ISO 20623:2017 石油および関連製品—潤滑剤の極圧および耐摩耗性の測定— 4ボール法(ヨーロッパの条件) | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令のPart 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令のPart 2 の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)

このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を 参照)

このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。

規格の自主的な性質に関する説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。次の URL: www.iso.org/iso/foreword.html

この文書は、技術委員会 ISO/TC 28, 石油および関連製品、天然または合成源からの燃料および潤滑油によって作成されました。

この第 2 版は、技術的に改訂された第 1 版 (ISO 20623:2003) を取り消して置き換えるものです。

前作からの主な変更点は以下の通り。

  • この文書は、以前は耐火性作動油のみに適用されていましたが、すべてのタイプの液体潤滑剤およびグリースに拡張されました。
  • 手順は技術的に改訂されましたが、本質は同じままです。
  • 試験球がより明確になり(付録 A を参照)、摩耗試験の計算が含まれています。
  • フリクション レコーダーのスプリングのキャリブレーション手順は削除され、現在はメーカーの説明書が参照されています。

序章

4 ボール マシンは広く普及しており、あらゆるタイプの液体潤滑剤、潤滑グリース、その他の安定した潤滑剤の耐摩耗性を評価するために一般的に使用されています。

回転速度が電流の周波数に依存する電気モーターが 4 ボール マシンを作動させます。そのため、マシンが使用される国where は、得られた結果を比較することはできません。

ASTM は、4 ボール マシンの使用に基づいて、これらの方法でいくつかの手順を標準化しています。

  • ASTM D2266;
  • ASTM D4172;
  • ASTM D2596;
  • ASTM D278

Energy Institute は IP 239 を標準化しました。

DIN は DIN 51350 を標準化しており、次の 5 つの部分に分かれています。

  • Part 1: 一般的な動作原理;
  • Part 2: 液体潤滑剤の溶接荷重の決定;
  • Part 3: 液体潤滑剤の摩耗特性の測定;
  • Part 4: 一貫した潤滑剤の溶接荷重の決定;
  • Part 5: 一貫した潤滑剤の摩耗特性の決定。

DIN, ASTM, エネルギー研究所の試験方法では、異なる回転速度が規定されています。

表 1 は、上記の規格のテスト条件をまとめたものです。

表 1−さまざまな 4 ボール規格の試験条件

デフォルト潤滑剤タイプ
デフォルト潤滑性
ASTM D2262

ASTM D4172

ASTM D2596

ASTM D2783

IP239

DIN51350-2

DIN51350-3

DIN51350-4

DIN51350-5

MWS, LW, IS, MWSD (mm) (10 秒、60 秒または 60 分)

WL (N)

MWSD (150 N または 300 N, 60 分)

WL (N)

MWSD (150N, 300N または 1 000N)

このドキュメントの目的は、1 450 r/min の単一の回転速度に基づいて、4 ボール マシンを使用して、すべてのタイプの潤滑剤の極圧および耐摩耗特性を評価するための単一の基準を提案することです。

操作手順は、市場で入手可能な機械に存在するすべての機能を考慮に入れています。

関連する潤滑剤の特性は次のとおりです。

  • a)初期焼付き荷重 (ISL);
  • b)溶接荷重 (WL);
  • c)摩耗負荷曲線;
  • d)負荷摩耗指数 (LWI);
  • e)耐摩耗特性 短時間 (MWSD) (10 秒または 60 秒) および長時間 (60 分)

警告このドキュメントの使用には、危険な物質、操作、および機器が含まれる場合があります。このドキュメントは、その使用に関連する安全上の問題のすべてに対処することを目的としていません。この文書を適用する前に、人員の安全と健康を確保するための適切な措置を講じ、その他の制限の適用可能性を判断することは、この文書のユーザーの責任です。

1 スコープ

この文書は、液体潤滑剤 (ISO 6743-99 のカテゴリー C, D, F, G, H, M, P)、潤滑グリース (ISO 6743- 9, カテゴリ X) およびその他の一貫した潤滑剤。テスト条件は、特定のサービス条件をシミュレートすることを意図したものではありませんが、研究、開発、品質管理、および流体のランク付けを目的として、さまざまな標準条件に関する情報を提供することを目的としています。出力は潤滑仕様で使用されます。

2 参考文献

以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、本文で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ISO 3290-1, 転がり軸受 - ボール - Part 1: スチール ボール
  • ISO 3170, 石油液体 - 手動サンプリング
  • ASTM D4057, 石油および石油製品の手動サンプリングの標準プラクティス

3 用語と定義

このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。

ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。

3.1

切る

<フォーボール法> 試験片の金属除去

注記 1:低負荷および低摩擦の条件下では、摩耗によって 3 つの固定ボールに小さな円形の傷ができ、回転ボールにリングができるだけです。これらの傷の直径は、静荷重によるくぼみの直径 (ヘルツ直径) よりわずかに大きくなります。

3.2

発作

<フォーボール法>試験片の摩擦面に局所的に金属が融着

注記 1: 焼き付きは、摩擦と摩耗の増加によって示され、その結果、傷が粗くなり、ボールにリングができます。

3.3

溶接

<フォーボール法>摩擦面に金属が溶け込み、ボール同士がピラミッド状に融着する

3.4

負荷摩耗指数

LWI

<フォーボール法>負荷時の潤滑剤の 摩耗(3.1)を 最小化する能力の指標(潤滑剤の耐荷重性)

注記1 LWIはニュートンで表される。

3.5

摩耗負荷曲線

平均摩耗痕直径 (3.7) に対する荷重の対数プロット

3.6

初期焼付き荷重

ISL

発作(3.2) が発生する最低負荷。

3.7

平均摩耗痕径

バット

<4ボール法>固定ボール2個ずつの摩耗痕径を、ボールの擦れ方向と直角方向に6回測定した平均値

参考文献

1ISO 4259, 石油製品 - 試験方法に関する精度データの決定と適用
2ISO 6743-9, 潤滑剤、工業用油および関連製品 (クラス L) — 分類 — Part 9: ファミリー X (グリース)
3ISO 6743-99, 潤滑剤、工業用油および関連製品 (クラス L) — 分類 — Part 99: 一般
4EN 10027, 鋼の指定システム

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see the following URL: www.iso.org/iso/foreword.html .

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 28, Petroleum and related products, fuels and lubricants from natural or synthetic sources.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 20623:2003), which has been technically revised.

The main changes compared to the previous edition are as follows:

  • this document has been extended to all types of liquid lubricants and greases, whereas previously it applied only to fire-resistant hydraulic fluids;
  • the procedures have been technically revised but the essentials remain the same;
  • the test balls have been better specified (see Annex A) and calculations for the wear test have been included;
  • the calibration procedure of the friction recorder springs has been deleted and reference is now made to the manufacturer's instructions.

Introduction

The four-ball machine is widespread and commonly used to assess the anti-wear properties of all types of liquid lubricants, lubricating greases and other consistent lubricants.

An electrical motor, the rotational speed of which depends on the frequency of the current, actuates the four-ball machine. So, depending on the country where the machines are used, the results obtained cannot be compared.

ASTM has standardized several procedures with these methods, based on the use of the four-ball machine:

  • ASTM D2266;
  • ASTM D4172;
  • ASTM D2596;
  • ASTM D2783.

The Energy Institute has standardized IP 239.

DIN has standardized DIN 51350, divided into five parts:

  • Part 1: General working principles;
  • Part 2: Determination of the welding load of liquid lubricants;
  • Part 3: Determination of the wearing characteristics of liquid lubricants;
  • Part 4: Determination of the welding load of consistent lubricants;
  • Part 5: Determination of the wearing characteristics of consistent lubricants.

DIN, ASTM and Energy Institute test methods stipulate different rotational speeds.

Table 1 summarizes the test conditions for the above standards.

Table 1 — Test conditions of the various four-ball standards

StandardLubricantType
StandardLubricant property
ASTM D2262

ASTM D4172

ASTM D2596

ASTM D2783

IP 239

DIN 51350-2

DIN 51350-3

DIN 51350-4

DIN 51350-5

MWSD (mm) under 392 N load

MWSD (mm) under 147 N of 392 N

WL (N), LWI (N), LNSL (last non-seizure load) (N)

WL (N), LWI (N)

WL (N), LWI (10 s or 60 s), ISL (N), MWSD (mm) (10 s, 60 s or 60 min)

WL (N)

MWSD (150 N or 300 N, 60 min)

WL (N)

MWSD (150 N, 300 N or 1 000 N)

The purpose of this document is to propose a single standard to evaluate the extreme-pressure and the anti-wear properties of all types of lubricants, with the 4-ball machine, based on a single rotational speed of 1 450 r/min.

The operating procedures take into account all the features present on the machines available on the market.

The lubricants' properties involved are as follows:

  • a) initial seizure load (ISL);
  • b) weld load (WL);
  • c) wear-load curve;
  • d) Load-Wear Index (LWI);
  • e) anti-wear characteristics short duration (MWSD) (10 s or 60 s) and long duration (60 min).

WARNING The use of this document can involve hazardous materials, operations and equipment. This document does not purport to address all of the safety problems, if any, associated with its use. It is the responsibility of users of this document to take appropriate measures to ensure the safety and health of personnel prior to the application of this document, and to determine the applicability of any other restrictions.

1 Scope

This document specifies procedures for the measurement of the extreme pressure (EP) and anti-wear properties of liquid lubricants (categories C, D, F, G, H, M, P of ISO 6743-99), lubricating greases (ISO 6743-9, category X) and other consistent lubricants. The test conditions are not intended to simulate particular service conditions, but to provide information over a range of standard conditions for the purpose of research, development, quality control and fluid ranking. The output is used in lubricant specifications.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO 3290-1, Rolling bearings — Balls — Part 1: Steel balls
  • ISO 3170, Petroleum liquids — Manual sampling
  • ASTM D4057, Standard Practice for Manual Sampling of Petroleum and Petroleum Products

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

3.1

wear

<Four-ball method> removal of metal from the test pieces

Note 1 to entry: Under conditions of low load and low friction, wear causes only small circular scars on the three stationary balls and a ring on the rotating ball. The diameters of these scars are slightly larger than the diameter of the indentation due to the static load (Hertz diameter).

3.2

seizure

<Four-ball method>localized fusion of metal between the rubbing surfaces of the test pieces

Note 1 to entry: Seizure is indicated by an increase in friction and wear, and results in roughened scars and a ring on the balls.

3.3

weld

<Four-ball method>fusion of metal between the rubbing surfaces sufficient for metal to merge and the balls to weld together in the form of a pyramid

3.4

Load-Wear Index

LWI

<Four-ball method>index of the ability of a lubricant to minimize wear (3.1) at applied load (load-carrying property of a lubricant)

Note 1 to entry: The LWI is expressed in newtons.

3.5

wear-load curve

logarithmic plot of the load against the mean wear scar diameter (3.7)

3.6

initial seizure load

ISL

lowest load at which seizure (3.2) occurs

3.7

mean wear scar diameter

MWSD

<Four-ball method>mean of six wear scar diameter measurements, two from each of the stationary balls, taken in the direction of rubbing of the balls and at right angles to this

Bibliography

1ISO 4259, Petroleum products — Determination and application of precision data in relation to methods of test
2ISO 6743-9, Lubricants, industrial oils and related products (class L) — Classification — Part 9: Family X (Greases)
3ISO 6743-99, Lubricants, industrial oils and related products (class L) — Classification — Part 99: General
4EN 10027, Designation system for steels