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全面掌握润滑油——基础知识(三)

我们在维护轴承、销轴等部件时,经常使用到“黄油”,这种半流体的物质和润滑油到底有啥区别?

“黄油”标准叫法为:润滑脂。润滑脂是一种稠化剂分散于液态润滑油内而形成的从固体到半流体的润滑材料,具有一定的稠度和触变性,所以只有在足够的外力作用下才能产生变形和流动。在常温和静止状态下,润滑脂呈半固体状态,能够附着在摩擦表面上像固体一样不流动。当经受机械剪切作用时,润滑脂变稀,能像液体一样润滑摩擦表面。当机械剪切作用逐渐变小,以至消失时,润滑脂就又逐渐变稠。


一、润滑脂的组成:

润滑脂是由基础油、稠化剂和添加剂三种成分组成,基础油含量约占80-95%,增稠剂含量为2%-20%,添加剂含量范围为0-15%。

基础油

润滑脂中起润滑作用的是基础油,因此润滑油的性能主要取决于基础油的性能。如用于低温、轻负荷、高转速轴承的润滑脂应选低粘度、低倾点的润滑油作基础油。对用于高温、高负荷、低转速轴承的润滑脂应选用高粘度的润滑油作基础油;对于高温、低温、高速、抗辐射条件下,多采用合成润滑油作基础油。

稠化剂

稠化剂的基本作用是稠化,在润滑脂内形成三维结构的骨架,润滑油被吸附在其中,使润滑脂成为具有一定强度的半流体膏状物。稠化剂分为皂基和非皂基两种。

皂基稠化剂:天然脂肪酸或合成脂肪酸与碱土金属进行皂化生成脂肪酸金属盐叫做皂。常用的有锂皂、复合锂皂、钙皂、钠皂等,用这些皂作为稠化剂制取的润滑脂叫做皂基润滑脂。

非皂基稠化剂:用非金属(膨润土、聚脲、炭黑等)作为稠化剂所制取的润滑脂,叫做非皂基润滑脂。

添加剂

为了改善润滑脂的某些性能,在润滑脂中加入各种添加剂,如极压抗磨剂、抗氧剂、防锈剂、粘温性能改进剂、金属钝化剂、结构改进剂等。

二、润滑脂的分类:

润滑脂的种类和牌号很多,有按基础油的种类不同分为矿物油型和合成油型;按稠化剂的不同分为皂基脂和非皂基脂;按用途分为减摩、防护、密封等润滑脂;按润滑脂的某一特性分为高温、高低温、极压、防锈脂等;按皂基的组成分为单一皂基脂如钙、钠、锂等润滑脂和混合皂基脂(如复合锂基润滑脂)。通常多按稠化剂进行分类,如下图所示:

三、润滑脂的主要技术指标:

(1) 基础油粘度

润滑脂中起润滑作用的是基础油,因此同其他润滑油一样,基础油粘度是润滑脂的最重要指标;粘度越大,则所能提供的油膜厚度越厚。低速重载需要选择基础油粘度大的润滑脂,高速轻载需要选择基础油粘度小一点的润滑脂,并不是一种润滑脂可以满足各种工况的润滑需要。通常,润滑脂的技术参数中应注明润滑脂所用基础油的粘度。

(2) 针入度

针入度是用来衡量润滑脂稠度的一种方法。在一定温度(常温25℃)下,以一定重量的圆锥体从润滑脂表面自由陷入润滑脂的深度,以1/l0毫米为单位,称为针入度,通常用NLGI等级来表示,在NLGI 000-5之间。针入度愈小,稠度愈大,说明润滑脂愈硬;针入度愈大,稠度愈小,说明润滑脂愈软。如果选用的润滑脂太软则易变稀和流失,太硬则其流动性不好。从使用的角度来看,针入度是与润滑脂在润滑部位的保持能力、密封性以及与润滑脂的泵送和加注方式有关的重要指标。

(3) 滴点

润滑脂滴点是加热润滑脂,使润滑脂变软开始滴落第一滴润滑油的温度,此时基础油从增稠剂中释放出来且无法被增稠剂再吸收。滴点高低是决定润滑脂最高使用温度的指标之一;滴点越高,润滑脂的最高使用温度越高,但是润滑脂的滴点并不代表最高使用温度。

(4) 抗水性

润滑脂的抗水性决定于所用稠化剂的抗水性和乳化性质,而皂基润滑脂的抗水性决定于金属皂的水溶性。钠基脂抗水性最差,钙、铝、锂基脂抗水性较好。一般采用抗水喷淋能力和抗水冲刷能力来评价润滑脂的抗水性能。

(5) 抗磨性

抗磨性是润滑脂一项重要指标,,反应润滑脂承受载荷的能力。测定抗磨性时一般用四球机,测定临界负荷、烧结负荷以及用梯姆肯试验机测OK值等。

(6) 机械安定性

润滑脂承受机械作用时稠度变化的特性成为机械安定性。润滑脂的机械安定性的好坏同使用密切相关,若用机械安定性不好的润滑脂,机械结构将受到严重破坏,不能恢复原有性状,润滑脂就会从这些部位流失,导致摩擦表面磨损。

(7)氧化安定性

润滑脂在储运和使用过程中抵抗氧化的能力称为氧化安定性。氧化安定性是影响润滑脂使用寿命的重要性能之一,尤其是对高温下长期使用的润滑脂有更重要意义。

润滑脂滴点与最高使用温度

润滑脂类型

滴点,℃

最高使用温度,℃

锂基

175

120 - 135

复合锂基

250+

140 - 170

聚脲基

250+

170 - 200

石灰皂

90

60 - 70

无水钙

140

90 - 110

复合钙

260+

190 - 220

改良粘土

280+

190 - 220

190

135 - 150

复合钠

250+

175 - 190

润滑脂在使用过程中,能否混用,又如何选择?请持续关注下期“润滑基础(四)”。

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