NB/SH/T 0882-2014 润滑油极压性能的测定 SRV 试验机法

适用范围:规定了用 SRV 试验机在高频线性往复运动条件下测定润滑油极压性能的试验方法;

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适用范围

适用范围:规定了用 SRV 试验机在高频线性往复运动条件下测定润滑油极压性能的试验方法;适用于液压油、齿轮油和发动机油等。 不适用:现有资料未提供明确不适用条款。 方法应用(第 5 章):可在选定温度条件下快速测定润滑油的极压性能,尤其适用于高赫兹点接触条件下高频线性往复运动或开-停运动的场合;广泛用于考察各类润滑油对于前轮驱动汽车等速联轴节、齿轮液压循环系统、后轴、齿轮以及发动机部件等摩擦副的使用性能。标准使用者应确定其结果与现场性能或其它应用是否相关联。

方法原理

本方法采用 SRV 或类似试验机,使试验球与试验盘之间在有润滑剂的情况下作线性往复运动,试验负荷以 100 N 的增量增加,直至发生咬合,判断并报告即将发生咬合的负荷值,并称之为 OK 负荷值,此负荷值也可换算成赫兹接触应力。 注:运动频率、冲程长度、温度以及球和盘的材料可以模拟实际情况进行改变。试验球通常产生点接触的几何形状。要获得线或面接触,可用不同形状的试验件替代试验球。

主要仪器

试验机:SRV 试验机(示意图见图 1~图 3);分 I 型、II 型、III 型、IV 型(原文 8.1 为"SRV I 型和 II 型",8.2 为"SRV III 型和 IV 型",〔原文不清〕〔待核〕)。 试验球:AISI 52100 钢或相似材质,HRc 60±2,Ra 0.025 μm±0.005 μm,直径 10 mm。 试验盘:材料采用真空电弧再熔炼法生产的 AISI 52100 钢或相似材质;用 ASTM A 295/A 295M 或 ASTM E 45 D 法评定夹杂率为 A 类,刚度等级为 0.5,或者按 ISO 683-17 标准杂质总含量 K≤10,并通过球化退火获得球状碳化物,HRc 62±2。试验盘表面应研磨并且不含研磨材料。试验盘直径 24 mm,厚度 7.8 mm。表面形貌参数需满足:0.5 μm < Ra < 0.650 μm,0.035 μm < R? < 0.050 μm,0.020 μm < Rpk < 0.035 μm,0.050 μm < Rvk < 0.075 μm(〔原文不清〕〔待核〕,符号与数值范围以原文为准)。 试验腔结构(图 3):1—往复运动驱动杆;2—试验球夹具;3—加载杆;4—试验球;5—试验盘;6—电阻式温度计;7—电阻加热器;8—试验盘夹具;9—压电器件;10—底座。 其它:图表记录仪、加热控制器、负荷电荷放大器、数字计时器、扭力扳手、超声波清洗器、实验室用纸巾、耐溶剂手套、镊子等。

试剂与标准物质

清洗溶剂:石油醚(沸程 90 ℃~120 ℃),分析纯。 警告:易燃,对健康有害。 试油用量:在干净的试验盘中心滴入 0.3 mL 的试油(见 9.6)。 其它试剂:现有资料未提供。

关键条件

频率:50 Hz 冲程:2.00 mm(精密度数据亦包含 1 mm 冲程,见第 10 节) 试验温度:推荐 50 ℃、80 ℃ 和 120 ℃(见表 1) 预加载:50 N 磨合:50 N 下运行 30 s 加载程序:加至 100 N 并保持运行 15 min(含加载过程);之后每 2 min 增加负荷 100 N,直至 1200 N,或达到试验仪器负荷极限,或发生失效为止 注:因在 50 N 下磨合用去 30 s,负荷加载时间应在每个奇数分钟的 30 秒时刻开始 SRV III 型和 IV 型:最大负荷应设置到 2000 N;频率 50 Hz;试验温度如 50 ℃、80 ℃ 或 120 ℃;冲程 2 mm;50 N 运行 30 s,然后增加到 100 N 运行 15 min,之后每隔 2 min 增加负荷 100 N 预热:试验机和图表记录仪(或计算机)预热 15 min

计算与结果

判定量:未发生咬合的最大试验负荷(通过/OK 负荷值),单位 N;也可换算成赫兹接触应力。 咬合判定标准(3.11 注):摩擦系数发生超出稳定状态的急剧增加,摩擦系数比稳态值增加 0.2,并且持续时间超过 20 s,情况严重时可导致停机(该判定标准适用于液体润滑剂)。 试验有效性检查(10.2 注 1):试验结束后需检查确认试验球没有转动,可通过检查磨斑边缘有无划痕来判断,尤其在较高负荷时容易出现;如出现该情况,该试验判定无效。 精密度计算式(11.1.2、11.1.3): 重复性 r:80 ℃ 试验 r = 0.33X;120 ℃ 试验 r = 0.25X(式 1、式 2) 再现性 R:80 ℃ 试验 R = 0.47X;120 ℃ 试验 R = 0.44X(式 3、式 4) 式中:X——两次结果的平均值,N。 赫兹接触面积/应力定义(3.3、3.4):按赫兹弹性变形方程计算;赫兹接触应力可按接触中心的最大值 Pmax 或总接触面积的平均值 Paverage 计算和报告(〔原文不清〕〔待核〕)。 表 1 中给出初始平均赫兹接触应力(由试验开始时的平均试验负荷和初始试验形貌得出),括号内数值示例:<3006 MPa、<3255 MPa、<3139 MPa、<2889 MPa、<3598 MPa、<2987 MPa、<3567 MPa、<3270 MPa、<3342 MPa、<3093 MPa、<3218 MPa(〔原文不清〕〔待核〕)。

质量控制

下列精密度适合于在 SRV 试验机上使用 2 mm 冲程进行试验、能通过 1900 N 或小于此负荷的润滑油(95% 置信水平)。 注 1:28 个协作实验室于 2006 年进行了国际间比对试验,选用在 SRV 试验机上平均承载能力大约为 800 N~1800 N 的三种润滑油(SRV 校机油、HLP46 液压油、工厂灌装的石油基 SAE 5W-30 发动机油),在两个温度条件下进行试验。 注 2:本试验也可用 1 mm 冲程进行,表 1 中比对试验数据证实了精密度的正确性,试验用与 2 mm 冲程试验相同的油进行。 注 3:精密度数值(r,R)代表了进行比对试验的各类油品的中间值。 11.1.2 重复性 r:同一操作者使用同一台设备对同一试验材料按正常和准确的试验方法进行试验,所得两次连续试验结果之差不应超过式(1)和式(2)规定的数值:80 ℃ 试验 r = 0.33X;120 ℃ 试验 r = 0.25X。 11.1.3 再现性 R:不同操作者在不同实验室对同一试验材料按正常和准确的试验方法进行试验,所得两个单一、独立的试验结果之差不应超过式(3)和式(4)规定的数值:80 ℃ 试验 R = 0.47X;120 ℃ 试验 R = 0.44X。 11.2 偏差:本试验方法没有偏差,因为评价润滑油的承载能力是根据本试验方法来确定的。 表 1 精密度确定数据(油样 I、油样 II、油样 III;试验温度 80 ℃、120 ℃;冲程 1 mm、2 mm;结果数、自由度、最大试验负荷、初始平均赫兹接触应力、标准偏差、再现性 R、重复性 r)——表 1 中具体数值因 〔原文不清〕较多,逐项数值〔待核〕(〔原文不清〕);表 1 注 1:表中所列润滑油极压通过的负荷值不包含界外值(数据于 2006 年 10 月 15 日从 SRV I 型、II 型、III 型和 IV 型试验机上采集,试验条件为:球直径 d=10 mm;冲程=1 mm 或 2 mm;每隔 2 min 增加负荷 100 N;频率=50 Hz);注 2:重复性和再现性是用 ASTM 软件(ADJD6300 D2PP)计算的,括号中的数值表示初始平均赫兹接触应力(由试验开始时的平均试验负荷和初始试验形貌得出)。

引用文件

GB/T 18778.2 产品几何量技术规范(GPS)表面结构 轮廓法 具有复合加工特征的表面 第 2 部分:用线性化的支承率曲线表高度特性(GB/T 18778.2-2003,ISO 13565-2:1996,IDT) ISO 683-17 热处理钢、合金钢和易切削钢—第 17 部分:滚球(珠)和滚柱轴承钢 ASTM A 295/A295M 高碳抗磨轴承钢规格 ASTM D 5706 润滑脂极压性能的测定方法(SRV 试验机法) ASTM E 45 钢中杂质含量的测定方法 DIN 51834 往复运动摩擦学试验 GB/T 1.1—2009(前言所述起草规则) ASTM D 7421-11(采标源文件)

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