[发明专利]一种使用热力模拟机测量摩擦系数的方法

说明书

一种使用热力模拟机测量摩擦系数的方法，通过将特定压缩试样，在待测润滑材料的润滑条件下，使用热力模拟实验机进行精确的压缩变形后，测量变形后压缩试样中部直径的尺寸，将中部直径与理论计算得到的摩擦系数‑中部直径尺寸的曲线进行比较，从而获得该润滑材料的摩擦系数，本发明可现实材料高温条件下润滑材料摩擦系数的测量，尤其是润滑材料在高温时改变形态的条件下，本发明使用理论计算获得的基准曲线，排除其他因素的干扰，测量精度高，且本发明严格设定，在不同的变形速率、变形温度、变形量以及不同变形材料时，重新进行理论计算获得相对应的基准曲线，避免实验条件和外部环境变化所引起的误差，进一步提高了测量精度。

技术领域

本发明涉及测量方法，尤其涉及一种使用热力模拟实验机测量固态及液态润滑剂的高温摩擦系数的方法，采用本方法可以快速有效地获取不同润滑剂在高温变形条件下的摩擦系数。

背景技术

目前，在钢铁制造领域中经常需要对固态及液态润滑剂的摩擦系数进行精确测量，现有技术下对固态及液态润滑剂的摩擦系数的测量有多种方法，如：四球法、圆环镦粗法，但这些方法都存在一些局限性，具体如下：

1.四球法-该四球法是按我国石油化工行业标准《润滑油摩擦系数测定法(四球法)》(在ASTM D5183基础上制定)给出的一种摩擦系数的测量方法，四球法顾名思义通过在四球之间加入润滑液进行摩擦实验，然后测量磨斑来计算摩擦系数。

上述的四球法存在有两个问题：一是它只能测定温度条件在75℃以下的摩擦系数，这样的话对于玻璃粉这种必须在熔融状态才能进行润滑的润滑剂就无法进行摩擦系数的测量；二是四球法测量摩擦系数所使用设备属于专用昂贵设备，而且使用过程复杂。

2.圆环镦粗法-该圆环镦粗法是按我国机械行业标准《金属热变形用保护润滑剂技术条件》在附录B中给出的一种摩擦系数的测量方法，圆环镦粗法是通过将满足一定形状尺寸要求的圆环试样在润滑条件下使用压力机压缩，然后测量压缩后形成的圆环的尺寸，对照理论校正曲线找出相应的摩擦系数。

上述的圆环镦粗法也存在有两个问题：一是它只能进行常温摩擦系数的，二是它没有考虑到变形行为和圆环试样的材料本身对尺寸的影响，而且所有的变形行为和圆圆环试样都只用一张理论校正曲线进行测定，因此圆环镦粗法测量的精确性存在问题。

发明内容

综上所述，为了解决现有技术下对固态及液态润滑剂的摩擦系数进行精确测量所存在的测量温度只能在75℃以下或常温、测量范围小，测量精确性差的问题，本发明提供了一种使用热力模拟机测量摩擦系数的方法，通过将特定压缩试样，在待测润滑材料的润滑条件下，使用热力模拟实验机进行精确的压缩变形后，测量变形后压缩试样中部直径的尺寸，将中部直径与理论计算得到的摩擦系数-中部直径尺寸的曲线进行比较，从而获得该润滑材料的摩擦系数，采用本发明可以快速有效地获取不同润滑剂在高温变形条件下的摩擦系数。

本发明的一种使用热力模拟机测量摩擦系数的方法，其具体步骤如下所述：

一种使用热力模拟机测量摩擦系数的方法，其具体步骤如下所述：

1)选择压缩试样：

该步骤中对压缩试样的选择必须满足以下条件：

1a)试样材料本身变形行为必须稳定，有较高的重复性；

1b)试样材料在润滑剂摩擦系数测量温度下有良好的塑性；

1c)试样材料在变形后端部和中部直径尺寸随着摩擦系数的不同应有有较大的变化；

2)变形条件的选择以及确定：

选择并设定试样变形的温度、变形量、变形速率，该步骤中必须确保在本次摩擦系数测量实验中，所有的压缩试验参数都必须与上述选择实验参数保持一致。

3)理论摩擦系数与中部直径对应关系的基准曲线计算：