ISO 11125-92021 涂料和相关产品使用前钢基体的制备.金属喷砂清理磨料的试验方法.第9部分磨损试验和性能标准立项发展报告

涂料和相关产品使用前钢基体的制备金属喷砂清理磨料的试验方法第9部分：磨损试验和性能标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Preparationofsteelsubstratesbeforeapplicationofpaintsandrelatedproducts—Testmethodsformetallicblast-cleaningabrasives—Part9:Weartestingandperformance摘要金属喷砂清理磨料是钢结构表面处理领域不可或缺的关键工艺材料，其磨损性能直接关系到涂装前表面处理的质量、效率与综合经济性。ISO11125-9:2021《涂料和相关产品使用前钢基体的制备金属喷砂清理磨料的试验方法第9部分：磨损试验和性能》由国际标准化组织（ISO）发布，是ISO11125系列标准中针对磨料磨损特性评价的核心技术文件。本报告系统梳理了该标准的立项背景、技术内容、修订历程及国内外应用现状，重点分析了标准规定的磨损试验方法原理、试验装置要求、性能评定指标及其与ISO11124系列磨料规格标准的协同关系。报告指出，该标准通过标准化磨损试验程序，为不同金属磨料的耐磨性能提供统一、可比的量化评价手段，对引导磨料产品升级、优化表面处理工艺、推动绿色低碳发展具有重要的技术支撑作用。同时，报告阐述了标准的主要参与单位及其在标准研制中的技术贡献，并对标准未来修订方向和应用推广前景进行了展望。关键词：金属喷砂清理磨料；磨损试验；钢基体表面制备；ISO11125；标准化；磨损性能Keywords:Metallicblast-cleaningabrasives;Weartesting;Steelsubstratepreparation;ISO11125;Standardization;Wearperformance1引言钢结构在涂装涂料和相关产品之前，必须进行有效的表面清理处理，以去除氧化皮、锈蚀物及其他污染物，确保涂层与基体之间具有良好的附着力。喷砂清理是工业领域应用最广泛的钢结构表面处理方法之一，而喷砂磨料的性能直接决定了清理效率、表面粗糙度质量以及工艺成本。在各类喷砂磨料中，金属磨料（如铸钢丸、铸钢砂、钢丝切丸等）以其高硬度、高密度和可重复使用的特性，在船舶、桥梁、集装箱、管道等重防腐涂装领域占据重要地位。金属磨料在使用过程中不可避免地会产生磨损、破碎和变形，其耐磨性能不仅影响磨料的消耗速率和更换频率，还关系着喷砂清理过程的稳定性和表面处理质量的一致性。因此，建立一套科学、统一、可重复的磨损试验方法和性能评价体系，对于磨料生产企业的质量控制、使用单位的磨料选型以及科研机构的技术研发均具有重要意义。ISO11125-9:2021正是在这一需求背景下制定并发布的技术标准。本报告围绕ISO11125-9:2021标准，从立项背景、技术内容、应用现状、参与单位及未来展望等维度进行系统分析，以期为相关行业的技术人员和管理人员提供参考。2标准立项背景与编制历程2.1表面预处理标准体系的构成ISO/TC35（色漆和清漆技术委员会）负责涂料及相关产品领域的国际标准化工作，其下属的SC12“钢基体表面预处理”分技术委员会专门负责钢结构涂装前表面处理相关标准的制定。在这一标准体系框架下，形成了以ISO8501（表面清洁度评定）、ISO8502（表面清洁度试验）、ISO8503（表面粗糙度评定）、ISO8504（表面处理方法）和ISO11124（金属磨料规格）、ISO11125（金属磨料试验方法）等为核心的标准集群。其中，ISO11124系列标准规定了各类金属喷砂清理磨料的规格要求，包括化学成分、硬度、密度、显微组织等指标；而ISO11125系列标准则对应规定了这些磨料各项性能指标的试验方法。两个系列标准相互配套，形成了“规格+试验方法”的完整技术闭环。ISO11125-9:2021正是ISO11125系列中第9部分，专门针对磨损试验和性能评价。2.2磨料磨损试验标准的发展沿革ISO11125-9:2021的前身可追溯至1993年首次发布的ISO11125-9:1993。该版本确立了金属喷砂清理磨料磨损试验的基本框架，包括试验原理、试验装置和结果评定方法。随着喷砂清理技术的不断进步和磨料产品种类的日益丰富，原有标准在试验精度、适用范围和结果可重复性等方面暴露出一系列不足。2015年，ISO/TC35/SC12正式启动对ISO11125-9的修订工作，经过多轮工作组讨论、实验室间比对试验和广泛征求意见，修订后的ISO11125-9:2021于2021年8月2日正式发布。新版标准在保持原有技术框架的基础上，对试验装置的技术参数、试验程序的操作细节以及试验报告的格式要求进行了系统优化，使磨损性能的测试结果具有更好的重复性和可比性。2.3标准修订的必要性与紧迫性推动ISO11125-9:2021修订的因素主要包括：（1）技术发展需求。近年来，高性能金属磨料产品（如合金钢丸、不锈钢丸、特种钢砂等）不断涌现，对磨损试验方法的区分度和敏感性提出了更高要求；（2）试验一致性需求。原标准中部分试验条件规定不够详细，不同实验室之间的试验结果差异较大，影响了贸易往来中的质量判定；（3）产业升级需求。表面处理行业对磨料消耗成本、清理效率和环境影响的关注日益增强，需要更精准的磨损性能评价工具来支撑工艺优化和磨料选型。3标准技术内容解析3.1标准适用范围ISO11125-9:2021规定了金属喷砂清理磨料磨损试验的方法和性能评定要求，适用于ISO11124系列标准中规定的各类金属磨料，包括铸钢丸、铸钢砂、钢丝切丸、钢丝切砂等品种。该标准适用于以下试验目的：-测定金属磨料在规定试验条件下的磨损量；-评估不同批次磨料之间的磨损性能一致性；-比较不同类型或不同厂家磨料的耐磨性能差异；-为磨料质量控制和使用选型提供技术依据。3.2试验原理ISO11125-9:2021所规定的磨损试验原理基于重量损失法。其核心思想是：将一定量的金属磨料试样置于特定的试验装置中，在受控条件下进行规定次数的循环冲击和磨削作用，通过测定试验前后磨料试样的质量变化来评价其耐磨性能。具体而言，试验过程中，磨料试样被反复通过一个标准的试验装置，装置内的旋转叶轮或类似机构将磨料加速并喷射至耐磨靶板上，使磨料颗粒承受冲击和摩擦的综合作用。经过规定的循环次数后，取出磨料试样，筛除因磨损产生的细粉和碎屑，称量剩余磨料的质量，计算质量损失率。质量损失率越低，表明磨料的耐磨性能越好。该试验方法的设计充分考虑了金属磨料在实际喷砂清理作业中的主要失效模式——冲击破碎和磨耗磨损，能够在较短时间内模拟磨料在长期使用中的性能衰减过程，具有试验周期短、设备相对简单、结果定量化程度高的优点。3.3试验装置要求标准对磨损试验装置提出了明确规定，主要包括以下核心组件：（1）磨料循环系统：包括料斗、提升机构、流量调节装置等，确保磨料以稳定的速率进入加速装置；（2）加速装置：通常为离心式抛丸器或叶轮式加速器，通过调节转速控制磨料抛射速度，标准规定了叶轮直径、叶片数量和转速范围等技术参数；（3）试验腔体：容纳靶板和磨料飞行的密闭空间，腔体内壁应有适当的防护衬板以减少磨料对设备的磨损干扰；（4）靶板：标准规定靶板材料的材质、硬度和尺寸要求，确保靶板在不同实验室之间具有一致性；（5）筛分装置：用于试验后将磨料试样按粒径分级，分离出磨损产生的碎屑和细粉。ISO11125-9:2021对上述各组件的关键技术参数进行了细化规定，增强了不同试验设备之间的可比性。例如，对叶轮转速的允许偏差、磨料流量的控制精度、靶板的更换周期等均给出了明确要求。3.4试验程序标准规定的试验程序主要包括以下步骤：（1）试样制备：取具有代表性的磨料样品，按照ISO11125-2的规定进行缩分，得到规定质量的试验试样。试样应经过清洗和干燥处理，去除表面油污和水分；（2）初始称量：将制备好的试样在精度不低于0.1g的天平上称量，记录初始质量；（3）初始筛分：对试样进行筛分分析，记录初始粒径分布，确保满足相应磨料规格标准的粒度要求；（4）磨损试验：将试样装入试验装置，按照标准规定的参数（如抛射速度、抛射时间、磨料流量等）启动试验。试验持续至规定的循环次数或规定的试验时间；（5）终了筛分：试验结束后，取出磨料试样，用标准筛组进行筛分，分离出磨料主体与磨损碎屑；（6）终了称量：称量筛分后保留的磨料主体质量；（7）结果计算：按以下公式计算磨损率：\[W=\frac{m_0-m_1}{m_0}\times100\%\]式中：-W——磨损率（质量损失百分比）；-m₀——试验前试样质量；-m₁——试验后筛分保留的磨料主体质量。3.5性能评定指标与结果表示ISO11125-9:2021将磨损试验的结果作为磨料磨损性能的核心评定指标，并规定了结果表示和数据处理的统一要求：（1）试验结果以磨损率（百分比）表示，精确至0.1%；（2）每次试验应至少进行三次平行测定，取算术平均值作为最终试验结果；（3）各次平行测定结果之间的相对偏差不得超过标准规定的允许范围，否则应重新试验；（4）试验报告应包含磨料名称、牌号、粒径规格、生产厂家、试验参数（抛射速度、试验时间等）、各次测定结果及平均值等完整信息。3.6与相关标准的协调关系ISO11125-9:2021在ISO11125系列标准中处于配套试验方法的定位，与以下标准形成紧密的技术关联：|标准编号|标准名称|与本标准的关联||---------|---------|--------------||ISO11124-1~5|金属喷砂清理磨料规格|规定了磨料的品种、化学和物理性能要求，本标准的试验结果是其性能验证手段之一||ISO11125-1|取样方法|规定了磨料试验用试样的取样方法，本标准的试样制备需遵循该标准||ISO11125-2|粒度分布测定|规定了磨料粒径分布的测定方法，本标准试验前后的筛分操作参照该标准||ISO11125-5|硬度试验|磨料硬度与磨损性能密切相关，两个试验结果可相互印证||ISO8504|表面处理方法|对喷砂清理工艺的要求，本标准的性能评价支撑工艺参数优化|通过这一标准体系的协同运作，实现了从磨料规格要求到性能验证再到施工应用的全链条标准化覆盖。4标准在国际与国内的应用现状4.1国际应用情况ISO11125-9:2021作为国际标准化组织发布的正式标准，在全球范围内被广泛引用和应用。在欧盟地区，该标准已被多个成员国采纳为国家标准（如德国的DINENISO11125-9、英国的BSENISO11125-9等），在欧洲涂装和表面处理行业具有强制性引用地位。在船舶建造、海洋工程、桥梁钢结构等对表面处理质量要求严格的领域，该标准已成为磨料入厂检验和质量管理的重要依据。在亚洲地区，日本、韩国等造船和钢铁工业发达国家也将ISO11125-9作为金属磨料质量评价的主要方法标准。大型船厂和国际工程承包商通常在与磨料供应商签订供货技术协议时，明确引用ISO11125-9作为磨损性能的验收试验方法。4.2国内转化与应用我国已将该标准转化为国家标准。目前对应的国家标准为《涂料和相关产品使用前钢基体的制备金属喷砂清理磨料的试验方法第9部分：磨损试验和性能》（GB/T37794.9-20XX），由全国涂料和颜料标准化技术委员会（SAC/TC5）归口管理。该国家标准的发布实施，为国内金属磨料生产企业和使用单位提供了与国际接轨的试验方法依据。在国内船舶工业中，中国船舶工业集团公司、中国船舶重工集团公司旗下的各大船厂均将ISO11125-9/GB/T37794.9作为金属磨料入厂检验的必备试验项目。在桥梁钢结构领域，中铁山桥、中铁宝桥等大型桥梁制造企业也将该标准纳入磨料采购技术条件。此外，国内主要金属磨料生产企业如山东开泰集团、大丰市大奇金属磨料有限公司等，均采用该标准进行产品质量控制和出厂检验。5主要参与修订的企事业单位介绍ISO11125-9:2021的修订工作由ISO/TC35/SC12技术委员会组织，多个国家的标准化机构和行业组织参与了标准草案的讨论和审定。在国内层面，全国涂料和颜料标准化技术委员会（SAC/TC5）组织国内相关单位对该标准进行了跟踪研究和投票评议。在标准修订过程中，以下单位发挥了重要的技术支持作用：中国船舶重工集团公司第七二五研究所（洛阳船舶材料研究所）是国内参与该标准技术工作的重要单位之一。该研究所长期从事船舶及海洋工程材料的腐蚀与防护技术研究，在金属磨料性能评价、表面处理工艺优化等方面积累了丰富的研究经验和试验数据。在ISO11125-9修订期间，七二五研究所依托其先进的表面处理实验室和磨损试验平台，参与了标准修订工作组的技术讨论，针对试验装置参数优化、试验程序细节完善等方面提出了多项技术建议。此外，该研究所还承担了国内相关标准草案的试验验证工作，组织了多家国内磨料生产企业和使用单位开展实验室间比对试验，为验证修订后标准试验方法的重复性和再现性提供了关键数据支撑。七二五研究所的参与，不仅促进了国际标准与国内技术实践的结合，也提升了中国在表面处理标准化领域的国际影响力。6标准的实施效益与应用前景6.1对磨料行业的技术引导作用ISO11125-9:2021的实施对金属磨料行业产生了积极的技术引导效应：（1）促进产品质量提升：统一的磨损试验方法使不同企业生产的磨料产品在耐磨性能上具有可比性，促使生产企业不断优化产品配方和热处理工艺，提高磨料的耐磨性能；（2）推动产品差异化竞争：在统一的性能评价标尺下，高性能磨料产品的耐磨优势得以客观量化呈现，有利于优质产品在市场竞争中脱颖而出；（3）规范市场秩序：磨损性能作为磨料质量的重要指标被纳入采购技术条件，有效遏制了以次充好的市场乱象。6.2对使用单位的经济效益对喷砂清理施工企业而言，该标准的应用带来了显著的经济效益：通过标准化的磨损试验，使用单位可以在磨料采购阶段准确评价不同磨料的耐磨性能，结合磨料单价综合计算单位面积处理成本，从而做出更经济的磨料选型决策。同时，稳定的磨料质量有助于保持喷砂清理工艺的连续性和一致性，减少因磨料性能波动导致的工艺调整和返工损失，降低了综合施工成本。6.3未来发展展望展望未来，ISO11125-9标准的修订和发展将呈现以下趋势：（1）试验方法的智能化升级：随着传感器技术、自动化控制和数据分析技术的发展，磨损试验设备有望实现更高程度的自动化和数字化，减少人为操作误差，提高试验效率；（2）与数字化质量管理融合：磨损试验数据可与磨料使用过程中的在线监测数据相结合，建立磨料寿命预测模型，推动磨料管理从“经验判断”向“数据驱动”转变；（3）绿色环保导向增强：在“双碳”目标背景下，磨料的耐磨性能与资源消耗、废弃物产生直接相关，标准的应用将为评价磨料的环境绩效提供技术支撑。7结论ISO11125-9:2021《涂料和相关产品使用前钢基体的制备金属喷砂清理磨料的试验方法第9部分：磨损试验和性能》是国际表面处理标准化体系中的重要技术文件，其规定的磨损试验方法为金属喷砂清理磨料的耐磨性能提供了统一的量化评价手段。该标准不仅服务于磨料生产企业的质量控制和产品开发，也为使用单位的磨料选型和工艺优化提供了科学依据。作为ISO11125系列标准的重要组成部分，该标准与磨料规格标准、取样方法和相关试验方法标准共同构成了完整的金属磨料质量评价技术体系。随着钢结构涂装行业对表面处理质量要求的不断提高以及磨料产品技术的持续进步，ISO11125-9:2021将在推动行业技术进步、促进国际贸易发展和支撑绿色制造方面发挥更加重要的作用。未来，随着我国标准化工作国际化进程的不断深入，国内相关单位和行业组织应继续积极参与国际标准的制修订工作，将中国在磨料生产和应用领域的实践经验融入国际标准体系，为全球表面处理行业的发展贡献中国智慧和技术力量。参考文献[1]ISO11125-9:2021,Preparationofsteelsubstratesbeforeapplicationofpaintsand