【国家标准(GB)】 润滑剂极压性能测定法(四球法)

GB/T12583—1998
1988（1993)\&润滑剂极压性能测定法对GB/T12583—1990进本标准等效采用ASTMD2783
行修订。
本标准与 ASTM D2783
8.-1988（1093)的主要差异
1.增加了敏大无下咬负荷P-测定法：2.增加了附录A\负荷-磨损指数LWI快速计算法”。本标准对GB/125831990的修订内容：1、增加附录A“负荷-磨损指数LWI快速计算法\；2. 用计算法确定 PB点的 P--DI.(1 +5%)值 术标准的附录 A是斑示的附求。本标准由中国石油化工总公司提出。本标准由中国石油化.T.总公司油化科学研究院归H。本标准起草单位中国石滩化工总公司石油化工科学研究院、中国人民解放军后勘工程学院。本标准主娶起草人：李明生，范新华，本标准委托中州石洲化T总公可石油化工科学研究院负资解释。本标准首次发布于 1990 年12月1范围
中华人民共和国国家标准
润滑剂极压性能测定法
球法）
Standard test method for ncasurement of extreme-pressure properties of lubricating fluids(four-ball method)
1.1本标准规定了测定润滑剂极压性能的方法，可做下列三种试验。1.1.1负荷-磨损指数LWI。
1.1.2烧点 Pn
1. 1. 3最大无卡咬负荷 PB:
GB/T 12583—1998
代替GK/T12383--1990
1. 2 本标准适用于润滑剂。
1.3本标准涉及某些有危险性的材料、操作和设备.但是光意对与此有关的所有安全问题都提出建议，因此，用户在使用本标推之前应建立适步的安全和防护措施并确定有适用性的管理制度。1.4本标准采法定计虽单位,括号内给出习惯用的非法定计量单位。2引用标准
下列标准包括的条文，通过引用而构成为本标准的一部分，除非在标罹中另有明确规是，下述引用标准都是现行有效标准。
GB1922溶剂油
3术语
本标筛采用下列术语。
3.1负荷磨损指数land-wearindex(ZWI)在所加负荷下润滑剂使磨损减少到最小的极压能力指数。在本试验条件下，它等于在烧结点以前按(0.1对数单位负荷加到兰个静止球上，做十次试验所测得的校正负荷的平均值。3.2烧结weldPoint(P.)
本试验条件下，转动球同下而二个静止球烧结在·起的最小负荷。它表示已超过润滑剂的极限1.作能力。
注；某些试样在试验时四个钢球,并不发4高止的烷结,而是出现严重的擦伤：在这种情况下，以“生:4 nm磨痕直径所如的负荷为烧结点。
3.3校正负椅rorrectedload(P）每次试验所加负荷和在该负荷下的赫效真径与痕直径之比相乘所得到的负荷值。3.4赫慈直径Hertz Seardiameter(Dr）在静负荷下，由纲球弹性变形所引起的压痕平均直径。它可由式(1)或式(2)计算：国家质量技术监管局 1998 - 12-08 批准1999-05-01实施
中：P-
静负荷N;
获兹直径,mm。
GB/T 12583-1998
D, = 4. 08 × 10-2p13
如果静负荷单位取(kgl),则式(1)应写成:Dh = 8. 73 × 10 p:3
3. 5补偿直径 compensation scar diameter(Dy)1
在有润滑剂存在,但不引起卡咬或烧结的试验负荷下,转动球对静,比球所产作的平均磨痕,直径，注，所测得的癌直径不超过表 1 的第4栏内所列数慎的%。3.6赫兹线Hertz linc
它是双对数坐标纸上的一条直线,纵坐标为在静负荷下所得到的压痕肖径,横坐标为所加负荷,如图1所示。
辣效载
负摘.N:kgf）
ABE一补偿线；B -最大无卡咳点；BC-初期卡咳区；CD-立即卡喀区：D-烧结点
图1负荷-磨损曲线简图
3.7补偿线compensation line
它是双对数坐标纸上所做的一条直线，纵坐标为在动负荷下所得到的磨痕直径，横坐标为所加负荷图1所示。
1 补偿线坐标值死于表 1 的第 2 栏和第 4 栏内。2某些润滑剂的无下磨衰直径在补偿线以上,如甲基苯基硅独、点化甲基苯基硅调,硅苯摧、苯苯髓以及某些石油和斑化石靖的混合物。
3.8最大光卡峻负菊laxt nonseizure lead(F)在试验件下不发生卡咬的最大负荷，在该负荷下所得的磨痕直径不韶过相应补偿线以,上数值的5%，
3.9初期卡咬区incipient seizureorinitial seizureregian引起润滑剂油膜瞬破坏的负荷区域。轴膜瞬时破坏可由磨损直径增大和障擦力测量疽瞬时增大看出，
3. 10立即卡咬区 immediate seizure region在磨损负荷山线上,该区域的特征是出现卡峻、烧结或大的磨痕，4方法概要
四球机的一个预球,在施加负荷的条件下对者油盆内的三个静止球旋转，谢盒内的试样授没三个试验钢球。 主轴转速为 1 760 r/min士10 r/min。试样温度为 18~-35 。按本标准的规定逐级加负荷,做一系列的10：试验直至发生烧结。烧结点以前做十次试验。如果最大无卡咬负荷和烧结点之间的试验不足十次,且距大无卡唆负荷之前的磨痕直径是在不大于相应补偿线上磨痕直径的5紧范围内(图1AH部分），则这部的试验不必做，共校正负荷可查表3得到，这时可假定最大无卡咬负荷及其以前GB/T 12583-—1998
所产牛的磨痕直径与补偿直径相等，总的推测到十次试验即可。上述假定的磨痕直径见表1。最大无咬负荷和烧结点的两线见图1，
表1四球机极斥试验记录
B/T 12583
负荷级别
质荷1
Nrkxi)
98(10)
127(13)
15716)
196620)
235(21)
314(32)
392(40）
190(50)
618(63)
784(50)
981(100)
1236(126)
1569(160)
1961(29)
2 452(250)
31189(315)
3 922400)
4903(500)
6080(620)
78461800)
斌验结果
5意义和应用
试验编号：
试样名称：
平助磨狼直径卖补偿直径
送样单位：
试验日期：
胶正负荷 I,DI,/:
9.32(0. 95)
13.731.40)
18.11(1.85)
26-18(2.67)
34.52(3.52)
46.48(4.74)
59.33(6.05)
86-58(8.87)
117.28(11.95)
157.88(16.10)
214.55(21.86)
294.96(30.08)
307.14(40. 50)
641.29(55. 20)
743. 29(73- 80)
1 002. 17(102.20)
1348.33(137,50)
1834.70187,10>
2 529. 95(238. 003
3 402. 68(347. 00)
4 530. 37(162. 00)
6 361.09(619. 00)
N(kgf)
N(kgf)
N(kgf)
操作者：
查表3
twi-Ai+A
本标用于区分润滑剂的低、中,高极压性能。使用本标准时,仅根据其试验结果确定润消剂的极压性能，无需考虑与实际使用及其模拟试验机有无相关性：6设备
6.1四球被压试验机
四球极压试验机可以足液压式也可以是杠杆式，主轴转速端满足试验条件的上限要求，负荷不低于7 845 N<800kgf)。四球机油盒装置如图 2所示，祥
把四球极压或验机和四康房损试验机分川侦用是再要的。四球极压试验机适用于做圾压性船试验，但精确度较亲，不适于做照损试。
GB/T125831998
2四球摄压试验机成每年用参考油标定，许检验其补偿线的虽求性，1顶球夹头：2-惊母：3成验钢球；4呼换力：5两：6-止推轴；7一负荷；8调盒
图2四球机油盆装置示慈图
6. 2 显微镜;装有竭微仪的L读式显微镜或白动精密测量仪器。读数精确到 0. 01 mm。6. 3 计时器;精确至 0. 1 s。
6.4摩漆力记录仪。
7材料
7.1右油醚：60-~90C.符合GB1922中的NY90要求，7.2溶剂油:符合G13 1922 中的NY-190要求。7.3试验钢球：四球机专用试验钢球。优质铬合金轴承钢GCr15A.例球直径12.7mm，硬度HRC64~66。免费标准bzxz.net
8试验的准备
8.1在通风柜内用溶剂油清洗试验钢球、油盒、类头及其他在试验过程中与试样接触的零件，雨石油醚洗两饮，然店吹上备用，清洗后的试验钢球应光洁无铸斑，伴，不要用四氯化碳或其他以存策能力肉溶剂消洗,以免影咯试验结架8.2液压式四球机：打开电源，调整上轴转速到7601/min±40 r/min,空转2~-3 min，调整好计时器
杠杆式四球机：提升杠杆臂，并由锁紧装置把杠杆臀固定在提升的位置，打开电源，空转2～3min，调好计时器。
9试验步擎
9.1把个试验钢球放在油盒内,并把斥紧环放在试验钢球上面,用螺母上紧。把试样倒人油盒内,使试样逻设钢球。
注：班充表明，当扭;坡于对竭母施的扭知为 Nm±7N·m(.skf·m士(.7kl·㎡)可提高重复性：当雄加的扭矩近似于135 -m(13. K7 kgl。)对烧结点会明显偏低：9.2将--个试验钢球装到夹头中,并把夹头装到主轴上。注：由下类头不断地经变磨损和卡咬因业每次试验前应传检查火，如果发现试验钢球与火头不够紧密结合或来头有咬恢喂迹，应没时更。
GB/T12583-1998
9.3把组装好的试验油盘装在试验座上。9.4试样温度控制在18~35 C。
9.5羧压式四球机:启动液油泵.油盆1:升·使下面三个试验钢球与顶上试验钢球接触，缓缓地加负荷。
杠杆式四球机：把隔板置丁油盒和止推轴承之问，松开杠杆臂锁紧装置，使杠杆臂处汀水乎位置,把码盘放在杠杆刻槽内缓缓加码。如果使用摩擦力测装置，应接好连线。往：加负荷时应避免冲负荷，它会引起试验钢球求久变形。9.6启动电桃，运转10s上0.25
江：四球机:轴的制质所间不升算在内9.7取下油愈和夹头,并卸下夹头中的试验钢球。9.8按下列方法测基试验钢球的磨痕H径。9.8.1方法A
从油盒中取出试验钢球，擦拭并清选后，把试验钢球在适当的球座」，直读式显微镜感其他自动精密测量仪器,在磨痕的水平方问和垂直方间测量三个试验钢球中任怠·个试验钢球的磨痕直径，取算术平均，精确到0,01II,
9. 8. 2 另法
倒掉油盒中的试样,不收出试验钢球,川直读式显微镜或其他自动精密测量仪器,在磨痕的水平和亚直方向测呈三个试验钢球中任意-个试验钢球的痕直径,取算术平均值,精确到0.01 mm1.9. 8. 3操作者也可以按方法 A 或方法已测单三个试验钢球的磨痕直径,联算术平均值。精确到0.01mm
注：在用方法 A或方齿 I 前,作者感仔细察油愈内的三个试验钢球,如果三个试验钢球的衰直径有明显的差导.那么就必须灿三个试验翊球的廉衰直径。9.8.4每次试验后，把磨痕直径记录在表1中，并与补偿线磨痕直径避行比较。9.9最天无卡咬负荷P的测起
测定最大无卡咬负荷可要求在该负荷下的磨痕直径不得大于相碰补偿线上磨痕直径（即补偿直径）的5关。如米测得某负荷下的磨痕直径人于相应补偿线:磨痕直径的 5,则下次试验就在较低一级的负荷下进行，白到确定敢大无卡咬所荷为止。标准提供用以判断 P 点的 P～Dl([+5/)数值表,见表 2,例如某试样在 784 N(80 kgf)负荷下测最的磨痕直径为 0.4 mm,查表2得知在784 N(80 kgl)负荷下D(1+5%)为0.45mm,则可断宗该试样的P值小十784V(HUkgl)。再在低一级负荷下做试验H到测得的磨痕直径等于或小十L.(1一5无）则该负荷即为户：点：
1测定P点的级则见表2:f点在92N40k)以下精确至2N(2k/>:402N(41kf)~4N(Bkf)精确至29N(3kgf):794N(S1kf) -1177N(12g1)精至49N(:k)-l17N(121kgf)~1569N(160kgt精确至 69 N(7 kgf> 3G9 N(160 kgf)以上精确至 98 N[10 kgf),2当爆方测望仅，最大无卡收负可出记录笔满向称动看出。求用说明：
1IASTML2723一198811993)\是以圾大无卡废负荷作为测定负荷-案指指数LW中的一个参数，而本标准订最大光卡峻负荷点测定项H.
.N(kgf)
(1+5%）,mn
(1+5%),mm
P,N(kgt)
(1+5%),mnl
(1+5%).mm
(1+5%).mm
(1+5%).mm
98(10)
235(24)
412(42)
637(65)
108(11)
255(26)
131(44)
667(6R)
GB/T12583—1998
判断 P点的 P～Dr(1-5%)
11812)
275(28)
161(47)
696(71)
127(18) : 137(14)
294(30)
490(50)
314(32)
510(52)
726(74)
：755177)
157(16)
333(34)
530(54)
177(18)
353(36)
559(57)
784(80)
834(85)
196(20)
373438)
588(60)
683(50)
216(22)
392(40)
G18(G3)
932(95)
961(100)1020(104)1 069(109)1 15(114)1 167(119)1236(126)1 294(132)1 363(139)1 432(146)0. 48
1500(153).1569(160)1667(170)1765(380)1863(190)1961(200)0.5斤
9.10烧结点 t的测定
按表 1 的负荷级别,一般从 784 N(80 kgf)开始,逐级加负荷进行一系列的 10 s 试验,记录所测得的磨痕直径·直到发生烧结。在发生烧结的负荷下进行一次重复试验。如果两次试验均烧结，则此试验负荷即为烧结点。始不发生烧结则在较高一级负荷下进行新的试验，并重复进行直至确定烧结点。往
当由1金质的转移影响了试验钢球所形成的磨衰表面时,其磨琅直径的测量是困难的，此时应将金网转移物去掉呼认定。如果磨痕边缘模糊或不规则不好测定时，则用估算法确定磨痕宜径。发生烧结时+应立邮关阅电机，否则会树坏机器，试验钢球和夹头之闻也会产生严重伤。可用下列方法判断是2
杏烧结：
a）率擦力记录仪指示笔剧烈地拨动b）电机操音增加；
盒日：
d）负荷杠杆奕燃下降。
9.11负何-磨损指数LWI的测定
9.11.1按 9.9测定最大无卡咬负荷 Pz,并按表1确定 Ps属于哪··级负荷,然后从 P点高级的负荷做起，逐级加大负荷做一系列的105试验，直到发生烧结。查补偿线上校正负荷总表，见衣3，并按式(3)计算出负荷-磨损指数LWI
在大世筛选试验时可用附录A的负荷-磨损指数LWI快速计算法进行算。注：查表 3 时应注意 Pk点的靠级,如果测得的 -点在表 1 的两个负荷之间,应先将 P,靠低一效货荷。如 Pr165? N(170kf),则靠 F=-1 569 N(160 gl),熟后再查扑偿线上校止负荷总表。最大无卡
(160）
【100】
（583)
(466）
（260.5)
GB/T12583—1998
补偿线.校正负荷总表
烧结点Pu
（325.3)
(172. 4) |(208. 6)
(100. 8)
《36-.2)《64-8）
(2010)
3 ±02
(346. 9) (361. 4)
(258.2)1(276.3)
(187.1)(204. 7)
[(148. 6)
[(163-9)
NCkgf)
(239. 3) (246-7)
(183.2)(190. 6)
（34.6)
(81,1)
(20.6) : (27.9)
如果某些试样所溺得的磨痕直径全部在 1)(1+3%)以上,则在烧结点以前应按负荷级别做 F欢试验，按式（3)计算负荷-磨损指数LW1。10计算和报告
10.1最大无卡咬负荷 PB:按 9. 9测定并报告最人无卡咬负荷 P,N(kgf),10.2烧结点 Pi:接 9.10 测定并报告烧结点 T~,N(kgf)。10.3负荷-磨损指数LW1
10.3.1按式(3)计算和报告负荷磨频指数ENkgf)：GB/T 12583—1998
式中 A——~烧结点前十-次试验的校止负荷总和,N(kgl);A,一补端线I的校正负荷之和,N(kg);A：—一最大无卡咬负荷之后的校正负荷之利,N(kgf)。-( 3)
线：斯果该试验结果符合补偿线,则 A 可定义为t结点前补偿线上:校正负荷之和 4,利非补偿线[:校正负荷之和A.杭加之和，总共卡次试验的荷级。10.3.2校正负荷马
最人无卡咬负荷之后和烧结点之闻每砍试验的校正负荷 Fr-N(kgf).按式(4)计算：(4)
式中：1.-
试验负荷。如果用杠杆式叫球机，则「为码和码盘总重力乘杠杆臂之比，V(kgf)：D-—赫慈径，m;
：-中试验所测得的平均磨痕自径，m1m如果最大无卡咬负荷及其低于最大无卡咬负荷的磨痕直径在不高了补偿线的5为范围内，可假定其磨痕直径与补偿直径当。因此，这部分试验不必逆行，其校正负荷可从表3最大无卡咬负荷和烧结点的交叉点查得。例如，试样的最大无卡咬负荷为510N（52kgf)，接着做618.784,981.1236和1569N（63,80.100.126和160kgf)负荷的试验，烧结点店1961N（200kgf)，从表3河以查得Pu490 N和P1961N(50kgf 和200kgf)的交叉点为［457N(148.6kgf)。此值为补偿线上的校正负荷总和。它是利用补偿线分别求出490,392.314.235和[96 N(50.4,32,24和20kf)负荷的磨痕直径而得到的各级校正负荷之和，
非补偿线部分的校正负荷接式(4)逐级计算。11精密度和偏差
如果试验结渠符合补偿线·则按下列规定判断试验结果的可性（95%的暨水平）。11. 1重复性
间操作者,用间一·台设备,同.--样品,在规定的条件下,连续两次试验结果之差不得超过下列数俏：
最大无卡咬负荷：乎均值的15%；烧结点：·级负荷增虽
负荷-磨摄指数：平均值的[7%。11.2再现性
不同的燥作者,在不同的实验室,用一样品在规定的条件下·两个实验室的独认试验结果之差不得趣过下列数慎：
敢人无卡咬负荷：平均俏的30不：烧结点：一级负荷增量;
负荷-磨损指数：长均值的44%
11.3本标族没有建立烧结点大于3022N(400kgl)和试验结.果不符合补偿线的样品的精密度。11.4、偏着
因为没有合透的数据用于本标准,晰以没有确定其遍差A1
GB/T 12583—1998
附录4
（提示的附录）
负荷-磨损指数(I.WI)快速计算法木方法适用于润滑剂负荷-磨摄指数LWI 的快速计算,尤其是对大批量样品的筛选，A2
试验步骤
A2. 1 测延 P#
按本标准 9. 9测定最大光卡咬负荷 P：A2.2测定 P
按本标准 9. 10 测定烧结点 PT.。A3J.WI计算
接下列公式计算 LWI,计算时首先考虑 P：和 Pr,的级差。A3. 1当 Pr 与 P= 的级差≥2 时LW1 -- 0.230P - 0. 130P,
当 PL.8X620 N或 P与 PL的级差8时LW1 - 0. 184P'n - 0. 092P, 1- 4- 93当P9.8×160N时
LWI 0. 116 0CPu + Pe)
9.8X200N≤P9.8X500N时
LWI - 0. 116(FH + F1) + 3. 6..(A) )
--(A3)
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