SH/T 0687-2000 航空涡轮燃料润滑性测定法（球柱润滑性评定仪法）

适用范围

规定了用球柱润滑性评定仪测定航空涡轮燃料在摩擦钢表面上边界润滑性的磨损状况。 1.2 润滑性结果以在试球上产生的磨痕直径（mm）表示。 1.3 使用 SI（国际单位制）作为标准计量单位。 1.4 涉及有危险性的材料、操作和设备，但无意对所有安全问题提出建议；用户使用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。 5.4 可能不直接反映发动机硬件的操作条件，例如硫化物含量很高的一些燃料可能给出异常的试验结果。 不适用：现有资料未提供明确列出不适用对象（除 5.4 提示性说明外）。

方法原理

第4章 方法概要：把测试的试样放入试验油池中，保持池内空气相对湿度为10%，一个不能转动的钢球被固定在垂直安装的卡盘中，使之正对一个轴向安装的钢环，并加上负荷。试验柱体部分浸入油池并以固定速度旋转。这样就可以保持柱体处于润湿条件下并连续不断地把试样输送到球/环界面上。在试球上产生的磨痕直径是试样润滑性的量度。 3.2 润滑性定义：在严格规定和控制的条件下进行测试，固定球与被试样浸润的转动试环相接触，以在固定球上产生的磨痕直径（mm）表示。

主要仪器

球柱润滑性评定仪（BOCLE）：示于图1和图2，试验标准操作条件列于表1。 6.2 恒温循环浴：当循环冷却剂通过样品油池的底座时，能够保持试样在 25 ℃±1 ℃。 6.3 显微镜：能放大100倍，刻度为0.1 mm，最小分度值为0.01 mm。 6.4 滑动千分尺：带有分度为0.01 mm 的刻度尺。 6.5 超声波清洗器：容量为1.9 L（1/2加仑），清洗功率为40 W 的无缝不锈钢容器。 6.6 干燥器：装有一种非指示型干燥剂，其容积大小能储放试环、试球和金属零件。

试剂与标准物质

### 7.1 材料 7.1.1 试环：由 SAE 8720 钢（成分见表2）或符合 GB/T 3077 中 20CrNiMo 合金结构钢制成；洛氏硬度 HRC 58~62；表面光洁度 0.56~0.71 μm（22~28 μin.）均方根，或按 GB/T 131 表示（原文符号〔待核〕（〔原文不清〕））。尺寸见图3。如有争议，以 SAE 8720 钢制成的试环为准。 表2 SAE 8720 钢成分 %（m/m）：C 0.18~0.23；Si 0.15~0.35；Mn 0.70~0.90；Cr 0.40~0.60；Mo 0.20~0.30；Ni 0.40~0.70；S <0.04；P <0.035；其他 Cu≤0.35。 7.1.2 圆轴：锥度为10°的短柱体部件，用于固定试环（见图2）。 7.1.3 试球：由 ANSI 标准钢号 E-52100 铬合金钢（成分见表3）或 YB 9 GCr15 高碳铬轴承钢制成；直径 12.7 mm（0.5 in.）；表面光洁度 5~10 EP 级（〔待核〕（〔原文不清〕））；或符合 GB/T 308 滚动轴承、钢球标准要求；表面粗糙度按 GB/T 131 表示（原文符号〔待核〕（〔原文不清〕））；洛氏硬度 HRC 64~66。如有争议，以 ANSI E-52100 铬合金钢制成的试球为准。 表3 ANSI E-52100 铬合金钢成分 %（m/m）：C 0.98~1.10；Mn 0.25~0.45；Si 0.15~0.35；Cr 1.30~1.60；S <0.025；P <0.025；Ni <0.30；其他 Cu≤0.25（原表铜Cu≤0.25已按原图核）。 7.1.4 压缩空气：碳氢化合物含量和水含量分别小于 0.1 mg/kg 和 50 mg/kg（原图碳氢化合物限值0.1mg/kg已核）。警告：高压下压缩气体在易燃物质存在下使用要特别注意，见附录A中A1。 7.1.5 手套：干净、不起毛的棉织品，一次性使用。 7.1.6 擦布：薄丝绸、软质、无毛、不含有机溶剂，一次性使用。 ### 7.2 试剂 7.2.1 异辛烷：分析纯，最低纯度95%。警告：极易燃，吸入有害健康，蒸气可引起闪火，见附录A中A2。 7.2.2 异丙醇：分析纯。警告：易燃，见附录A中A3。 7.2.3 丙酮：分析纯。警告：极易燃，蒸气可引起闪火，见附录A中A4。 ### 7.3 参考液 7.3.1 A液：在B液中含有 30 mg/kg 可溶于特定燃料的腐蚀抑制剂与润滑改进剂或性能相当的抗磨防锈添加剂。储放在带有铝箔嵌入盖的硅酸盐玻璃容器中，存放于暗处。警告：易燃，蒸气有害，见附录A中A5。 7.3.2 B液：一种窄馏分异构烃溶剂。 原版历史渠道说明：A液和B液当时记载可从美国阿维奥尔公司（INTER AV INC.）或中国石油化工集团公司石油化工科学研究院获得；不代表当前供货、证书或适用性承诺。

关键条件

表1 标准操作条件： 试样体积：50 mL±1.0 mL 试样温度：25 ℃±1 ℃ 经调节的空气：在 25 ℃±1 ℃ 时的相对湿度为 10%±0.2% 试样预处理：一股空气流以 0.5 L/min 通入试样中，同时另一股气流以 3.3 L/min 流过试样表面 15 min 试样试验条件：空气以 3.8 L/min 流过试样表面 施加的负荷：1000 g（其中砝码500 g） 柱体转动速度：240 r/min±1 r/min 试验时间：30 min±0.1 min

计算与结果

试样的磨痕直径 WSD（mm）按式（1）计算： WSD =（M + N）/ 2 ……（1） 式中：M—椭圆长轴长度，mm；N—椭圆短轴长度，mm。 （本轮按原PDF第9页式1明确分母2；原计算式保持。）

报告位数与偏离条件

报告两次重复测定的算术平均值作为试样WSD，精确至0.01mm；同时报告磨痕表面情况，以及偏离标准载荷、相对湿度、试样温度等引起的偏差。0.01mm为报告精度，不是检出限。

保留样品身份、部件与参考液校验、气流/温湿度/载荷/时间、两个结果与均值和异常。这个综合学习记录链没有建立受控记录或放行程序。

质量控制

按下述规定判断测量磨痕直径范围为 0.45~0.95 mm 的试验结果的可靠性（95%置信水平）。 13.1 重复性（r）：同一操作者，在同一实验室，用同一台仪器，对同一试样重复测定的两个结果之差，不应超过式（2）数值。 r = 0.109（WSD）^1.80 ……（2） 式中：WSD—两个试验结果的算术平均值。 （本轮按原图明确两式指数1.80，原公式保持。） 13.2 再现性（R）：不同操作者在不同的实验室，对同一试样所测得的两个试验结果之差，不应超过式（3）数值。 R = 0.167（WSD）^1.80 ……（3） 式中：WSD—两个试验结果的算术平均值。 13.3 偏差：因为润滑性的数值只能用某个试验方法来确定，所以本试验方法没有偏差。此为该版方法定义口径，不是设备绝对零偏差或准确度已经证实。

引用文件

GB/T 308 滚动轴承、钢球 GB/T 131 机械制图 表面粗糙度符号、代号及其注法（旧页关于现标准号GB/T 1031的说明，所存原件未支持该替代关系；原正文引用GB/T 131保留，引用版本与当前适用待核） GB/T 3077 合金结构钢 技术条件 YB 9 高碳铬轴承钢 ANSI E52100 铬合金钢 SAE 8720 钢 引用国外标准：ASTM D5001-1990（1995）