GB/T 11144-2007 润滑液极压性能测定法 梯姆肯法
本标准规定了使用梯姆肯极压试验机测定润滑液承载能力的方法，适用于评价润滑液的极压性能。
证据说明：本页内容依据起源标物库内该标准原文整理（标注「〔待核〕」处为 〔原文不清〕），个别数值与现行状态请以标准原页和产品证书为准。
适用范围
本标准规定了使用梯姆肯极压试验机测定润滑液承载能力的方法，适用于评价润滑液的极压性能。 注（1.1）：适合测定黏度在 40 ℃ 下低于 5 000 mm²/s 的试样；测定较高黏度的试样，参照 9.1 中的注 2。 1.2 本标准中采用国际单位制单位；但本标准用的设备采用的是英制单位，因此当涉及到试验设备和试件，保留了英制单位。 1.3 本标准涉及某些有危险的材料、操作和设备，但无意对与此有关的所有安全问题都提出建议；用户在使用本标准之前应建立适当的安全和防护措施，并确定有适用性的管理制度，详见附录 C。 与 GB/T 11144—1989 的差异（前言）：标准名称由《润滑油极压性能测定法（梯姆肯试验机法）》变为《润滑液极压性能测定法 梯姆肯法》；本标准在 37.8 ℃±2.8 ℃ 的试验温度下，适合于测定在 40 ℃ 时黏度不高于 5 000 mm²/s 的试样，1989 版适合于测定在 37.8 ℃ 时黏度不高于 5 400 mm²/s 的试样；精密度差异见第 10 节。 不适用：现有资料未提供专门的不适用条款。
方法原理
在开始试验前，试样需预热到 37.8 ℃±2.8 ℃。试验时，一个钢制试环紧贴着一个钢制试块转动。转动速度为 123.71 m/min±0.77 m/min（405.88 ft/min±2.54 ft/min），此速度相当于轴速 800 r/min±5 r/min。 4.2 需要确定的两个值：在旋转的试环和固定的试块之间的油膜破裂而引起卡咬或刮伤的最小质量（重量），即刮伤值；在旋转的试环和固定的试块之间的油膜不破裂而不引起卡咬或刮伤的最大质量（重量），即 OK 值。 5 意义与用途：本方法广泛用于测定润滑液的极压性能。用户在确定规格值时应考虑方法的精密度和偏差。
主要仪器
梯姆肯试验机：详见附录 A 和图 2。 6.2 试样供给装置：用于给试件提供试样，详见附录 A。 6.3 加载装置：要求能以 0.907 kg/s～1.361 kg/s（2 lb/s～3 lb/s）的均匀速率施加和卸除加载砝码。详见附录 A。 6.4 显微镜：低倍数（50 倍～60 倍），有足够的清晰度，且带有测微器，以便测量磨痕宽度，测量精度为±0.05 mm（±0.002 in）。 6.5 计时器：要有“分”和“秒”刻度度量。 6.6 温度计：水银棒式温度计，测量范围 0 ℃～100 ℃，分度值为 0.1 ℃。 附录 A（规范性附录）梯姆肯极压试验机： A.1 试验机主轴带动试环在静止的试块上转动，试环安装在水平主轴上，试块安装在试块架中。主轴由滚动轴承支撑，由 1.5 kW 的同步电动机驱动，转速为 800 r/min±5 r/min。试验机必须刚性安装，以免因震动而影响试验结果。 A.1.1 试块架：一个楔型块将试块固定于试块架，试块架有一卡口将其卡在主轴的滑动轴承上，试块架的底部安装在负荷杠杆的刀口上。 A.1.2 试环主轴：一个锁定螺母将试环安装在主轴上。试验机主轴径向跳动不应大于 0.013 mm。当试环装在主轴上时，径向跳动大于 0.025 mm，试验结果将受到影响，这将意味着主轴可能损坏，应替换。应定期检查试环及主轴的径向跳动。 A.1.3 杠杆系统：由负荷杠杆和摩擦力杠杆两组杠杆组成。负荷杠杆携带试块架并安装在摩擦力杠杆的刀口上。 A.1.4 负荷杠杆常数：负荷杠杆系统的力臂比是 10，这意味着在砝码盘上加 4.45 N（1 lbf）的力，在试块上将会产生 44.5 N（10 lbf）的力，负荷杠杆和砝码盘的有效重量在杠杆臂上有标识。 A.1.5 试样供给装置：一个约 3 785 mL 的油箱和能使试样自流到试件间去的管道系统，油箱装有加热器用于加热试样。试样流进油池由泵送回油箱。在油池出口装有一个孔径为 149 μm 的滤网和一块磁石，避免磨损颗粒进入泵内造成磨损。流到试环和试块上的润滑液的流动速率由油箱出口的三通阀控制。 A.1.6 加载装置：要求能自动、连续和均匀地给负荷杠杆增减负荷。加载速率是 0.907 kg/s～1.361 kg/s（2 lb/s～3 lb/s）。加载速率测量程序见 A.1.6.1～A.1.6.5。 A.1.7 加载速率被确定后，如果需要，可以通过下列两种方法调整：一种方法是改变平台下降速率；另一种方法是调节弹簧使其在加载时有不同的拉伸行为。
试剂与标准物质
丙酮：符合 GB/T 686 的要求。 7.2 航空洗涤汽油：符合 SH 0114 的要求。 7.3 试环：渗碳钢制，洛氏硬度 HRC 为 58～62，或维氏硬度 HV 为 653～756。试环宽度为 13.06 mm±0.05 mm（0.514 in±0.002 in），周长为 154.51 mm±0.23 mm（6.083 in±0.009 in），直径为 49.22 mm（原文为 49.22～+0.002 in 形式，数值〔待核〕（〔原文不清〕）），最大半径偏心率为 0.013 mm（0.000 5 in）。表面粗糙度为 0.51 μm～0.76 μm（20 μin～30 μin）C.L.A（轮廓算术平均偏差）。 注：试环可由 Falex 公司提供，零件号为 F-25061。 7.4 试块：渗碳钢制，洛氏硬度 HRC 为 58～62，或维氏硬度 HV 为 653～756。试块表面宽 12.32 mm±0.05 mm（0.485 in±0.002 in），长为 19.05 mm±0.41 mm（0.750 in±0.016 in）。每个试块有四个试验表面，表面粗糙度为 0.51 μm～0.76 μm（20 μin～30 μin）C.L.A（轮廓算术平均偏差）。 注：试块可由 Falex 公司提供，零件号为 F-25001（原文为 FoZ5001，〔待核〕（〔原文不清〕））。 8.2 清洗要求：切忌用具有承载性能的溶剂如四氯化碳擦拭试件，以免影响试验结果。
关键条件
试样预热温度：37.8 ℃±2.8 ℃（4.1、9.1）。 试验温度：37.8 ℃±2.8 ℃（9.1）。 转动速度：123.71 m/min±0.77 m/min（405.88 ft/min±2.54 ft/min），相当于轴速 800 r/min±5 r/min（4.1）。 加载速度：8.9 N/s～13.3 N/s（2 lbf/s～3 lbf/s）（9.3；A.1.6 表述为 0.907 kg/s～1.361 kg/s，即 2 lb/s～3 lb/s）。 试运转：30 s（9.2）。 每级负荷运转时间：10 min±15 s（9.3、9.5）。 起始负荷建议：133.4 N（30 lbf）（9.3）。 负荷增量：44.5 N（10 lbf）（9.6）；低于 133.4 N 时减量 26.6 N（6 lbf）、增量 13.3 N（3 lbf）（9.7）。 最低起始负荷须为 26.6 N（6 lbf）的倍数（9.3）。 高黏度试样（40 ℃ 下高于 5 000 mm²/s）：通常不能在 37.8 ℃±2.8 ℃ 下试验；有限试验结果表明加热到 65.6 ℃±2.8 ℃ 进行试验对 OK 值或刮伤值没有影响；可使用 SH/T 0203 中润滑脂的进样器在室温下测定高黏度试样（9.1 注 2）。 每级负荷试验后，应使油箱内试样温度冷却到 37.8 ℃±2.8 ℃，且主轴温度低于 65.6 ℃±2.8 ℃ 时安装新试环和翻转试块（9.6 注）。
计算与结果
根据实际需要，可计算试环和试块之间的接触压力。在 OK 值被确定之后，卸下试块，用航空洗涤汽油和丙酮清洗并吹干。用显微镜上的测微器测量 OK 值下的磨痕宽度，测准到 0.05 mm（0.002 in）。用式(1)或(2)计算接触压力： C₁ = [L(X+C)]/YZ 或 [20(X+G)]/Z ……（1） C₂ = 9.81[L(X′+0.454G)]/Y′Z′ ……（2） 式中： C₁——接触压力，psi； C₂——接触压力，MPa（原文式中符号与说明对应关系疑有 〔原文不清〕错位，〔待核〕（〔原文不清〕））； L——负荷杠杆力臂比，10； X——加在砝码盘上的质量（重量），lb； G——负荷杠杆常数（数值在每台试验机的杠杆臂上有标识）； X′——加在砝码盘上的质量（重量），kg； Y——磨痕长，0.5 in； Y′——磨痕长，12.7 mm； Z——磨痕的平均宽度，in.； Z′——磨痕的平均宽度，mm。 10.2 为方便使用，以 psi 表示的接触压力详见表 F.1。 定性判定（3.7 注）：当润滑油膜大量存在，试块上则得到光滑的磨痕。当油膜破裂，则发生刮伤或试块的表面破坏，见图 1。最简单且最容易辨认的刮伤形式是：试块上磨痕比较宽，且有犁痕产生，试环表面上有过量金属堆积。也有如下情况产生：磨痕表面比较光滑，但存在局部的破坏，即划痕延伸到磨痕之外，这种情况也视为刮伤。还有一种情况是：虽然在光滑的磨痕内有划痕产生，但未延伸到磨痕之外，这种情况不认为刮伤。 术语定义（第 3 章）： 3.1 极压添加剂：能和接触的金属表面起反应形成一种高熔点无机薄膜以防止在高负荷下发生熔结、卡咬（或咬粘）、划痕或刮伤的添加剂。 3.2 润滑剂：加到两相对运动表面间能减小摩擦、降低磨损的物质。 3.3 刮伤：在测定润滑剂承载能力的过程中，当润滑剂薄膜破裂，试块表面沿滑动方向产生宽而深的犁痕式破坏现象。 3.4 磨损：指测定润滑剂极压性能时，试件表面物质不断损失或产生残余变形的现象。 3.5 润滑剂承载能力：通常指在给定试验条件下，润滑剂能承受使相互接触的表面不产生刮伤、卡咬或者金属间的表面熔结等破坏形式的最大负荷或压力。 3.6 OK 值：在测定润滑剂承载能力过程中，没有引起刮伤或卡咬时加在负荷杠杆砝码盘上的最大质量（重量）。 3.7 刮伤值：在测定润滑剂承载能力过程中，出现刮伤或卡咬现象时加在负荷杠杆砝码盘上的最小质量（重量）。 3.8 卡咬或表面熔结：试件摩擦表面间金属的局部熔结。在卡咬发生时，通常在试环表面出现条纹、摩擦磨损增加或者有异常的噪声和振动。在整个试验方法中，术语卡咬应理解为：一般的卡咬或表面熔结。
质量控制
精密度：按下述规定判断试验结果的可靠性（95% 置信水平）。 12.1 重复性 r：同一操作者使用同一仪器，按照规定的正确方法测定同一试样，重复测定的两个结果之差不超出下述值： r = 30% × X ……（3） 式中：X——两次试验结果的平均值，kg（lb）。 12.2 再现性 R：不同的操作者使用不同的仪器，按照规定的正确方法测定同一试样，测定的两个结果之差不超出下述值： R = 74% × X 式中：X——两次试验结果的平均值，kg（lb）。 12.3 重复性和再现性典型值：表 1 给出了典型 OK 值的重复性和再现性极限。 表 1 重复性和再现性典型值 | 平均 OK 值 kg(lb) | 重复性 kg(lb) | 再现性 kg(lb) | |---|---|---| | 6.804(15) | 2.041(4.5) | 4.990(11) | | 13.608(30) | 4.082(9) | 9.979(22) | | 18.144(40) | 5.443(12) | 13.608(30) | | 22.680(50) | 6.804(15) | 16.783(37) | | 27.216(60) | 8.165(18) | 19.958(44) | | 31.752(70) | 9.525(21) | 23.587(52) | | 36.287(80) | 10.886(24) | 26.762(59) | 与 GB/T 11144—1989 的精密度差异（前言）：本标准在 OK 负荷不低于 66.7 N（15 lbf）时，重复性为不大于平均值的 30%，再现性为不大于平均值的 74%；1989 版重复性不大于 2 个负荷级，再现性不大于 4 个负荷级。 附录 E（资料性附录）精密度用法实例： E.1 重复性示例：同一操作者对同一试样在短期内重复测定两次，结果 1 = 22.680 kg（50 lb），结果 2 = 29.484 kg（65 lb）。平均值 X = 26.308 kg（58 lb）；重复性极限 y = 30% × 26.308 = 7.711 kg（17 lb）；两次结果之差 z = 6.804 kg（15 lb）。z 小于 y，可认为满足重复性极限。 E.2 再现性示例：同一试样在两个实验室所得结果，实验室 1 = 18.144 kg（40 lb），实验室 2 = 34.019 kg（75 lb）。平均值 X = 26.308 kg（58 lb）；再现性极限 y = 74% × 26.308 = 19.504 kg（43 lb）；两次结果之差 z = 15.876 kg（35 lb）。z 小于 y，可认为满足再现性极限。
引用文件
GB/T 686 化学试剂 丙酮 SH 0114 航空洗涤汽油 SH/T 0203 润滑脂极压性能测定法（梯姆肯试验机法） 采用依据：ASTM D2782—01《润滑液极压性能测定法（梯姆肯法）》 附录 G（资料性附录）给出了本标准章条编号与 ASTM D2782—01 章条编号对照一览表（表 G.1）。
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