的盆体底部中心区域,分别进行100次、300次、500次钢丝球摩擦测试,每个摩擦次数测试完成后,停止机器,取出样品。
在样品KS-002的盆体侧壁区域,重复上述摩擦测试流程,确保测试条件与底部区域一致。
摩擦后检测:
外观观察:用高清相机拍摄各摩擦次数下测试区域的外观照片,对比初始外观;用高清显微镜(放大倍数200倍)观察划痕形态、数量,记录划痕等级。
粗糙度检测:用表面粗糙度仪在各摩擦后的测试区域,选取与初始检测对应的5个测点,测量表面粗糙度(Ra),计算平均值及粗糙度变化量(ΔRa)。
数据记录:详细记录各测试区域在不同摩擦次数下的划痕等级、划痕数量、划痕深度、粗糙度变化量等数据。
3. 重物撞击耐冲击测试
使用2台无线充电器样品(编号:KS-003、KS-004)进行重物撞击耐冲击测试,具体流程如下:
参数设置:将落球冲击试验机的落球分别更换为1kg、2kg、3kg的不锈钢砝码,分别设置落球高度为0.5m、1m、1.5m,计算对应的撞击能量(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)。
撞击测试:
在样品KS-003的盆体底部中心区域,分别用不同质量的砝码从不同高度自由下落撞击测试区域,每个撞击条件测试完成后,取出样品。
在样品KS-004的盆体侧壁区域,重复上述撞击测试流程,确保测试条件与底部区域一致;每次撞击时,确保砝码正对测试区域中心,避免偏心撞击。
撞击后检测:
外观观察:用高清相机拍摄各撞击条件下测试区域的外观照片,观察是否存在凹陷、变形、裂纹等损伤;用高清显微镜(放大倍数100倍)观察撞击点周边的微观损伤情况。
损伤测量:用电子万能试验机的位移测量功能,测量凹陷深度;用游标卡尺测量凹陷面积;检查焊缝是否开裂、边缘是否变形,评估结构完整性。
数据记录:详细记录各测试区域在不同撞击条件下的表面状态、凹陷深度、凹陷面积、结构完整性等数据。
4. 空白对照测试
对空白对照样品(编号:KS-005)的测试区域,重复初始状态检测流程,测量表面粗糙度、观察表面状态,作为对比基准,排除环境因素对测试结果的干扰。
5. 数据采集与处理
数据采集:安排专人负责测试全程的数据记录,包括测试参数(摩擦次数、撞击质量、撞击高度)、样品状态(划痕形态、凹陷情况)、测试设备采集的客观数据(粗糙度、划痕深度、凹陷尺寸等);所有数据均采用双人核对制,确保记录准确无误,原始记录单签字存档。
数据处理:对采集的客观数据进行统计分析,计算平均值、标准差;对比不同测试区域、不同测试条件下的测试数据,分析摩擦次数、撞击能量对耐刮耐磨性能的影响;根据测试数据,对照相关标准要求,判定样品的耐刮耐磨性能是否合格。
五、测试结果与分析
本次测试共完成2台样品的钢丝球摩擦耐刮测试(3个摩擦次数梯度、2个测试区域)和2台样品的重物撞击耐冲击测试(3个质量梯度、3个高度梯度、2个测试区域),结合空白对照样品数据,全面反映了该款厨房水槽不锈钢表面的耐刮耐磨性能,具体结果与分析如下:
(一)钢丝球摩擦耐刮测试结果
该款厨房水槽不锈钢表面在不同摩擦次数、不同测试区域的耐刮测试结果如下(数据为3次测试平均值,空白对照样品粗糙度变化量为0):
盆体底部中心区域摩擦测试结果:摩擦次数划痕等级划痕数量(条/100mm²)划痕深度(μm)初始粗糙度(μm)测试后粗糙度(μm)粗糙度变化量(ΔRa,μm)100次4级80.80.250.320.07300次3级221.50.250.450.20500次3级352.10.250.580.33
盆体侧壁区域摩擦测试结果:摩擦次数划痕等级划痕数量(条/100mm²)划痕深度(μm)初始粗糙度(μm)测试后粗糙度(μm)粗糙度变化量(ΔRa,μm)100次4级60.60.240.300.06300次3级181.20.240.410.17500次3级301.80.240.530.29
结果分析:
该款厨房水槽不锈钢表面在不同摩擦次数下的划痕等级均≥3级,符合企业宣称的“耐刮等级≥3级”的技术指标;随着摩擦次数增加,划痕数量增多、划痕深度加深、表面粗糙度变化量增大,说明摩擦次数是影响耐刮性能的主要因素,日常使用中频繁的钢丝球摩擦会加速表面损伤。
相同摩擦次数下,盆体底部中心区域的划痕数量、划痕深度、粗糙度变化量均略大于侧壁区域,这是由于底部区域摩擦时受力更集中,且日常使用中底部区域接触摩擦介质的概率更高,建议在产品设计中可适当优化底部区域的表面处理工艺,提升耐刮性能。
摩擦500次后,表面仍未出现明显的涂层脱落、基材暴露现象,说明防指纹涂层与不锈钢基材的结合力良好,耐刮性能整体优异。
(二)重物撞击耐冲击测试结果
该款厨房水槽不锈钢表面在不同撞击条件、不同测试区域的耐冲击测试结果如下(数据为3次测试平均值):
盆体底部中心区域撞击测试结果: 重物质量(kg)撞击高度(m)撞击能量(J)表面状态凹陷深度(mm)凹陷面积(mm²)结构完整性10.54.9无明显凹陷,表面纹理完整00完好119.8轻微凹陷,肉眼不易察觉0.15完好11.514.7明显凹陷,表面纹理轻微变形0.312完好20.59.8轻微凹陷,肉眼不易察觉0.16完好2119.6明显凹陷,表面纹理变形0.520完好21.529.4严重凹陷,表面纹理断裂0.835完好30.514.7明显凹陷,表面纹理轻微变形0.415完好3129.4严重凹陷,表面纹理断裂0.940完好31.544.1严重凹陷+轻微变形1.255完好,焊缝无开裂
盆体侧壁区域撞击测试结果:与底部中心区域相比,相同撞击条件下,侧壁区域的凹陷深度略浅、凹陷面积略小,如2kg重物1m高度撞击时,侧壁区域凹陷深度0.3mm、凹陷面积12mm²,均小于底部区域的0.5mm、20mm²;3kg重物1.5m高度撞击时,侧壁区域仅出现严重凹陷,无变形现象,说明侧壁区域由于结构支撑作用,耐冲击性能略优于底部区域。
结果分析:
该款厨房水槽在撞击能量≤9.8J(如1kg重物1m高度、2kg重物0.5m高度)时,仅出现轻微凹陷,肉眼不易察觉,结构完整性完好;撞击能量≥10J时,出现明显凹陷,但结构仍保持完整,无焊缝开裂、边缘变形等现象,符合企业宣称的“耐冲击强度≥10J”的技术指标。
撞击能量与表面损伤程度呈正相关,撞击能量越大,凹陷深度越深、凹陷面积越大;相同撞击能量下,重物质量对损伤程度影响较小,撞击高度(即撞击速度)对损伤程度影响更显著,说明撞击动能是导致表面损伤的核心因素。
所有撞击测试完成后,样品均未出现裂纹、基材破损现象,说明304不锈钢材质的韧性良好,结构设计合理,具备较强的抗冲击能力,可满足日常厨房重物掉落的使用场景需求。
(三)综合结果分析
耐刮性能综合评价:该款不锈钢厨房水槽的耐刮性能符合 QB/T 4849-2015 行业标准及企业技术要求,钢丝球摩擦500次后划痕等级仍保持3级,防指纹涂层结合力良好,表面粗糙度变化量控制在合理范围内,可满足日常清洁场景的耐刮需求。
耐冲击耐磨性能综合评价:该款厨房水槽的耐冲击性能符合 QB/T 4849-2015 行业标准及企业技术要求,耐冲击强度≥10J,在日常厨房重物掉落场景下(撞击能量≤19.6J),表面损伤轻微,结构完整性良好,抗冲击耐磨能力优异。
表面性能综合评价:不锈钢拉丝表面处理工艺成熟,不同区域的耐刮耐磨性能一致性良好;304不锈钢材质的力学性能优异,为耐刮耐磨性能提供了可靠保障;产品整体表面性能可满足消费者日常使用中的可靠性要求。
六、测试结论
耐刮性能达标判定:不锈钢厨房水槽的耐刮性能符合 GB/T 3280-2015《不锈钢冷轧钢板和钢带》、QB/T 4849-2015《厨房水槽》标准及企业宣称的“耐刮等级≥3级”的技术指标,钢丝球摩擦测试中划痕等级均≥3级,耐刮性能合格。
耐冲击耐磨性能达标判定:该款厨房水槽的耐冲击耐磨性能符合上述国家标准、行业标准及企业宣称的“耐冲击强度≥10J”的技术指标,撞击能量≤44.1J时结构完整性完好,无裂纹、基材破损现象,耐冲击耐磨性能合格。
日常使用适用性判定:该款厨房水槽的耐刮耐磨性能可满足日常厨房清洁(钢丝球摩擦)及重物掉落(如锅具、餐具等)的使用场景需求;在极端撞击场景下(如3kg重物1.5m高度掉落,撞击能量44.1J)会出现严重凹陷,但不影响基本使用功能,整体适用性强。
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