ICS 75.100 E 34
SH
中华人民共和国石油化工行业标准
NB/SH/T08822014
润滑油极压性能的测定
SRV试验机法
Standard test method for determining extreme pressure properties of
lubricating oils using SRV test machine
2014-11-01实施
2014-06-29 发布
国家能源局 发布 NB/SH/T 0882—2014
前 言
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准使用重新起草法修改采用美国试验与材料协会标准ASTMD7421-11《用高频线性往复
（SRV）试验机测定润滑油极压性能的标准试验方法》。
为了更适合我国国情，本标准在采用ASTMD7421－11时进行了修改。本标准与ASTMD7421- 11的主要技术性差异如下：
将部分引用标准修改为我国相应的国家标准。 将部分术语和定义改为我国相应的术语和定义。 为方便使用将清洗溶剂改为石油醚（沸程为90℃~120℃）。 为便于判断未发生咬合的最大试验负荷（通过/OK负荷值），增加了资料性附录A《以样品摩擦系数曲线确定发生咬合的示例》。
本标准由中国石油化工集团公司提出。 本标准由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会石油燃料和润滑剂分技术委员会（SAC/TC280/
SC1）归口。
本标准起草单位：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院、中国石油天然气股份有限公司润滑油分公司兰州润滑油研究开发中心。
本标准主要起草人：间邱祁鸣、宋海清、杨鹤、雷爱莲、王爱香、薛颖。
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润滑油极压性能的测定 SRV试验机法
警告：本标准涉及某些有危险性的材料、操作和设备，但是无意对与此有关的所有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，并确定相关规章限制的适用性。
1范围
本标准规定了用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。 本标准适用于液压油、齿轮油和发动机油等。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T18778.2产品几何量技术规范（GPS）表面结构轮廊法具有复合加工特征的表面 T第2 部分：用线性化的支承率曲线表征高度特性（GB/T18778.2—2003，ISO13565-2：1996，IDT）
ISO683-17热处理钢、合金钢和易切削钢一第17部分：滚球（珠）和滚柱轴承钢 ASTMA295/A925M高碳抗磨轴承钢规格 ASTMD5706润滑脂极压性能的测定方法（SRV试验机法） ASTME45钢中杂质含量的测定方法 DIN51834往复运动摩擦学试验
3术语、定义和缩略语
下列术语、定义和缩略语适用于本文件。
3. 1
磨合break-in 新构成的摩擦副在运转初期的过渡阶段，这时其摩擦系数和（或）磨损率均具有暂态特征，而和
该摩擦学系统的长期表现不同。 3. 2
摩擦系数μu或fcoefficientoffrictionμorf 两物体之间的摩擦力（F）与施加于这两个物体上的正压力（N）的无量纲比值。
3. 3
赫兹接触面积Hertziancontactarea 按赫兹弹性变形方程计算两个非共形接触固体在负荷作用下的表观接触面积。
3. 4
赫兹接触应力 Hertziancontactpressure 在赫兹接触面积上任何指定位置上的应力值，由赫兹弹性变形方程式计算。赫兹接触应力可按接
触中心的最大值Pmx也可按总接触面积的平均值Pawera来计算和报告。
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3.5
润滑剂lubricant 加到两相对运动表面间能减小摩擦、降低磨损的物质。
3. 6
算术平均粗糙度R，（C.L.A) 用于衡量表面粗糙度的参数，在取样长度内所有轮廊点偏距均线绝对距离的算术平均值。 注：C.L.A.表示中心线的平均值，与R,是同义词。
3. 7
去除的峰值高度Rk 高于粗糙度核心轮廓的突峰的平均高度。 [GB/T18778.2中3.2条]。
3.8
去除的谷值深度Rk 低于粗糙度核心轮廓的谷值的平均深度。 [GB/T18778.2中3.3条]。
3. 9
不平度平均高度R，它是评估取样长度内所有的R，值（峰到谷的高度）的平均值。
3.10
极压extremepressure 在高应力摩擦条件下，形容相互接触的金属表面之间的润滑状态，不限于金属材料。
3. 11
咬合seizure 试验件两摩擦表面间金属或其它材料的局部熔合。 注：在本试验方法中，咬合的判断标准是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20s，情况严重时，可导致停机。（该判定标准在本试验方法中适用于液体润滑剂。）
3.12
缩略语SRV（德文） Schwingung（往复运动），Reibung（摩擦），VerschleiB（磨损）。
4方法概要
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100N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。
5方法应用
采用本方法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一停运动的场合，本方法广泛用于考察各类润滑油对于下列摩擦副的使用性能，如前轮驱动汽车的等速联轴节、齿轮液压循环系统、后轴、齿轮以及发动机部件。本标准的使用者应 2 NB/SH/T0882—2014
确定其结果与现场性能或其它应用是否相关联。
6仪器
6.1试验机：示意图见图1~图3。 6.2试验球：AISI52100钢或相似材质，HRc60±2，R0.025μm±0.005μm，直径为10mm。 6.3试验盘：材料采用真空电弧再熔炼法生产的AISI52100钢或相似材质，用ASTMA295/A295M 或ASTME45D法评定夹杂率为A类，刚度等级为0.5，或者按ISO683-17标准杂质总含量K,≤10，并通过球化退火获得球状碳化物，HRc62±2。试验盘表面应研磨并且不含研磨材料。试验盘直径为24 mm，厚度为7.8mm，其表面形貌参数需满足下列四个范围：0.5μm 清洗溶剂：石油醚（90℃~120℃），分析纯。 警告：易燃，对健康有害。
8仪器的准备
8.1SRV1型和I型试验机的准备 8.1.1开始试验前，打开试验机和图表记录仪预热15min。 8.1.2按仪器说明书选择产生摩擦系数的峰值位置。
注：在大多数情况下，可通过调节电子板No.291.35.20E上的滑动开关（位于电子设备前面板后）和控制设备后面
板上的滑动开关来完成。
8.1.3将振幅旋钮调至“零”。 8.1.4将冲程调节器调至自动档。 8.1.5将频率设定为50Hz。 8.1.6按说明书设定所需量程并校准图表记录仪，选定所需的记录速度。 8.1.7打开加热控制器，预热试验盘夹具至所需温度，推荐使用50℃、80℃和120℃（见表1）。当温度稳定后，预加载50N，打开记录仪，压下拨动式开关直到定时器开始计数，再将冲程旋钮调节至 2.00 mm。 8.1.8设定负荷电荷放大器对应于400N负荷下的数值。 8.1.9如果要考察每一负荷下的摩擦系数，应按说明书改变负荷电荷放大器对应于每个负荷下的数值。 8.1.10当数字计时器达到30s时，使用慢速档将负荷加到100N，并保持此负荷持续运行15min。这 15min包含加载过程。 8.1.11使用快速档加载，慢速档进行微调的方式，每2min增加负荷100N，直至负荷达到1200N，或达到试验仪器的负荷极限，或发生失效为止。失效是指在试验机运行过程中，摩擦系数比稳态值增加0.2并且超过20s，或产生停机（参见附录A）。
注：因为在50N下磨合用去了30s，因此负荷加载时间应在每个奇数分钟的30秒时刻开始。 8.1.12当1200N负荷运行结束，或达到试验机的最大负荷，或发生失效时，应关闭加热控制器，将负荷减至最小数值（一般为-13N或-14N），然后拆卸试验球和试验盘并清洗。
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8.2SRVⅢ型和V型试验机的准备 8.2.1开始试验前，打开试验机和计算机预热15min，通过控制软件输人各试验参数（频率=50Hz，试验温度，冲程=2mm），试验将自动运行，并且能够显示和保存试验结果（摩擦系数、法向负荷、全部负荷情况、线性磨损长度以及样品温度）。 8.2.2将下列试验参数输人动态试验程序，在这个试验程序中，最大负荷应设置到2000N。
频率：50Hz 试验温度：如50℃、80℃或120℃ 冲程：2mm 在负荷50N时运行30s，然后将负荷增加到100N，运行15min。之后，每隔2min增加负荷100N。
图2SRV试验机（IV型）
图1 SRV试验机（Ⅲ型）
2、
10
1一往复运动驱动杆；2一试验球夹具；3一加载杆；4一试验球；5一试验盘； 6一电阻式温度计；7一电阻加热器；8一试验盘夹具；9一压电器件：10一底座。
图3试验腔结构 NB/SH/T 0882—2014
9试验步骤（适用于所有型号的SRV试验机)
9.1戴上耐溶剂手套，清洗试验球和试验盘，并用已沾有清洗溶剂的实验室用纸巾擦拭这些零件的表面。反复擦拭直至纸巾上无黑色残余物出现为止。把试验球和盘浸入盛有清洗溶剂的烧杯中，用超声波清洗器振荡10min。用干净的纸巾擦干试验球和盘，确保表面不出现条纹。 9.2确保试验机在未加载情况下（负荷表读数为-13N或-14N）安装试验球夹具（上试件夹具）。 9.3然后安装试验盘（在底座上），上紧紧固螺丝直到出现阻力为止。 9.4用镊子把干净的试验球放人洗净且干燥的试验球夹具内。上紧紧固螺丝直至出现阻力为止。 9.5先上紧试验球和试验盘夹具到出现阻力为止，然后施加50N的负荷，再用扭力扳手上紧至2.5N·m。 9.6在干净的试验盘中心滴人0.3mL的试油。 9.7打开加热控制器或在软件中设置温度值，预热试验盘夹具至所需温度，推荐使用50℃、80℃ 和120℃。 9.8I型和Ⅱ型机按照8.1.10~8.1.12，Ⅲ型和IV型机按照8.2.1~8.2.2完成试验。
10报告
10.1报告下列信息：
温度，℃；一冲程，mm；一频率，Hz; ——试验球材料；一试验盘材料；
润滑油试样名称（内部代码或名称、商标和性能指标）。
10.2 2一般建议，应报告未发生咬合的最大试验负荷（通过/OK负荷值）。如有需求时，还应包括份摩擦系数曲线图。
一
注1：试验结束后，需检查确认试验球没有转动。这可以通过检查磨斑边缘有无划痕来判断。尤其是在较高负荷时
容易出现这种情况。如果出现这种情况，该试验判定无效。 注2：摩擦力信号的变化情况取决于试验条件下润滑油或润滑脂的类型。摩擦力曲线出现不同的表现形式时，不一
定就表示发生了粘着现象。在试验方法ASTMD5706中，给出了一些典型的实例来指导用户确定出现咬合的瞬间情况。这些图表（参见附录A）是由DIN51834工作组和ASTMD02.GO技术分会在2003年批准通过的，工作组认为这些图表也适用于润滑油。
11精密度和偏差
11.1精密度 11.1.1下列精密度适合于在SRV试验机上使用2mm的冲程进行试验，能通过1900N或小于此负荷的润滑油（95%的置信水平）。
注1：28个协作实验室于2006年进行了国际间的比对试验，选用在SRV试验机上平均承载能力大约为800N~
1800N的三种润滑油（SRV校机油、HLP46液压油、工厂灌装的石油基SAE5W-30发动机油），在两个温度条件下进行了试验。
注2：本试验也可以用1mm的冲程来进行，表1中的比对试验数据也证实了精密度的正确性，试验是用与2mm冲
程试验相同的油进行的。
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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照正常和准确的试验方法进行试验，所得两次连续的试验结果之差不应超过式（1）和式（2）中规定的数值。
对于80℃的试验：对于120℃的试验：式中：
T=0.33X ... r=0.25X...
(1) (2)
X一一两次结果的平均值，N。
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照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（3）和式（4）中规定的数值。
对于80℃的试验：对于120℃的试验：式中：
(3) (4)
R=0.47X... R=0.44X...
X- -两次结果的平均值，N。
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
DIN E 51834 5/ 油样I 油样I 油样I 油样I 油样Ⅱ 油样Ⅱ 油样Ⅱ 油样Ⅱ 油样Ⅲ 油样Ⅲ 油样Ⅲ 油样Ⅲ
SRV SRV SRV SRV HLP46 HLP46 HLP46 HLP46 5W30 5W30 5W 30 5W30 80 80 120 120 80 80 120 120 80 80 120 120
ASTM D 7421 试验温度/℃ 冲程/mm 结果数自由度最大试验负荷/N 初始平均赫兹接触应力/MPa 标准偏差再现性R 重复性T
2
2
2
2
2
2
1
1
1
1
1
1
30 52 30 54 30 46 30 46 30 48 30 54 17 28 16 33 17 27 19 29 17 38 16 36 890 1129 890 1013 790 1521 873 1477 1146 1223 970 1092 （<3006)<3255) (<3006)<3139) （<2889)（<3598) <2987) <3567) (<3270)(<3342)<3093)(<3218) ±322 ± 186 ± 335 ± 172 ± 250 ±217 ± 256 ± 217 ± 275 ± 203 ± 293 ±150 961 540 1006 494 747 629 758 829 821 584 880 430 422 185 352 247 325 292 426 334 339 410 306 250
注1：表中所列润滑油极压通过的负荷值不包含界外值（数据是在2006年10月15日从SRVI型、Ⅱ型、亚型和IV型试验机上
采集的，试验条件为：球的直径=10mm；冲程=1mm或2mm；每隔2min增加负荷100N；频率v=50Hz）。 注2：重复性和再现性是用ASTM软件（ADJD6300D2PP）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）。
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