润滑脂的使用范围很广,工作条件差异也很大.不同的机械设备对润滑脂性能要求很不相同。润滑脂性能是润滑脂组成及其制备工艺的综合体现。润滑脂性能的评价,不但在生产上和研究工作上有决定性的意义,而且在使用部门对润滑脂的选择和检验上也是必不可少的。
根据汽车及工程机械用脂部位的具体情况,对润滑脂的基本要求是:适当的稠度,良好的高低温性能,良好的极压、抗磨性,良好的抗水、防腐、防锈和安定性等。
l.稠度
在规定的剪力或剪速下,测定润滑脂结构体系变形程度以表达体系的结构性,即为甲厚的概念。是一个与润滑脂在所润滑部位上的保持能力和密封性能,以及与润滑脂的泵送和加注方式有关的重要性能指标。某些润滑点之所以要使用润滑脂,就是因为其有一定的稠度,从而使其具有一定的抵抗流失的能力。不同稠度的润滑脂所适用的机械转速、负荷和环境温度等工作条件不同,因此,稠度是润滑脂的一个重要指标。
润滑脂的稠度等级可用锥入度来表示。润滑脂的锥入度是指在规定时间、温度条件下,规定重量的标准锥体穿入润滑脂试样的深度,以(l/10)mm表示。润滑脂的锥入度测定可按《润滑脂锥入度测定法〉〉(GB/T269一91)规定的方法进行。润滑脂锥入度通常包括不工作、工作、延长工作、块锥入度四种,不工作锥入度一般不象工作锥入度那样能有效地代表使月中润滑脂的稠度,通常检验润滑脂时最好用工作锥入度。延长工作锥入度适用于工作超过60次所测定的锥入度。润滑脂锥入度测定方法概要:在25’C条件下将锥体组合件从锥入计上释放,使锥体沉入试样5s的深度来分别
锥入度可有效地表示润滑脂的稠度,是选用润滑脂的重要依据。我国用锥入度范围来划分润滑脂的稠度牌号。GB7631.1一87和国际上广泛采用的美国润滑脂协今(NLGⅠ)的稠度编号相一致。
2.高温性能
温度对于润滑脂的流动性具有很大影响,温度升高,润滑脂变软,使得润滑脂附着性能降低而易于流失。另外在较高温度条件下还易使润滑脂的蒸发损失增大,氧化变质与凝缩分油现象严重。润滑脂失效的主要原因,大多是由于凝胶的萎缩和基础油的蒸发损关所致,即润滑脂关效过程的快慢与其使用温度有关。高温性能好的润滑脂可以在较高的使用温度下保持其附着性能,其变质失效过程也较缓慢。润滑脂的高温性能可用滴点、蒸发度和轴承漏失量等指标进行评定。
润滑脂的滴点是指其在规定条件下达到一定流动性时的最低温度,以‘C表示。滴点没有绝对的物理意义,它的数值因设备与加热速率不同而异。润滑脂的滴点主要取决于稠化剂的种类与含量,润滑脂的滴点可大致反映其使用温度的上限。润滑脂达到滴点时其已丧失对金属表面的粘附能力。一般润滑脂应在滴点以下20‘C一30‘C或更低的温度条件下使用。
润滑脂的滴点可按GB/T4929一85《润滑脂滴点测定法》进行测定。方法概要:将润滑脂装入滴点计的脂杯中,在规定的标准条件下,记录润滑脂在试验过程中达到规定流动性时的温度。该标准与ⅠSO/DP2176等效。GB/T3498一83是润滑脂宽温度范围滴点测定法。
润滑脂的蒸发度是指在规定条件下蒸发后,润滑脂的损失量所占的质量百分数。润滑脂的蒸发度主要取决于所采用的基础油的种类、馏分组成和分子量。高温、宽温度条件下使用的润滑脂,其蒸发度的测定尤为重要,蒸发度可以定性地表示润滑脂上限使用温度。润滑脂基础油蒸发损失,就会使润滑脂中的皂基稠化剂含量相对增大,导致脂的稠度发生变化,使用中会造成内摩擦增大,影响润滑脂的使用寿命。因而,蒸发度指标可以从一定程度上表明润滑脂的高温使用性能。
绝大部分滚动轴承润滑都采用润滑脂,因此,润滑脂的轴承使用寿命是一项极其重要的性能指标。
4.极压性与抗磨性
涂在相互接触的金属表面间的润滑脂所形成的脂膜，能承受来自轴向与径向的负荷,脂膜具有的承受负荷的特性就称做润滑脂的极压性。一般而言,在基础油中添加了皂基稠化剂后,润滑脂的极压性就增强了。在苛刻条件下使用的润滑脂，常添加有极压剂,以增强其极压性。目前普遍采用四球试验机来测定润滑脂的脂膜强度。SH/T0202一92<<润滑脂极压性能测定法(四球机法)>>规定了润滑脂极压性能的测定方法,该方法用综合磨损值和烧结点来表示。综合磨损值也称负荷一磨损指数,是用四球法测定润滑剂极压性能时,在规定条件下得到的若千次修正负荷的平均值。烧结点也称烧结负荷,指在规定条件下使钢球发生烧结的最低负荷(N)。
SH/T0203一92〈润滑脂极压性能测定法(梯姆肯试验机法)》用OK值(即最大合用值)来表示润滑脂的极压性能。所渭OK值是指在用梯姆肯法测定润滑剂承压能力的过程中,出现刮伤或卡咬现象时所加负荷的最小值(N)。
润滑脂通过保持在运动部件表面问的油膜,防止金属对金属相接触而磨损的能力称为抗磨性。润滑脂的稠化剂本身就是油性剂,具有较好的抗磨性。在苛刻条件下使用的润滑脂,添加有二硫化钼、石墨等减磨剂和极压剂,因而具有比普通润滑脂更强的抗磨性,这种润滑脂被称为极压型润滑脂。
SH/T0204一92《润滑脂抗磨性能测定法(四球机法)》规定了润滑脂抗磨性能的测定方法。SH/T0427一92《润滑脂齿轮磨损测定法》是用齿轮磨损试验机测定润滑脂抗磨性的方法。
5.抗水性
润滑脂的抗水性表示润滑脂在大气湿度条件下的吸水性能,要求润滑脂在储存和使用中不具有吸收水分的能力。润滑脂吸收水分后,会使稠化剂溶解而致滴点降低,引起腐蚀,从而降低保护作用。有些润滑脂,如复合钙基脂,吸收大气中的水分还会导致变硬,逐步丧失润滑能力。润滑脂的抗水性主要取决于稠化剂的抗水性与乳化性。汽车与工程机械在使用过程中,底盘各摩擦点可能与水接触,这就要求润滑脂具有良好的抗水性。抗水性差的润滑脂吸收大气中水分或遇水后往往造成稠度降低甚至乳化而流失。
SH/TO109一92规定了用抗水淋性能测定法测定润滑脂抗水性的方法。方法概要:在规定条件下,将巳知量的试样加入试验机轴承中,在运转中受水喷淋,根据试验前后轴承中试样质量差值.得出因水喷淋而损失的润滑脂量。也可用测定润滑脂溶水性能的方沫测定其抗水性。方法概要:在试样中逐次加人定量的水分，测其10万次延长工作锥人度再与试验前60汰工作锥入度相比较，其差值大小可评定该试样的溶水性能。
6.防腐性
防腐性是润滑脂阻止与其相拨触金属被腐蚀的能力。润滑脂的稠化剂和基础油本身是不会腐蚀金属的,使润滑脂产生腐蚀性的原因很多,主要是由于氧化产生酸性物质所致。一般而言，过多的游离有机酸、碱都会引起腐蚀。腐蚀试验就是检测润滑脂是否对金属有腐蚀作用,测定的方法有好几种,试验条件也各异,但都是在一定温度和试验时问下,通过观察金属片上的变色或产生斑点等现象未判断润滑脂腐蚀性的大小。
7.胶体安定性
胶体安定性是指润滑脂在储存和使用时避兔胶体分解,防止液体润滑油析出的能力。润滑脂发生皂油分离的倾向性大则说明其胶体安定性不好,将直接导致润滑脂稠度改变。评定润滑脂胶体安定性可采用分油试验进行。GB/T 392一90《润滑脂压力分油测定法八通过测定润滑脂的分油量来评定润滑脂的胶体安定性。方法概要:用加压分油器将油从润滑脂中压出,然后测定压出的油量。SH/T0321一92《润滑脂漏斗分油测定法》，规定了用漏斗分油法测定润滑脂的分油量的方法。SH/T0324一92《润滑脂钢网分油测定法(静态法)》,规定了用钢网分油法测定润滑脂分油量的方法,适用于测定润滑脂在温度升高条件下的分油倾向。
8.氧化安定性
润滑脂在储存与使用时抵抗大气的作用而保持其性质不发生永久变化的能力称为氧化安定性。润滑脂的氧化与其组分,也即稠化剂、添加剂及基础油有关。润滑脂中的稠化剂和基础油,在储存或长期处于高温的情况下很容易被氧化。
氧化的结果是产生腐蚀性产物、胶质和破坏润滑结构的物质,这些物质均易引起金属部件的腐蚀和降低润滑脂的使用寿命。由于润滑脂中的金属(特别是锂皂)或其它化合物对基础油的氧化具有促进作用,所以,润滑脂的氧化安定性很大程度上取决于基础油的氧化安定性,且其氧化安定性要比其基础油差,因此润滑脂中普遍加入抗氧剂。SH/T0325一92规定了润滑脂氧化安定性的测定方法。方法概要:在100'C，氧压为0.80MPa下通人氧气,100h后观察氧气的压力降,以不大于0.3MPa为合格。SH/T0335一92规定了润滑脂的化学安定性测定法。
9.机械安定性
机械安定性是指润滑脂在机械工作条件下抵抗稠度变化的能力。机械安定性差的润滑脂,使用中容易变稀甚至流失,影响脂的寿命。机械安定性也叫剪切安定性,SH/T0122一92《润滑脂滚筒安定性测定法》,规定了润滑脂机械安定性的测定方法。方法概要:用509试样,在室温(21'C—38'C)条件下,在滚筒试验机上工作2h后,测定试验前后润滑脂的工作锥入度。
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