摩擦学实验报告

1、使用四球摩擦试验机对油膜抗压强度及摩擦系数测定材料E123 41203057 姜涛一、 实验目的1. 了解四球摩擦试验机的基本结构； 2. 掌握润滑剂油膜强度、抗磨性能和和摩擦系数的测试方法。 3了解常用润滑油的摩擦学性能及减摩抗磨添加剂的作用二、实验原理简述 在四球机中四个钢球按等边四面体排列着。上球在1760转/分下旋转。下面三个球用油盒固定在一起，通过液压系统由下而上对钢球施加负荷。在试验过程中四个钢球的接触点都浸没在润滑剂中。每次试验时间为10秒，试验后测量油盒内每个钢球纵横两个方向的磨痕直径，求出平均直径。按规定的程序反复试验，直到求出代表润滑剂承载能力的评定指标。 测润滑剂抗磨性能

2、时，上球转速1200转/ 分，运转时间30min。三、实验仪器与设备 1.四球摩擦试验机: 负荷范围为6800公斤。2.显微镜：装有测微计，读数值为0.01毫米。 3.钢球：符合GB 308钢球要求的2级轴承钢球，直径为12.7毫米，材料为GCr15。4、轧铝油若干四、实验步骤A.油膜抗压强度的测定 1、预热四球机，开机空转30分钟。 2、清洗用具，用溶剂汽油清洗钢球、油盒、夹具及其它在试验过程中与试样接触的零部件，再用石油醚洗两次，然后用吹风机吹干，清洗后的钢球应光洁无锈斑。清洗后请勿用手直接接触试样。 3、装配用具，先将一钢球装入弹簧夹头，上在主轴内，另三个钢球固定油盒内，上在下副盘上。把

3、试样倒入油盒中，让试样盖过钢球而到达压圈与螺帽的接合处。如果是试验润滑脂，则先在油盒中放上足够数量的润滑脂，把球嵌入润滑脂中，放上压环，拧紧螺帽固紧油盒，抹平表面的润滑脂并调整到压圈与螺帽的接合处。试样中不能有空隙存在。 4、升油盒，将实验力预置到较大数值,按下试验力施加键，1min后暂停，依次按下静压油泵、压力油泵，油盒升降按钮。在油盒上升过程中调节调零旋钮使试验力现实0N。5、加载试验力，试验力稳定后，调节微调阀手轮使试验力达到预定数值。6、监察报警区，时间设定为10s，频率设定为43.86，将摩擦力调零，时间转速清零。检查报警区，直至无红灯亮。7、启动电机，按FDW启动电机，出现问题时按

4、STOP。8、观测磨斑，用光学显微镜观察三个试验钢球，测量磨痕直径，取平均值，精确到0.01mm。 9、PB的测定，测定PB时要求在最大抗压强度PB下的磨痕直径，不得大于相应的补偿线上的磨痕直径（即补偿直径）的5%。如果测得某种负荷下的磨痕直径比相应的补偿线上的磨痕直径大5%。则下次试验就在较低的负荷下继续这种操作，直到确定最大抗压强度为止。B.摩擦系数的测定（长磨试验）1、设定参数，预热后、频率设置为29.95，时间为30min。2、装配用具，装配顶球，底球，试验力预置为392N3、升油盒，上升过程试验力调零，稳定后按试验力施加键。4、启动电机，试验力稳定后，按FWD键和运行键，试验结束后保

5、存数据及试验曲线。五、试验数据测量油膜的抗压强度：试验转速试验力1760r/min255N1760r/min294N长磨试验试验转速试验力摩擦系数1200r/min392N0.00963PB=490N WSD=0.46 六、实验现象观测图为试验后的钢球表面七、实验结论及讨论 本次实验主要使用了四球摩擦试验机对轧铝油油膜的抗压强度及摩擦系数进行了测定，了解了四球摩擦试验机的操作，对润滑剂的抗压效果有了一定的了解，并对轧铝油的抗压强度和摩擦系数有了数据的认知。对轧制过程中润滑剂作用的分析材料E123 41203057 姜涛一、 实验目的1、对轧制的过程有进一步的认知，对多道次轧制有明确的认识，了解

6、具体的操作。2、了解轧制试样的润滑油的基本组成，通过轧制数据分析不同成分的润滑油的作用。3、对用不同润滑油轧制的试样的表面组织进行观察和分析。二、实验原理轧制油的功能是在轧辊和带钢的表面形成一个保护膜，由限制金属与金属之间的接触的方法来减小摩擦系数。水是润滑油的载体，其作用是冷却，带走在轧辊咬入过程中由于摩擦产生的热。因此，轧制乳化液实现了为了满足轧机的速度和带钢的质量等要求所必须的功能，既提供了润滑性能，又提供了冷却性能。对每台轧机，所采用的轧制油都必须特别配制，以便提供控制金属与金属之间的接触所必须的润滑性能。在金属与金属之间发生接触时，就会产生摩擦，如果没有摩擦，就会产生诸如打滑和厚度控

7、制的结果不良等问题。因此，轧制油的目的并不是消除摩擦，而是必须控制它以满足轧机的要求。三、实验仪器与设备 1、轧机一台2、以二硫化钼为主要成分的润滑油1和润滑油23、不同厚度的钢板3片4、石油醚一瓶5、显微镜6、螺旋测微器四、实验步骤1、对3片钢板进行编号，使用螺旋测微器进行3次厚度的测量并取平均值，记录。2、分别对1号、2号、3号钢板进行使用无润滑油、1号润滑油、2号润滑油的轧制，每次6道次，压下量为0.2mm。每道次轧制后再次进行钢板厚度的测量并记录。3、在3片钢板轧制完毕后， 分别对每片钢板进行显微组织的观察及照相。4、每6道次轧制完毕之后，使用石油醚进行润滑与洁净。五、实验数据表5.1

8、：3块钢板初始厚度测定原始轧件厚度（mm）钢板序号一次测量二次测量三次测量平均厚度1号1.471.4661.4671.4682号1.4921.4811.4711.4813号1.4791.4731.4691.474表5.2：1号钢板（干轧）的钢板实验中厚度测量干轧（mm）道次一次测量二次测量三次测量平均厚度11.3471.3361.361.34821.1631.1611.161.16130.9660.9550.9540.95840.7760.770.7680.77150.6020.590.5840.59260.460.4510.4570.456表5.3：2号钢板（0.6%MoS2润滑）的钢板实验

9、中厚度测量0.6%MoS2润滑（mm）道次一次测量二次测量三次测量平均厚度11.4371.4181.4191.42521.3211.3011.31.30431.1791.1681.1761.17341.021.0151.0171.01750.8490.8420.8410.84460.6810.6790.6780.679表5.4：3号钢板（0.8%MoS2润滑）的钢板实验中厚度测量0.8%MoS2润滑（mm）道次一次测量二次测量三次测量平均厚度11.421.4191.4021.41421.2961.31.2491.29731.141.1351.151.14240.9920.9830.9860.9

10、8750.810.80.8070.80660.6480.6470.6440.6465、3组试样轧制时的数据记录干轧，表5.5道次厚度H(mm)厚度h(mm)压力1(kn)压力2(kn)扭矩(kn-m)速度(rpm)电压(V)电流(A)功率(KW)时间(s)11.4681.34823.4325.680.111.31000.841.3821.3481.16137.6150.590.3711.27001.311.7231.1610.95846.7658.10.4610.86001.542.0640.9580.77152.8960.970.5111.68001.682.5850.7710.59259.

11、0770.710.6211.53001.933.0960.5920.45667.7673.610.6810.54002.124.130.6%MoS2润滑，表5.6道次厚度H(mm)厚度h(mm)压力1(kn)压力2(kn)扭矩(kn-m)速度(rpm)电压(V)电流(A)功率(KW)时间(s)11.4811.42513.4714.070.0611.19000.651.5521.4251.30428.5728.390.1911.59000.941.7231.3041.17337.9541.350.3210.75001.151.7241.1731.01741.4652.620.3711.21001

12、.431.8951.0170.84447.7661.520.5210.89001.682.4160.8440.67954.0470.720.5210.89001.982.750.8%MoS2润滑，表5.7道次厚度H(mm)厚度h(mm)压力1(kn)压力2(kn)扭矩(kn-m)速度(rpm)电压(V)电流(A)功率(KW)时间(s)11.4741.41411.7314.30.0411.51000.661.5521.4141.29726.2733.970.3310.79000.991.7231.2971.14233.8147.170.3511.23001.31.7241.1420.98739.455.980.410.94001.492.0650.9870.80652.3162.230.5211.03001.762.4160.8060.64660.8672.450.5410.94002.092.92六、实验现象及分析1.三组经润滑剂润滑轧制后的钢样其微观组织如下（依次为1、2、3号试样）： 从图中可以观察到，未使用润滑油的试样表面更为粗糙，而0.8%MoS2润滑的表面也比0.6%MoS2润滑效果更好。2.对润滑剂抗磨抗压效果的分析通过表5.5、5.6、5.7可以算出，干轧其每道次轧制厚度平均为0.167mm，使用0.6%MoS2润滑，