工程机械用石墨烯增强极压锂基润滑脂(T-ZSA 74—2019).pdf
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1、 工程机械用石墨烯增强极压锂基润滑脂 Graphene-enhanced extreme pressure lithium grease for construction machinery ICS 75.100 E36 团体标准 2019-12-31 发布 2020-03-01 实施 中关村标准化协会中关村标准化协会 发布发布 T/ZSA 74-2019 T/ZSA 74-2019 I 目 次 前言.II 引言.III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语及定义.2 4 产品分类及代号.3 4.1 产品分类.3 4.2 代号.4 5 技术要求和试验方法.4 5.1 石墨烯材料成分要
2、求.4 5.2 润滑脂技术要求和试验方法.4 5.3 其他要求.5 6 检验规则.5 6.1 产品检验.5 6.2 组批.6 6.3 取样.6 6.4 判定规则.6 6.5 复验规则.6 7 标志、包装、运输和贮存.6 8 交货单内容.6 附 录 A(规范性附录)轮式装载机举升测试(WL-L).7 附 录 B(规范性附录)质量稳定数据表.9 附 录 C(资料性附录)本标准与国内外同类标准的主要技术指标异同点.11 附 录 D(资料性附录)标准涉及专利的相关信息.14 参考文献.15 T/ZSA 74-2019 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。请注意本文件的
3、某些内容可能涉及专利。中关村标准化协会不承担识别这些专利的责任。本标准由中关村标准化协会技术委员会提出并归口。本标准起草单位:中关村华清石墨烯产业技术创新联盟、北京现代华清材料科技发展中心、北京中科光析化工技术研究所、北京清大际光科技发展有限公司、信捷(北京)医疗器械有限公司、北京市理化分析测试中心、广西柳工机械股份有限公司、中国工程机械工业协会、山东欧铂新材料有限公司、上海利物盛纳米科技有限公司。本标准主要起草人:戴石锋、李义春、王万强、孙清友、马万顺、林博、罗金琼、梁浩、林明智、王金星、宋金云、赵永彬、刘伟丽、胡兴华、武桐、苗月珍。T/ZSA 74-2019 III 引 言 研究和实践表明
4、,通过脂肪酸锂皂稠化矿物润滑油配伍石墨烯材料制成的石墨烯改性润滑脂,与传统极压锂基润滑脂相比,具有以下明显优势:(1)高负荷、低转速下的极压抗磨性能有显著提升;(2)滴点显著提升,耐热性能好,拓展了产品的应用领域;(3)抗冲击、抗水淋性能好,耐候性提高。符合本标准技术指标要求的润滑脂,经台架试验和整车试验检验,在高负荷条件下,减磨降噪性能提升显著,或在常规极压工况下,润滑脂的使用寿命大幅延长。本标准的发布机构-中关村华清石墨烯产业技术创新联盟(以下均简称为石墨烯联盟)和中国工程机械工业协会提请注意,使用者声明符合本标准时,将使用涉及附录 A 中的轮式装载机举升测试(WL-L)方法有关内容的一项
5、正在申请的专利。专利权利人已按要求向石墨烯联盟提交承诺书。专利权人或专利申请人同意在公平、合理、无歧视基础上,有偿许可任何组织或者个人在实施该团体标准时实施专利,具体收费标准等事项由双方谈判另行签订专利许可合同。专利申请和专利权利人的信息如下:申请号或专利号:201910319268.4 专利名称:润滑脂极压抗磨能力的整车评价方法 专利权利人:广西柳工机械股份有限公司 联系方式:广西柳州市柳南区柳工大道 2 号全球研发中心,0772-3888999,邮箱:研究总院 。请注意除上述已经识别出的专利(见附录 D)外,本标准的某些内容有可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。T/ZS
6、A 74-2019 1 工程机械用石墨烯增强极压锂基润滑脂 1 范围 本标准规定了工程机械用石墨烯增强极压锂基润滑脂(可简称石墨烯增强润滑脂)的术语及定义、产品分类及代号、技术要求和试验方法、检验规则和标志、包装、运输和贮存以及交货单内容。本标准规定的产品适用于在低速高负荷、高冲击摩擦以及工作温度在-20150工况下的工程机械零部件的润滑。农业机械、国防装备、钢铁行业等领域设备可参考使用。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/T 269 润滑脂和石油脂
7、锥入度测定法 GB/T 528 硫化橡胶和热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定 GB/T 531.1 硫化橡胶或热塑性橡胶 压入硬度试验方法 第1部分:邵氏硬度计法(邵尔硬度)GB/T 4929 润滑脂滴点测定法 GB/T 5018 润滑脂防腐蚀性试验法 GB/T 7325 润滑脂和润滑油蒸发损失测定法 GB/T 7326-1987 润滑脂铜片腐蚀试验法 GB/T 17754 摩擦学术语 GB/T 25604 土方机械 装载机 术语和商业规格 NB/SH/T 0164 石油产品包装、贮运及交货验收规则 NB/SH/T 0203 润滑脂承载能力的测定 梯姆肯法 NB/SH/T 0324 润滑脂分油的
8、测定 锥网法 SH/T 0048 润滑脂相似粘度测定法 SH/T 0109 润滑脂抗水淋性能测定法 SH/T 0202 润滑脂极压性能测定法(四球机法)SH/T 0204 润滑脂抗磨性能测定法(四球机法)SH/T 0325 润滑脂氧化安定性测定法 SH/T 0336 润滑脂杂质含量测定法(显微镜法)SH/T 0429 润滑脂和液体润滑剂与橡胶相容性测定法 SH/T 0229 固体和半固体石油产品取样法 T/CGIA 001 石墨烯材料的术语和代号 T/CGIA 002 含有石墨烯材料的产品命名指南 注:国家标准化管理委员会官方网站提供上述标准的查询、浏览或下载,网址为:http:/ 74-20
9、19 2 3 术语及定义 T/CGIA 001、GB/T 25604、GB/T 17754 中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 石墨烯材料 graphene materials 由石墨烯单独或堆垛而成、层数不超过 10 层的二维材料及其衍生物。注 1:石墨烯材料包括单层石墨烯、双层石墨烯、多层石墨烯。注 2:常见改性方式包括氧化、氢化、氟化、磺化或异质掺杂等。注 3:石墨烯材料的存在形态有:薄膜、粉体、浆料和三位构造体。注 4:层数超过 10 层的一般称之为石墨。GB/T 38114-2019,3.2 3.2 石墨烯增强极压锂基润滑脂 graphene-enhanced extre
10、me pressure lithium grease 由石墨烯材料配伍脂肪酸锂皂稠化矿物润滑油制得的,具有高极压抗磨性能、高温稳定性能的半固态润滑剂。注 1:本术语是根据 T/CCIA 002 给出的原则进行命名。注 2:石墨烯材料对润滑脂的抗磨性能增强等整体性能提升有贡献。3.3 轮式装载机举升测试 Wheel Loader-Lifting test(WL-L)在本标准规定的条件下,轮式装载机注入待测润滑脂后评估润滑脂在实际工况下的极压抗磨性能的方法。3.4 工作装置 working equipments 安装在主机上提供装载机主要设计功能的部件组合体,如图 1 所示。说明:1(A)提升臂销
11、轴;2提升液压缸;3提升臂;4铲斗摇臂;5铲斗连杆;T/ZSA 74-2019 3 6铲斗液压缸。图 1 装载机工作装置 3.5 加脂点 grease filling point 工作装置中的提升臂销轴(A 点)、提升液压缸与前车架连接处销轴(S 点)、提升臂与提升液压缸连接处销轴(Q 点)。注:A、S、Q 对润滑脂的极压抗磨性能要求较为严苛,在这几处加入待测润滑脂,可以评判出润滑脂在实际工况下的极压抗磨能力。3.6 关键销轴 key pin 前车架与提升臂铰接点的销轴,即提升臂销轴,见图 1 中 1(A)点。3.7 刮伤 scoring 在摩擦表面滑动方向上形成广泛的沟槽和划痕的严重磨损形式
12、,如图 2a)所示。a)刮伤 b)未刮伤 注:作为对比,图 2b)所示的表面印痕不视为刮伤。图 2 严重磨损形式 4 产品分类及代号 4.1 产品分类 4.1.1.稠度 根据工作锥入度不同,石墨烯增强极压锂基润滑脂的稠度分为 1 号、2 号和 3 号。注:此分类遵循 ISO 6743-9:2003 中的分类法。T/ZSA 74-2019 4 4.1.2.极压抗磨性能 4.1.2.1 极压抗磨性能由烧结负荷 PD值、(梯姆肯法)OK 值、磨斑直径和轮式装载机举升测试(WL-L)结果等四项参数综合确定。4.1.2.2 根据磨斑直径和 WL-L 测试通过级的不同,石墨烯增强极压锂基润滑脂的极压抗磨性
13、能分为 B0级、B3级、B5级,其技术要求见表 1。4.2 代号 石墨烯增强极压锂基润滑脂的代号由产品名称、极压抗磨性能等级、稠度和标准制定组织代号等代号组成,组成方式如下:GL-Bx-X-CGIA(或 CCMA)示例:稠度为 2 号、极压抗磨性能为 B3级的石墨烯增强极压锂基润滑脂,代号表示为GL-B3-2-CGIA。5 技术要求和试验方法 5.1 石墨烯材料成分要求 5.1.1 本标准规定的产品均是由石墨烯材料配伍脂肪酸锂皂稠化矿物润滑油制得。石墨烯材料的含量应不低于 0.1%5.1.2 石墨烯材料的含量测试方法由供需双方协商确定,可采用拉曼仪和透射电子显微镜综合表征确定。5.2 润滑脂技
14、术要求和试验方法 石墨烯增强极压锂基润滑脂的技术要求和试验方法见表 1。表 1 石墨烯增强极压锂基润滑脂的技术要求和试验方法 项目 质量指标 试验方法 B0级 B3级 B5级 1 号 2 号 3 号 1 号 2 号 3 号 1 号 2 号 3 号 外观 均匀光滑油膏 目测 杂质 供需双方协商确定 SH/T 0336 工作锥入度 310340 265295 220250 310340 265295 220250 310340 265295 220250 GB/T 269 延长工作锥入度(100000 次)/0.1mm,不大于 380 350 320 380 350 320 380 350 320
15、 GB/T 269 相似黏度(-10,10s-1)/(Pas),不大于 250 500 1000 250 500 1000 250 500 1000 SH/T 0048 含有石墨烯材料的极压锂基润滑剂 极压抗磨性能等级 标准制定组织代号 稠度代号 T/ZSA 74-2019 5 5.3 其他要求 供方应提供石墨烯增强极压锂基润滑脂的质量稳定数据表,质量稳定数据表内容见附录 B。经供需双方协议,需方可对保证质量稳定性提出其他要求。6 检验规则 6.1 产品检验 6.1.1 出厂检验 a)出厂批次检验项目包括:外观、工作锥入度、磨斑直径、腐蚀、钢网分油、滴点。b)出厂周期检验项目包括:水淋流失量、
16、蒸发量、相似粘度、延长工作锥入度等每半年检验一次,烧结负荷、锑姆肯法 OK 值、防腐蚀性、氧化安定性、橡胶相容性等每年检验一次。6.1.2 型式检验 型式检验项目包括技术要求表中的全部项目,有下列情况之一时,应进行型式检验:a)新产品投产或产品定型鉴定时;b)原材料、工艺等发生较大变化,可能影响产品质量时;c)出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时。滴点/,不低于 200 GB/T 4929 钢网分油(100,24h)(质量分数)/%不大于 10 5 10 5 10 5 SH/T 0324 蒸发量(99,22h)(质量分数)/%不大于 2 GB/T 7325 腐蚀(T:铜片,100,24h
17、)铜片无绿色或黑色变化 GB/T 7326-1987 乙法 防腐蚀性(52,48h,蒸馏水)合格 GB/T 5018 烧结负荷 PD值/N 2450 SH/T 0202 锑姆肯法 OK 值/N 156 SH/T 0203 磨斑直径/mm 0.70 0.65 0.50 SH/T 0204 WL-L 通过级/N 空载通过 29,400 49,000 附录 A 水淋流失量(38,1h)(质量分数)/%不大于 5 SH/T 0109 氧化安定性(99,100h,760kPa)压力降/kPa,不大于 40 SH/T 0325 橡胶相容性:丁腈橡胶a 硬度变化 -30 SH/T 0429 GB/T 531
18、.1b 体积变化/%040 拉伸强度变化率/%-70 GB/T 528 拉断伸长变化率/%-80 a 橡胶相容性测试可参考 ISO 13226 进行橡胶材料的选用。根据实际应用,经供需双方协商,可选用其他材料进行测试。b对于邵氏 A 型硬度计不适用的橡胶品种,硬度测量方法执行 GB/T 531.1。T/ZSA 74-2019 6 6.2 组批 在原材料、工艺不变的条件下,产品每生产一釜为一组(批)。6.3 取样 取样按 SH/T 0229 进行,取(3 0.5)kg 润滑脂作为检验和留样用。6.4 判定规则 出厂检验结果符合第 5 章的技术要求,则判定该产品合格。6.5 复验规则 如出厂检验结
19、果中有不符合第 5 章技术指标的规定时,按 SH/T 0229 的规定自同批产品中重新取样进行复检,复检结果如仍有不符合本标准规定的技术指标时,则判定该批产品为不合格。7 标志、包装、运输和贮存 产品的标志、包装、运输、贮存及交货验收按 SH 0164 进行。8 交货单内容 交货单内容应包括但不仅限于下列事项:a)产品名称;b)极压抗磨性能等级;c)规格型号或相关技术要求;d)数量;e)质量稳定数据表(附录 B);f)交货日期;g)其他相关信息。T/ZSA 74-2019 7 附 录 A(规范性附录)轮式装载机举升测试(WL-L)警示:本附录涉及某些有危险性的材料、操作和设备,但并未对此有关的
20、所有安全问题都提出建议。因此,用户在使用本标准之前,有责任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。未经安全培训不得进入试验场地。唯有受过培训并具备相应资质的人员方能操作和保养试验机。A.1 测试方法提要 使用额定载重量为 5000kg6000kg 的装载机评定润滑脂极压抗磨性能及其等级。首先将待测润滑脂打入加脂点,然后以发动机最大功率依次完成 30 次 3 级负载举升,3 级负载分别为空载、3000kg 和 5000kg 配重;观察举升完成后关键销轴的磨损情况。如果空载举升后关键销轴出现刮伤,则待测润滑脂的极压抗磨能力不能通过此标准规定的极压抗磨能力等级;反之继续进行3000kg
21、配重举升,依次类推。关键销轴不出现刮伤的最高负载等级为待测润滑脂的WL-L通过级。A.2 试验机 A.2.1 试验机为额定载重量 5000kg6000kg 的装载机,工作装置采用反转六连杆机构。A.2.2 每一次举升过程中,试验机提升臂(也称动臂)的回转角为 82 87,动臂最高点距离地面4m5m。A.2.3 每一次举升中上升过程耗时(12 2)s;试验机发动机处于怠速状态下,下降过程耗时(8 2)s。A.3 摩擦副材料 摩擦副材料主要是指加脂点的销轴材料和轴套材料,本试验方法中加脂点的销轴材料为 40Cr,轴套材料为 45 钢或者 20CrMnTi。A.4 试验机的校验 A.4.1 选定试验
22、机时,应选择极压抗磨等级为 B5的参比润滑脂进行校验,保证试验机满足方法要求。A.4.2 将试验机的 A 点更换新的、无任何磨损的销轴,然后驶入试验场。试验场配备 5000kg 的配重。A.4.3 以发动机最大功率完成 10 次空载举升,使 A、S、Q 点的摩擦副受热。用加脂枪将参比润滑脂打进 A、S、Q 点,首先在每个点打进 250g300g,然后以发动机最大功率完成 10 次空载举升使新注入的润滑脂分布均匀。A.4.4 再重复 A.4.3,使参比润滑脂更加均匀分布。A.4.5 以发动机最大功率完成 30 次 5000kg 配重举升,每次举升要求动臂转动到最大角度,铲斗到达最高点;下降过程中
23、发动机处于怠速状态。A.4.6 测试完成后,对 A 点的销轴进行拆解,观察销轴表面的磨损情况。如果 A 点的销轴无刮伤,则将销轴重新装回试验机;如果 A 点的销轴有刮伤,则更换试验机重新校验。A.4.7 在用试验机每测试 20 种待测润滑脂后,应用参比润滑脂 B5重新校验试验机。A.5 试验步骤 T/ZSA 74-2019 8 A.5.1 试验机 将校验合格的试验机驶入试验场,同时在试验场准备 3000kg 和 5000kg 的配重。A.5.2 举升测试 A.5.2.1 正式试验前,以发动机最大功率完成 10 次空载举升,使 A、S、Q 点的摩擦副受热。A.5.2.2 用加脂枪将待测润滑脂打进
24、 A、S、Q 点,首先在每个点打进 250g300g,然后以发动机最大功率完成 10 次空载举升使新加入的待测脂分布均匀。A.5.2.3 再重复 A.5.2.2,使待测润滑脂更加均匀分布。A.5.2.4 以发动机最大功率逐级(配重质量从低到高)完成 30 次举升测试。每次举升要求动臂转动到最大角度,铲斗到达最高点;下降过程中发动机处于怠速。每级举升完成后检测 A 点销轴表面的磨损情况。A.5.2.5 报告 A 点销轴不出现刮伤的最高配重等级,试验结果评判见表 A.1。表 A.1 试验结果评判 WL-L 通过级/N 等级代号 判断依据 空载通过 B0 空载举升不刮伤,3000kg 配重举升刮伤
25、29 400 B3 3000kg 配重举升不刮伤,5000kg 配重举升刮伤 49 000 B5 5000kg 配重举升不刮伤 A.6 报告 试验报告应至少包含下列内容:测试场地;试验机机型;润滑脂的 WL-L 通过级;测试中观察到的异常现象;试验日期。T/ZSA 74-2019 9 附 录 B(规范性附录)质量稳定数据表 供方应提供石墨烯增强极压锂基润滑脂在交货之日时前 12 个月连续稳定生产的质量报告表和在实际应用场景下的应用案例数据表,内容分别见附表 B.1 和附表 B.2。供方应提供可证实文件以供参考。附表 B.1 质量稳定性说明书 规模化生产的时间规模化生产的时间(年月)每月产量(吨
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