ICS 75.100 E 34 SH 中华人民共和国石油化工行业标准 SH/T 0762—2005 润滑油摩擦系数测定法（四球法） The test method for determination of the coefficient of friction of lubricants using the four-ball weartest machine 2005-04-11发布 2005-09-01实施 中华人民共和国国家发展和改革委员会 发布 SH/T0762—2005 目 次 前言 ⅡI 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 方法概述 意义和用途 6 设备 试剂与材料 试验机准备 9 试验条件· 10 试验步骤 11 计算 12报告· 13精密度及偏差 附录A （资料性附录）摩擦系数计算 附录B （资料性附录）本标准章条编号与ASTMD5183－95(1999)章条编号对照表 SH/T0762—2005 前言 本标准修改采用美国试验与材料协会标准ASTMD5183-95(1999)《用四球磨损试验机测定润滑油 摩擦系数的试验方法》。 本标准根据ASTMD5183-95(1999)重新起草。 为了方便比较，在资料性附录B中列出了本标准章条编号与ASTMD5183-95(1999)章条编号的 对照一览表。 为了更适合我国国情，在采用ASTMD5183-95（1999)时，本标准做了一些修改。有关技术性差 异已编入正文中并在它们涉及的条款的页边空白处用垂直单线标识。 本标准与ASTMD5183-95(1999)的主要差异如下： 一删除了ASTMD5183-95(1999)引用标准中没有被本标准直接引用的标准，引用了的标准采 用我国相应的现行标准； 在第7章中增加了对氮气的纯度要求； 在第7章中删除了吡啶试剂； -在4.2条和第10章中磨合磨斑直径合格范围由0.67mm±0.03mm改为0.65mm±0.05mm 本标准的附录A、附录B为资料性附录。 本标准由中国石油化工集团公司提出。 本标准由中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院归口。 本标准主要起草单位：中国石油天然气股份有限公司兰州润滑油研究开发中心。 本标准主要起草人：蔡继元、代立霞、张宽德、丁芳玲。 本标准首次发布。 II SH/T0762—2005 润滑油摩擦系数测定法（四球法） 1范围 1.1本标准规定了使用四球磨损试验机测定润滑油摩擦系数的试验方法。 1.2本标准适用于润滑油摩擦系数的测定。 1.3本标准中的数值采用国际单位制（SI)单位，但符合本标准的设备有的采用cm-kgf，因此，保留 了cm-kgf单位。 1.4本标准涉及某些有危险的材料、操作和设备，但是无意对与此有关的安全问题都提出建议。因 此，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。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单（不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研 究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB308钢球 GB686丙酮 SH/T0006工业白油 SH/T0189 润滑油抗磨损性能测定法（四球机法） 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 摩擦系数（μ）Coefficientoffriction 启动或使接触表面保持相对运动所需的切向力与施加于接触表面上垂直力的比值。 4方法概述 4.1三个直径12.7mm(0.5in）钢球被夹紧在一起，加人10mL磨合油。另一个直径12.7mm(0.5in）钢 球作为上钢球，与三个夹紧钢球成三点接触，施加负荷392N（40kgf)。润滑油试验温度为75℃ （165F），上钢球以600r/min的转速运行60min。 0.05mm(0.026in±0.002in），则采用经过磨合的试验球并在油杯中加人10mL试油。试油温度75℃ （167F），上钢球在负荷为98.1N(10kgf)条件下，以600r/min的转速运行10min。 4.3每10min增加负荷98.1N(10kgf)，每10min记录一次摩擦系数，直到摩擦力记录仪开始出现跳动。 5意义和用途 本试验方法可用于测定在规定试验条件下润滑油的摩擦系数。本试验方法的使用者可通过考察试 验方法所取得的结果是否与实际应用性能或其他台架试验具有相关性。 6设备 6.1 四球试验机 采用四球磨损试验机，见图1、图2、图3，其中图1为四球接触示意图，图2为四球磨损试验 SH/T 0762—2005 机，图3多功能摩擦磨损试验机。 注：首先必须区分四球极压试验机和四球磨损试验机（见试验方法SH/T0189)。四球极压试验机被设计用于重负 荷下的试验，对磨损试验缺乏必要的灵敏度。 电机驱动上钢球 3个下钢球夹具 热电偶 加热丝 图1 四球接触示意图 图2四球磨损试验机 图3多功能摩擦磨损试验机 SH/T0762—2005 6.2显微镜 不需从油杯中取出即可测量三个钢球表面形成的磨斑直径，精度要求0.01mm。 6.3试验钢球 符合GB308要求的四球机专用钢球，材料GCr15，直径12.7mm（0.5in），硬度在HRC64~66 之间。 7试剂与材料 7.1试剂纯度：在所有试验中均应使用分析纯级试剂，确保试剂有足够高的纯度，以免降低试验的 精度。 7.2磨合油：符合SH/T0006的工业白油，40℃粘度为24.3mm²/s~26.1mm²/s。应使其通过活性氧 化铝过滤掉残余的杂质。 7.3丙酮：符合GB686标准。 注：易燃、有害健康。 7.4正庚烷 注：易燃、有害健康。 7.5丁酮 注：易燃、有害健康。 7.6氮气：纯度不低于99.9%。 8试验机准备 8.1设定试验机转速为600r/min±30r/min。 8.2在温度控制器上设定试油温度为75℃±2℃(167°F±4F)。 8.3如果选用自动时钟控制器来终止试验，则需检验其精度，60min误差不超过1min，10min误差不 超过10s。 8.4当装配好试件并加入试油后，加载机械系统应平衡为零值。为检验试验机是否有适宜的精度， 可在平衡状态下增加或减少2.0N(0.2kgf)的负荷来进行校验，此时应明显发生不平衡现象。当负荷在 147N和392N(15kgf和40kgf)时往往难以测定其精度，要求仔细测量力臂比率和重量，或使用压力校 正仪结合活塞直径来确定其精度。 注：由于试验设备在结构上可能存在差异，因此在试验机调整及操作方面应考虑制造商的建议。 9 试验条件 9.1i 试验条件见表1。 表1测定润滑油摩擦系数的试验条件 合 试验 温 度 75℃±2℃（167F±4F） 75℃±2℃(167F±4F) 转 速 600r/min 600r/min 周 期 60min 10min 负 荷 392N(40kgf)/60min 98.1N(10kgf)/10min* 注：每10min增加负荷98.1N(10kgf)，直到摩擦力记录仪上出现异常（摩擦力超出稳定值而突然增大)。 10试验步骤 10.1 把四个试验钢球、上下球夹具和油杯在正庚烷中浸泡1min，再用超声波清洗器清洗10s。换用 3 SH/T0762—2005 新的正庚烷冲洗。 10.1.1用丙酮重复10.1步骤，并用氮气吹干。 10.2在试验机主轴上安装一个洁净的试验钢球。 10.3在油杯中安装三个洁净试验钢球，用夹具夹紧。 10.4把10mL磨合油倒人油杯中，使磨合油充满油杯空隙，并浸没过钢球顶部至少3mm。当磨合油 填满油杯中空隙后，观察油面是否仍维持原水平。 10.5在试验机上安装油杯（此时加载系统应平衡为零值）。缓慢施加试验负荷至392N，避免冲击。 10.6打开加热器开关，加热试验油。 10.7达到试验温度后，启动电机驱动上钢球以600r/min±30r/min旋转。有自动启动功能的试验机 采用温度控制器，它会在低于设定温度的情况下启动，设定相应值使试验机在低于设定温度2℃ (4°F）时启动。 10.8当试验运行60min±1min后，关掉加热器和主轴电机，取下油杯。 10.9倒掉油杯中的磨合油并用丝绸擦拭磨斑附近区域。 10.10倒掉油杯中的试油并用丝绸擦拭磨斑附近区域，把夹有三钢球的油杯放在根据要求设计的显 微镜基座上。每一个磨斑测量两次，一次是沿夹具中心径向线方向，另一次与前一次成90°角测量。 如果磨斑成椭圆形，则一次测量沿磨痕方向，另一次测量沿磨痕垂直方向。测量时应使视线与被测表 面保持垂直。报出六次测量值的平均磨斑直径。如果平均磨斑直径为0.65mm±0.05mm则按以下步骤 进行试验；否则更换试球重复10.1~10.10磨合程序。（对于不同试验机，磨合磨斑可能超出这一范 围，但重复结果偏差应为±0.05mm，使用者应首先确定该试验机的平均磨合磨斑直径）。 10.11向油杯中加入正庚烷浸泡1min并不断摇晃，倒掉正庚烷。再用洗耳球吸取正庚烷冲洗油杯内 部残存润滑油。重复该步骤两次。最后用洗耳球吸取丙酮清洗油杯内部两次，氮气吹干。 10.12分别用沾有正庚烷和丙酮的干净丝绸擦拭上钢球和上钢球夹具表面，氮气吹干。 10.13用沾有丁酮的干净丝绸擦拭三个钢球的磨斑和上钢球磨痕。 10.14向油杯中加人试验油，当试验油充满油杯空隙后，要求至少没过钢球顶部3mm。观察当试验 油充满油杯空隙后，液面是否仍维持原水平。 10.15把油杯安装到试验机上，缓慢施加98.1N试验负荷，避免负荷冲击。 10.16打开加热