DIN 51834-3-2008 Testing of lubricants - Tribological test in the translatory oscillation apparatus - Part 3 Determination of tribological behaviour of materials in cooperation wit.pdf

1、Dezember 2008DEUTSCHE NORM Normenausschuss Materialprfung (NMP) im DINFachausschuss Minerall- und Brennstoffnormung (FAM) des NMPPreisgruppe 8DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin

2、 gestattet.ICS 75.100!$Q“1469388www.din.deDDIN 51834-3Prfung von Schmierstoffen Tribologische Prfungen im translatorischen Oszillations-Prfgert Teil 3: Bestimmung des tribologischen Verhaltens von Werkstoffen imZusammenwirken mit SchmierstoffenTesting of lubricants Tribological test in the translat

3、ory oscillation apparatus Part 3: Determination of tribological behaviour of materials in cooperation with lubricantsEssai des lubrifiants Essais tribologiques dans lappareil translation-oscillation Partie 3: Dtermination du comportement tribologique des matriaux en contact avec deslubrifiantsAllein

4、verkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 51834-3:2001-12www.beuth.deGesamtumfang 11 SeitenDIN 51834-3:2008-12 2 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich .4 2 Normative Verweisungen4 3 Begriffe .4 4 Allgemeines4 5 Bezeichnung.5 6 Kurzbeschreibung .5 7 Gerte und Chemikali

5、en5 8 Probenahme .6 9 Vorbereitung.6 10 Durchfhrung der Prfung .7 11 Auswertung 7 12 Angaben der Ergebnisse 8 Literaturhinweise . 11 DIN 51834-3:2008-12 3 Vorwort Dieses Dokument wurde vom Unterausschuss NA 062-06-61-03 UA Tribologische Prfung von Schmier-stoffen im Mischreibungsgebiet“ des Arbeitsa

6、usschusses NA 062-06-61 AA Prfung von Schmierlen, sonstigen len und Paraffinen“ im Fachausschuss Minerall- und Brennstoffnormung (FAM) des Normen-ausschusses Materialprfung (NMP) ausgearbeitet. DIN 51834 Prfung von Schmierstoffen Tribologische Prfungen im translatorischen Oszillations-Prfgert besteh

7、t aus: Teil 1: Allgemeine Arbeitsgrundlagen Teil 2: Bestimmung von Reibungs- und Verschleimessgren fr Schmierle Teil 3: Bestimmung des tribologischen Verhaltens von Werkstoffen im Zusammenwirken mit Schmier-stoffen nderungen Gegenber DIN 51834-3:2001-12 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Przi

8、sierung der Gerte in 7.3 Einmalspritze oder Messpipette“ und 7.6 Messmikroskop oder vergleich-bare Lngenmesseinrichtung“; b) Bild 1 wurde konkretisiert; c) die normativen Verweisungen wurden angepasst; d) die Norm wurde redaktionell berarbeitet. Frhere Ausgaben DIN 51834-3: 2001-12 DIN 51834-3:2008-

9、12 4 1 Anwendungsbereich Dieses Dokument legt ein Verfahren zur Bestimmung des tribologischen Verhaltens von Werkstoffen im Zusammenwirken mit Schmierstoffen fest. Das Verfahren nach diesem Dokument dient zur Prfung von Schmierlen P nach DIN 51502, international auch EP-Schmierle genannt, bei transl

10、atorischen oszillierenden Relativbewegungen. Ziel des Prfverfahrens ist es, vergleichende Reibungs- und Verschlei-kenngren von Schmierstoffen in Wechselwirkung mit verschiedenen Werkstoffen und Beschichtungen, die von dem in DIN 51834-2 verwendeten Werkstoff abweichen, zu bestimmen und nachvollziehb

11、ar anzugeben. Dabei ist zu bercksichtigen, dass Reibungszahl und Verschleibetrag Kenngren tribologischer Systeme darstellen und nicht als Werkstoff- oder Schmierstoffeigenschaften angesehen werden drfen. Die Bewertung der bertragbarkeit von Versuchsergebnissen auf die jeweilige Praxisanwendung hat g

12、esondert zu erfolgen. Dieses Dokument gilt fr die Reibungsbedingungen der Misch- bzw. Grenzreibung und vorzugsweise fr metallische und keramische Werkstoffe und fr Beschichtungen aus diesen. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlic

13、h. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 51502, Schmierstoffe und verwandte Stoffe Kurzbezeichnung der Schmierstoffe und Kennzeichnung der Schmier

14、stoffbehlter, Schmiergerte und Schmierstellen DIN 51631, Spezialbenzine Siedegrenzenbenzine Anforderungen DIN 51750-1, Prfung von Minerallen Probenahme Teil 1: Allgemeines DIN 51750-2, Prfung von Minerallen Probenahme Teil 2: Flssige Stoffe DIN 51834-1:2004-03, Prfung von Schmierstoffen Tribologisch

15、e Prfungen im translatorischen Oszillations-Prfgert Teil 1: Allgemeine Arbeitsgrundlagen DIN 51834-2, Prfung von Schmierstoffen Tribologische Prfungen im translatorischen Oszillations-Prf-gert Teil 2: Bestimmung von Reibungs- und Verschleimessgren fr Schmierle DIN EN 10027-1, Bezeichnungssysteme fr

16、Sthle Teil 1: Kurznamen DIN EN ISO 1043-1, Kunststoffe Kennbuchstaben und Kurzzeichen Teil 1: Basis-Polymere und ihre besonderen Eigenschaften 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach DIN 51834-1. 4 Allgemeines Fr die Systematik dieses Dokuments wird festgelegt, dass die

17、 Werkstoffoberflchen von Grund- und Gegen-krpern aus einem Substratwerkstoff und einer darauf befindlichen Beschichtung bzw. Schicht bestehen. Bei unbeschichteten oder thermochemischen unbehandelten Oberflchen besteht die Oberflche nur aus dem Substratwerkstoff und befindet sich demnach direkt im tr

18、ibologischen Eingriff. DIN 51834-3:2008-12 5 5 Bezeichnung Bezeichnung der Prfung von Schmierlen in Wechselwirkung mit Werkstoffen mit dem translatorischen Oszillations-Prfgert bei den in der Norm festgelegten Bedingungen (03): Prfung DIN 51834-03 6 Kurzbeschreibung Die in der Prfkammer des Oszillat

19、ions-Prfgertes eingebauten Prfkrper werden mit dem zu prfenden Schmierl benetzt (Scheibe und Kugel) und bei vorgegebener Prfkraft Fnmit der vorgegebenen Prf-frequenz v und dem vorgegebenen Schwingungsweg s bei der vorgegebenen Prftemperatur mechanisch beansprucht; dementsprechend werden die Reibungs

20、zahlen f als Spitzenwerte bestimmt und zeitabhngig aufgeschrieben. Nach der vorgegebenen Prfdauer t werden die Verschleibetrge Wkam Grund- oder Gegenkrper ermittelt. Falls Fressverschlei auftritt, ist der Prflauf vorzeitig zu beenden; es wird dann nur die Prfdauer t notiert. 7 Gerte und Chemikalien

21、7.1 Translatorisches Oszillations-Prfgert Nach DIN 51834-1:2004-03, Abschnitt 5. 7.2 Prfkrper Werden fr den Grund- und/oder Gegenprfkrper andere als die in DIN 51834-2 genannten Standardprf-krperwerkstoffe verwendet, mssen folgende Angaben ber den jeweiligen Prfkrperwerkstoff bekannt sein: Werkstoff

22、bezeichnung des Substrates: Werkstoffnummer, z. B. nach DIN EN 10027-2 (nur bei Metallen): Herstellerbezeichnung der Substratwerkstoffe: Werkstoffhersteller des Substrates: Endbearbeitungsverfahren der Prfflche: Rauheiten der Oberflche (Ra, Rz, RVK, RPK): Wrmebehandlung des Substrates: a) vor der Be

23、schichtung: b) nach der Beschichtung: Werkstoffkurzname der Beschichtung: Beschichtungsverfahren: Schichtdicke (mm): Beschichtungshersteller: Herstellerbezeichnung der Beschichtung: Fr Metalle wird fr die Werkstoffkurznamen die Systematik der Nomenklatur nach DIN EN 10027-1 fr die chemische Zusammen

24、setzung verwendet. Fr Polymere gilt DIN EN ISO 1043-1, bei der nur die Haupt-komponente anzugeben ist. Die keramischen Werkstoffe werden ausschlielich in der stchiometrischen, chemischen Summenschreib-weise angegeben. Beispiele sind in Tabelle 1 angegeben. DIN 51834-3:2008-12 6 Tabelle 1 Beispiele f

25、r Werkstoffbezeichnungen Werkstoffkurzname Substrat Kurzname der Beschichtung Beschichtungsverfahren 42 CrMo 4 Al203 Plasmaspritzen X 155 CrVMo 121 CrN PVD SiC ADLC CVD PTFE 16 MnCr 5 FeN Thermochemisch Als Rauheitskennwerte sind fr Metalle Raund Rzanzugeben. Fr Keramiken und thermische Spritzschich

26、ten sind RVKund RPKanzugeben, wobei zustzlich Raund Rzangegeben werden knnen. Bei Oberflchen mit einer Vorzugsorientierung der Bearbeitungsriefen muss die Rauheit senkrecht zur Vorzugsorientierung gemessen werden. 7.3 Einmalspritze oder Messpipette zur definierten Zugabe von jeweils etwa 0,3 ml des

27、zu prfenden Schmierles. 7.4 Pinzette, gerade, rund, mit einer Lnge von etwa 200 mm. 7.5 Drehmoment-Schraubendreher, Anzugswert 0,5 Nm bis 5 Nm. 7.6 Messmikroskop oder vergleichbare Lngenmesseinrichtung, Messbereich 2 mm, mit einer Skalenteilungswert von 0,005 mm. 7.7 Ultraschallbad. 7.8 Siedegrenzen

28、benzin DIN 51631 2 (Typ 2 mit den Grenzwerten fr den Destillationsverlauf min. 80 C und max. 110 C) bei Metallen und Keramiken. Bei Polymeren sind geeignete Reinigungsmittel zu verwenden. 8 Probenahme Nach DIN 51750-1 und DIN 51750-2. 9 Vorbereitung Die Prfkrper werden visuell auf sichtbare Beschdig

29、ungen oder Korrosion geprft. Die Prfkrper werden mit einer individuellen, nicht entfernbaren Nummer versehen. Einwandfreie Prfkrper werden, unter Beachtung der entsprechenden Sicherheitsvorschriften, mit Siede-grenzenbenzin (nach 7.8) vor dem Einbau etwa 5 min gereinigt. Wenn vorhanden, wird zustzli

30、ch die Reinigung mit einem Ultraschallbad empfohlen. Nach dem Reinigungsgang sind die Prfkrper mit der Pinzette herauszunehmen und im Luftstrom zu trocknen. Es ist darauf zu achten, dass die Prfflchen nicht beschdigt werden. Fr jede Prfung sind neue, noch nicht gebrauchte Prfkrper zu verwenden. Bei

31、Proben aus Kunststoffen ist es unter Umstnden erforderlich, das Reinigungsmittel zu modifizieren und die Arbeitsschritte entsprechend anzupassen. DIN 51834-3:2008-12 7 10 Durchfhrung der Prfung Der Einbau der Prfkrper in die Prfkammer und der Prflauf erfolgen wie in DIN 51834-2 beschrieben. 11 Auswe

32、rtung 11.1 Bestimmung des Verschleibetrages der Gegenprfkrper (Kugel) Bei artgleicher Paarung der Werkstoffe wird der Verschleibetrag als Kalottendurchmesser an der Kugel, wie in DIN 51834-2 beschrieben, ermittelt und angegeben. 11.2 Bestimmung des volumetrischen Verschleibetrages 11.2.1 Allgemeines

33、 Der volumetrische Verschleibetrag muss bei den Werkstoffen an beiden Reibpartnern ermittelt werden, wenn verschiedene Werkstoffe miteinander gepaart werden, und kann bei Paarungen nach 11.1 zustzlich angegeben werden. 11.2.2 Gegenprfkrper Der volumetrische Verschleibetrag WV,Kugelin Kubikmillimeter

34、 (mm3) errechnet sich aus den Gleichungen (1) und (2) fr h R (siehe Bild 1): =RRddW11642221KugelV,(1) mit Ebeneq,3212 WdR = (2) Dabei ist R der mittlere Radius der Verschleiflche auf der Kugel nach dem Versuch; R der Kugelradius in mm; d1der Verschleispurdurchmesser parallel zur Bewegungsrichtung in

35、 mm; d2der Verschleispurdurchmesser rechtwinklig zur Bewegungsrichtung in mm; Wq,Ebeneplanimetrischer Verschleibetrag der Verschleispur quer zur Gleitrichtung in mm2. Der planimetrische Verschleibetrag Wq,Ebenewird in der Mitte der Verschleispur rechtwinklig zur Gleit-richtung profilometrisch gemess

36、en. DIN 51834-3:2008-12 8 11.2.3 Grundprfkrper Der volumetrische Verschleibetrag WV,Ebenein Kubikmillimeter (mm3) errechnet sich aus dem gemessenen planimetrischen Verschleibetrag Wq,Ebenein Quadratmillimeter (mm2) der Spur wie folgt (siehe Bild 1): ()Ebeneq,2324EbeneV,164WsRsddW +=(3) Dabei ist d3,

37、 d4der Durchmesser der Verschleispur der Scheibe parallel bzw. rechtwinklig zur Gleitrichtung; mit d = 0,5 (d3+ d4) in mm, wobei d3etwas lnger ist als d4; (4) s der Schwingungsweg in mm; und R Ebeneq,3412 Wd= , wobei d4= d2ist, in mm. (5) Die Begriffe Scheibe und Ebene sind gleichwertig. 11.2.4 Bela

38、stbarkeit Aus den Kalottendurchmessern d1und d2der Kugel kann in Verbindung mit der Normalkraft FNdie geometrische Pressung PGeoin Megapascal (MPa) bzw. Newton je Quadratmillimeter (mm2) am Versuchs-ende nach Gleichung (6) ermittelt werden, die ein Ma fr die tribologische Belastbarkeit der Prfpaarun

39、g, in Wechselwirkung mit dem Schmierstoff, darstellt und zustzlich in Tabelle 2 angegeben wird. 2KNGeo4WFP=(6) mit ()21K5,0 ddW += (7) 11.3 Ermittlung der Reibungszahlen Die Ermittlung der Reibungszahlen erfolgt nach DIN 51834-2. 11.4 Anzahl der Prfungen Das zu prfende Schmierl ist mindestens einer

40、Zweifachprfung zu unterziehen. 12 Angaben der Ergebnisse Prfung DIN 51834-03 DIN 51834-3:2008-12 9 Tabelle 2 DIN 51834-3 Versuchsnummer: Prfgertenummer: Kugel Scheibe Werkstoffe (Substrate + Beschichtungen) fminfmaxfminf30f90f120fEndeWKmm WVmm3WV3mm3Versuch 1/Datum: Werkstoffkurznahme (Herstellerbez

41、eichnung) gegen Werkstoffkurznahme (Herstellerbezeichnung) Versuch 2/Datum: Werkstoffkurzname (Herstellerbezeichnung) gegen Werkstoffkurznahme (Herstellerbezeichnung) Schmierstoffbezeichnung Formulierungsnummer Schmierstoff Entwicklungscode Schmierstoff DIN 51834-3:2008-12 10 Vor dem Versuch Nach de

42、m Versuch Legende 1 Scheibe (Ebene) 2 Kugel d2Verschleispurdurchmesser d4der Durchmesser der Verschleispur der Scheibe rechtwinklig zur Gleitrichtung R der mittlere Radius der Verschleiflche auf der Kugel nach dem Versuch R der Radius der Kugel vor dem Versuch Wq,Ebeneder planimetrische Verschleibet

43、rag der Verschleispur quer zur Gleitrichtung Volumetrischer Verschleibetrag der Kugel: =RRddW11642221KugelV,(8) Volumetrischer Verschleibetrag der Scheibe (Ebene): ()Ebeneq,2324ScheibeV,164WsRsddW +=(9) Bild 1 Schematische Darstellung der Bestimmungsgren zur Ermittlung der Verschleivolumina von Grun

44、d- und Gegenkrper DIN 51834-3:2008-12 11 Literaturhinweise 1 DIN EN ISO 4288, Geometrische Produktspezifikation (GPS) Oberflchenbeschaffenheit: Tast-schnittverfahren Regeln und Verfahren fr die Beurteilung der Oberflchenbeschaffenheit 2 DIN EN ISO 13565 (alle Teile), Geometrische Produktspezifikatio

45、nen (GPS) Oberflchenbeschaf-fenheit: Tastschnittverfahren Oberflchen mit plateauartigen funktionsrelevanten Eigenschaften 3 DIN ISO 5725-1, Genauigkeit (Richtigkeit und Przision) von Meverfahren und Meergebnissen Teil 1: Allgemeine Grundlagen und Begriffe 4 DIN EN ISO 4259, Minerallerzeugnisse Besti

46、mmung und Anwendung der Werte fr die Przision von Prfverfahren 5 DIN EN ISO 6508-1, Metallische Werkstoffe Hrteprfung nach Rockwell Teil 1: Prfverfahren (Skalen A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T) 6 DIN EN 1071-3, Hochleistungskeramik Verfahren zur Prfung keramischer Schichten Teil 3: Bestimmung der Haftung und Formen des mechanischen Versagens mit dem Ritztest 7 DIN EN 10027-2, Bezeichnungssysteme fr Sthle Teil 2: Nummernsystem 8 DIN EN ISO 1043-2, Kunststoffe Kennbuchstaben und Kurzzeichen Teil 2: Fllstoffe und Verstrkungsstoffe