润滑知识

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一、润滑油的性能指标

1.润滑油的外观(色度)

油品的颜色,往往可以反映其精制程度和稳定性。对于基础油来说,一般精制程度越高,其烃的氧化物和硫化物脱除的越干净,颜色也就越浅。不过,即使精制的条件相同,不同油源的原油所生产的基础油,其颜色和透明度也可能是不相同的。

对于新的成品润滑油,由于添加剂的使用,单纯颜色作为判断基础油精制程度高低的指标已失去了它原来的意义,同时选用浅颜色的基础油和改性剂则难度越来越大,体下了企业的研发水平


2.润滑油的密度

密度是润滑油最简单、最常用的物理性能指标。润滑油的密度随其组成中含碳、氧、硫的数量的增加而增大,因而在同样粘度或同样相对分子质量的情况下,含芳烃多的,含胶质和沥青质多的润滑油密度最大,含环烷烃多的居中,含烷烃多的最少。

由于添加剂的密度往往大于1,所以添加剂含量大的特殊润滑油密度往往偏大,缺少添加剂的润滑油密度偏低。


3.润滑油的粘度

粘度反映油品的内摩擦力,是表示油品油性和流动性的一项指标。在未加任何功能添加剂的前提下,粘度越大,油膜强度越高,抗高温和重负荷能力也高,但流动性和散温性能越差。

优秀的生产厂家则会提供粘度标准提供精度非常高的润滑油产品。

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4.润滑油的粘度指数

粘度指数表示油品粘度随温度变化的程度。粘度指数越高,表示油品粘度受温度的影响越小,其粘温性能越好,反之越差。 很高的粘度指数往往意味着采用了合成基础油。


5.润滑油的闪点

闪点是表示油品蒸发性的一项指标。油品的馏分越轻,蒸发性越大,其闪点也越低。反之,油品的馏分越重,蒸发性越小,其闪点也越高。在粘度相同的情况下,闪点越高越好。因此,用户在选用润滑油时应根据使用温度和润滑油的工作条件进行选择。一般认为,闪点比使用温度高20~30℃,即可安全使用。

高温润滑油的闪点通常都达到200多℃,而高温脂也需要采用高闪点的基础油。


6.润滑油的凝点和倾点

凝点是指在规定的冷却条件下油品停止流动的最高温度。油品的凝固和纯化合物的凝固有很大的不同。油品并没有明确的凝固温度,所谓"凝固"只是作为整体来看失去了流动性,并不是所有的组分都变成了固体。

润滑油的凝点是表示润滑油低温流动性的一个重要质量指标。对于生产、运输和使用都有重要意义凝点高的润滑油不能在我国北方低温环境下下使用。相反,在气温较高的南方地区则没有必要使用凝点低的润滑油。因为润滑油的凝点越低,其生产成本越高,造成不必要的浪费。一般说来,润滑油的凝点应比使用环境的最低温度低5~7℃。但是特别还要提及的是,在选用低温的润滑油时,应结合油品的凝点、低温粘度及粘温特性全面考虑。因为低凝点的油品,其低温粘度和粘温特性亦有可能不符合要求。

凝点和倾点都是油品低温流动性的指标,两者无原则的差别,只是测定方法稍有不同。


7.润滑油的酸值、碱值和中和值

酸值是表示润滑油中含有酸性物质的指标,单位是mgKOH/g。酸值分强酸值和弱酸值两种,两者合并即为总酸值(简称TAN)润滑油的。我们通常所说的"酸值",实际上是指"总酸值(TAN)润滑油的"。

酸值是油品使用过程中氧化变质的重要评价指标,酸值越大,氧化越严重

碱值是表示润滑油中碱性物质含量的指标,单位是mgKOH/g。

碱值亦分强碱值和弱碱值两种,两者合并即为总碱值(简称TBN)润滑油的。我们通常所说的"碱值"实际上是指"总碱值(TBN)润滑油的"。

中和值实际上包括了总酸值和总碱值。但是,除了另有注明,一般所说的"中和值",实际上仅是指"总酸值",其单位也是mgKOH/g。

   

8.润滑油的水分

水分是指润滑油中含水量的百分数,通常是重量百分数。润滑油中水分的存在,会破坏润滑油形成的油膜,使润滑效果变差,加速有机酸对金属的腐蚀作用,锈蚀设备,使油品容易产生沉渣。含0.05%水分的润滑油相比比含0.01%水分的润滑油,会使轴承寿命降低50%。

总之,润滑油中水分越少越好。


9.润滑油的机械杂质

机械杂质是指存在于润滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶剂的沉淀物或胶状悬浮物。这些杂质大部分是砂石和铁屑之类,以及由添加剂带来的一些难溶于溶剂的有机金属盐。通常,润滑油基础油的机械杂质都控制在0.005%以下(机杂在0.005%以下被认为是无)润滑油的。


10.润滑油的灰分和硫酸灰分

灰分是指在规定条件下,灼烧后剩下的不燃烧物质。灰分的组成一般认为是一些金属元素及其盐类。灰分对不同的油品具有不同的概念,对基础油或不加添加剂的油品来说,灰分可用于判断油品的精制深度。对于加有金属盐类添加剂的油品(新油)润滑油的,灰分就成为定量控制添加剂加入量的手段。

配置无灰润滑脂的时候,也需要用到特殊的基础润滑油和添加剂。


12.润滑油的残炭

油品在规定的实验条件下,受热蒸发和燃烧后形成的焦黑色残留物称为残炭。残炭是润滑油基础油的重要质量指标,是为判断润滑油的性质和精制深度而规定的项目。润滑油基础油中,残炭的多少,不仅与其化学组成有关,而且也与油品的精制深度有关,润滑油中形成残炭的主要物质是:油中的胶质、沥青质及多环芳烃。这些物质在空气不足的条件下,受强热分解、缩合而形成残炭。油品的精制深度越深,其残炭值越小,一般讲,空白基础油的残炭值越小越好。

现在,许多油品都含有金属、硫、磷、氮元素的添加剂,它们的残炭值很高,因此含添加剂油的残炭已失去残炭测定的本来意义。机械杂质、水分、灰分和残炭都是反映油品纯洁性的质量指标,反映了润滑基础油精制的程度。


二、润滑脂的性能指标

1.工作锥入度

锥入度是衡量润滑脂的稠度的指标。值越大,脂越软,反之越硬。

锥入度是在25℃下,将一定质量的锥体从锥入度仪上释放,锥体在5秒内下落后刺入待测样品的深度。根据锥入度的大小,一般将润滑脂分成000#~6#共9个等级。


工作锥入度,是选用润滑脂时首先考虑的指标。通常根据摩擦部件的工作条件和加注润滑脂方式。来选择适宜的润滑脂稠度。

对于一般的滚动轴承而言,其速度因子DN值(轴承内径mm×转速r/min)在15000~30000时,选用2号脂或1号脂;若DN值大于30000而小于50000,则选用3号脂较合适;如采用集中供脂润滑选用0号脂或1号脂较合适;一些齿轮箱中选用00号或000号甚至更稀的脂比较合适。


2.滴点

润滑脂在规定的条件下加热,润滑脂随温度升高而变软,从脂杯中滴下第一滴的温度为滴点。润滑脂的滴点,可大致地衡量其最高使用温度。一般来说,润滑脂的使用最高温度界限应低于其滴点30~50℃然而,对于低转速的使用情况,润滑脂的最高使用温度界限可以低于滴点15~30℃。达到300℃左右的滴点的润滑脂才有资格称为高温润滑脂。

需要注意的是滴点不是确定润滑脂最高使用温度界限的唯一参数。确定一个润滑脂的最高使用温度界限,除滴点外还应参看高温下润滑脂的稠度、基础油和稠化剂的抗氧化能力、高温下胶体安定性等参数。


3.分油

润滑脂在贮存和使用过程中有产生分油的倾向,质量较好的润滑脂分油较少。测定润滑脂分油量的方法有几种,常用的是钢网分油。

钢网分油是用60目不锈钢网内装10g润滑脂试样,在100℃保持一定时间,称量试验前后盛接分油的烧杯,即得分油质量分数。

润滑脂在滚动轴承内由于受热挤压、离心力和渗透等作用,会析出少量的油,析出的一部分被甩出去了,也有一部分油用于润滑滚道。因此润滑脂在使用中轻微分油是有益的,但不宜过大。分油过大至会致轴承烧坏也会污染设备。


4.蒸发量

蒸发量是衡量润滑脂在使用和贮存过程中,由于基础油的蒸发导致润滑脂变干的倾向。测定方法:将盛满后1mm的润滑脂的钢皿,置于专门的恒温器中,在规定的温度下保持一定时间。测定其蒸发损失的质量,以质量分数表示,蒸发性越小越好。


5.水淋流失量

润滑脂的抗水性是指在水中不溶解、不乳化、不从周围介质中吸取水分、不被水洗掉的能力。

润滑脂的抗水性主要取决于稠化剂,其次是基础油。硅油抗水性较好,其次是矿物油、酯类油,聚醚油的抗水性较差。从稠化剂来说,磺酸钙、复合钙基和钙基最好,脲基脂、烃基脂和复合锂以及复合铝次之,抗水性最差的是钠基脂和复合钠基脂。

水淋流失量是在水林试验机中测试,将4g试样装入204型球轴承中,以600r/min的速度转动,控制水温38℃,并以5ml流速喷淋在轴承套的防护板上,以1h内被水淋洗掉的润滑脂量来衡量润滑脂的抗水淋能力。


6.极压性能

实验室评定润滑脂的抗磨和极压性能最常用的方法是四球机极压特性试验和梯姆肯试验OK负荷法。

通常润滑脂的抗磨、极压能力多数是通过添加抗磨、极压添加剂来实现。也有像复合钛基脂、复合磺酸钙基脂在不添加抗磨、极压添加剂的本身就具有良好的极压抗磨性。

四球机极压性能试验:

三个直径为12.7mm的钢球被夹紧在球盒中,并被试验用脂覆盖,另一个同直径的钢球置于三球顶部,在规定的负荷下,上面一个钢球对着下面静止的三个钢球旋转,转数为1770r/min,润滑脂温度为27℃,然后逐级增大负荷进行一系列10s试验,每次试验后测量球盒内任何一个或三个钢球的磨痕直径,直到发生烧结为止。

PD值为烧结负荷,在实验条件下使转动球与三个静止的球发生烧结的最小负荷,他表示已超过润滑脂的极压能力。

PB值为最大无卡咬负荷,在试验条件下不发生卡咬的最大负荷。



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