润滑脂知识课件

润滑脂技术及产品二O一二年一月目录润滑脂组成润滑脂结构、特点和润滑机理润滑脂分类润滑脂性能指标及评价试验方法各种润滑脂特点润滑脂选用准则润滑脂报废及保管润滑脂是指经用稠化剂稠化基础油制备成的润滑剂，在机械设备中主要起到减摩、防护、密封三大作用，为了满足苛刻条件下的使用要求，在润滑脂中添加功能性的添加剂，以改善润滑脂的应用性能。因此基础油、稠化剂和添加剂是润滑脂的三大主要组分。从润滑机理来看，润滑油和润滑脂并无差异，但润滑脂具有可塑性，兼有液体和固体润滑剂的特点，是介于液体和固体之间的一种较为常用的润滑材料。在常温和静止状态下，能粘附在被润滑的表面，当温度升高和磨擦副运动时，润滑脂就会变软甚至成为半流体状态，而温度降低和机械作用消失后，又可恢复到可塑状态，这是润滑脂具有的独特的流变性质基础油润滑脂的润滑性主要取决于基础油。基础油的类型决定了润滑脂的高温蒸发性能，基础油的粘度和凝点(或倾点)决定了润滑脂的低温泵送性和相似粘度，基础油的粘温性能大致决定了润滑脂的高、低温使用范围。基础油选择主要依据设备工况条件高速、轻负荷、低温条件下的润滑脂，宜选择低粘度基础油用于中速、中负荷和温度不太高条件下的润滑脂，宜选择中粘度基础油用于低速、高负荷和较高温度条件下的润滑脂，宜选择高粘度基础油基础油粘温性耐高温性低温流动性氧化安定性润滑性抗燃性抗辐射性矿物油一般一般一般一般优差一般超精制矿物油一般～良良良良优差差聚烯烃优良优良优差差酯类优良优良优差差硅油优优优良～优差良一般聚二乙二醇醚差优差优良一般优聚苯醚差优差优良一般优氟碳油差优差优优优-全氟醚一般～良优一般～良优优优-润滑脂基础油的性能对比稠化剂

稠化剂是被相对均匀地分散在基础油中而形成润滑脂结构的固体颗粒，是润滑脂的重要组分在润滑脂中形成如海绵或蜂窝状的结构骨架，将基础油包起来，从而使润滑油失去流动性稠化剂对润滑脂的性质有很大的影响，稠化剂的性质和含量决定了润滑脂的粘稠程度、耐水和耐热等使用性能含量越大，稠化能力越强，润滑脂越稠，耐热性和耐水性好，则润滑脂的耐高温和耐水性就好

皂基稠化剂单皂基：以单一金属皂作为稠化剂，如钙基润滑脂、锂基润滑脂、铝基润滑脂等混合皂基：以2种或2种以上的单一金属皂同时作为稠化剂，兼有两种润滑脂的特性，如钙—钠基润滑脂，它兼有钙基润滑脂的抗水性和钠基润滑脂耐高温的性能复合皂基：2种不同的脂肪酸根结合在同一金属原子上形成复合皂基稠化剂，一般具有较高的耐温性、良好的机械安定性和胶体安定性，如高碳脂肪酸钙和醋酸钙作复合皂稠化剂制成复合钙基润滑脂等；此外，也可使用1种脂肪酸和另1种非脂肪酸来形成复合皂稠化剂添加剂为了满足设备对润滑脂特殊使用性能的要求，添加少量的功能性添加剂，既可以改善润滑脂固有的性能，还可以增加其原来不具有的性能抗氧剂：极压抗磨剂：防锈剂、抗腐剂：表面活性大的极性化合物防水剂：多聚戊基、辛基、十二烷基、十六烷基丁烯酸等高聚物胶溶剂：极性较强的有机化合物，如有机酸、醇及多元醇、醚和胺等化合物粘附剂：高分子类的聚合物，如聚异丁烯、聚甲基丙烯酸酯等润滑脂特点不需要经常添加，可大大降低润滑脂的消耗和机器的保养维修费用，特别对不易换油、供油的设备更为有利即使没有添加防锈添加剂和腐蚀抑制剂，润滑脂也具有相当的防锈性和抗腐蚀性，兼有润滑与防护的双重功能。添加防锈剂和腐蚀抑制剂的润滑脂更具有良好的保护特性润滑脂具有一定的结构性，在润滑部位不易流失、飞溅，可以避免滴油和溅油现象，简化了润滑系统设计，省去油箱装置的费用，同时也不会因为溅油导致产品污染润滑脂中的稠化剂和拉丝增粘剂对机械摩擦部件表面粘附能力强，可防止或减少长期不用的摩擦部件的锈蚀，加防锈添剂的润滑脂可以保证金属部件遇水浸湿后保持一定时间内不锈蚀优质的基础油和稠化剂可以制备出性能优异的润滑脂，用于苛刻的操作条件，如高温或低温、极压、高速或低速、冲击负荷或经常问歇或往复运动下工作润滑脂作为一种塑性物质，在一些机械摩擦部件上可以降低噪音和减轻震动润滑脂分类

按稠化剂类型：

皂基润滑脂非皂基润滑脂（无机和有机润滑脂）烃基润滑脂按主要使用性能和用途：按润滑脂的使用部门和应用部位：

按使用部门分航空、军械、冶金、化工、铁路、汽车、船舶、仪表、机电、纺织、食品、矿山等专用润滑脂等按应用部位可分为阀门脂、坦克脂、高炉用脂、低温轴承脂、专用螺纹脂等润滑脂减摩润滑脂防护润滑脂密封润滑脂分散润滑脂通用减摩润滑脂高温减摩润滑脂低温减摩润滑脂极压减摩润滑脂专用减摩润滑脂通用防护润滑脂专用防护润滑脂封存防护润滑脂通用密封润滑脂专用密封润滑脂一般切削膏防锈切削膏增摩润滑脂润滑脂按主要用途分类

润滑脂性能指标及评价试验方法

润滑脂性能包括理化性能、机械安定性和胶体安定性、氧化安定性和热安定性、抗水性和防锈防腐性、低温性和流动性及极压抗磨性等目前我国润滑脂分析评价方法标准43个，其中国家标准9个，行业标准34个理化性能外观外观是通过目测和感观来检验润滑脂质量的一种简便的方法。主要是来判断润滑脂的颜色、光泽、软硬度、黏附性、均匀性及纤维状况和拉丝性等。虽然润滑脂的外观检验是一个较为简单的方法，但可以通过外观初步确定润滑脂的种类牌号，推断产品质量。稠度稠度表示润滑脂的软硬程度，并无明确的物理意义，一般用锥入度计测定。锥入度值越大，表示润滑脂稠度越小、润滑脂越软。反之，锥入度越小，表示润滑脂稠度越大、润滑脂越硬润滑脂稠度对实际使用具有很大的影响，按照美国国家润滑脂协会(NLGI)的规定，润滑脂稠度按锥入度可分为000、00、0、1、2、3、4、5、6NIGL牌号锥入度（25℃）适用场合000445～475开式齿轮，齿轮箱和减速箱的润滑00400～4300355～385开式齿轮，齿轮箱或集中润滑系统润滑1310～340中速、中负荷的抗磨轴承润滑2265～295较高速的针型轴承和滚子轴承润滑3220～250中速、中负荷的抗磨轴承，汽车轮毂润滑4175～205水泵和低速、高负荷的轴承和轴颈润滑5130～160特殊条件下的润滑，如球磨机轴颈润滑685～115润滑脂稠度与锥入度值及适应场合对应表

灰分润滑脂的组分中稠化剂和添加剂在经过高温燃烧后都会产生灰分，灰分来源于金属氧化物、矿物油中的无机物和原料中的杂质。灰分的多少可以粗略的估计出润滑脂的含皂量和游离碱含量。灰分大的润滑脂，在使用过程容易增加金属部件的磨损、腐蚀和积炭的产生，因而灰分对润滑脂的质量好坏都有很重要的影响，是决定润滑脂性能的一个重要指标。机械杂质润滑脂中的机械杂质指除稠化剂和固体添加剂或填充物以外的固体物质。一般来源有未反应的无机盐类、从制脂设备上磨损下来的金属微粒和在制脂及储存过程中从外界混入的杂质（如尘土、沙粒等）等。这些杂质会造成部件的擦伤和磨损，尤其对于精密的轴承和机床等设备的润滑脂，应该严格控制机械杂质的含量。游离酸、游离碱润滑脂中的游离酸，特别是低分子有机酸或者过多的游离碱都会引起金属部件的腐蚀以及润滑脂分油量增大，稠度变软，滴点下降，影响实际使用性能。游离酸多数是矿物油氧化和皂化的分解产物。少量游离碱的存在对抑制皂的水解是有利的，但过多则易引起皂的凝聚。应该严格控制游离酸和游离碱的含量防锈性润滑脂由于其良好的粘附特性，能在金属表面保持足够的脂膜，隔离水气、空气、酸性与腐蚀性气体或液体透过脂膜腐蚀金属表面，因而润滑脂比润滑油更能使金属表面不受侵蚀序号分析评价方法名称标准编号仪器设备试验目的1目测外观2润滑脂和石油脂锥入度测定法GB/T269锥入度测定仪稠度3润滑脂皂分测定法SH/T0319皂分测定器皂分含量4润滑脂水分测定法GB/T512水分测定仪水分含量5润滑脂灰分测定法SH/T0327灰分测定器组成分析6润滑脂机械杂质测定法（抽出法）SH/T0330杂质测定器杂质含量7润滑脂游离碱和游离有机酸测定法SH/T0329游离酸碱测定仪组成分析8润滑脂机械杂质测定法（酸分解法）GB/T513杂质测定器杂质含量9润滑脂杂质含量测定法（显微镜法）SH/T0336显微镜仪杂质含量10润滑脂防腐蚀性试验法GB/T5018防腐蚀性试验仪防锈蚀性11润滑脂防锈性测定法SH/T0700防锈性测定仪动态下防锈蚀性能11润滑脂与合成橡胶相容性测定法SH/T0429橡胶相容性测定器与橡胶配伍性12润滑剂的合成橡胶溶胀性测定法SH/T0691橡胶溶胀性测定器与橡胶配伍性润滑脂理化性能评价试验方法

机械安定性和胶体安定性机械安定性是指润滑脂在机械剪切力的作用下，其骨架结构体系抵抗从变形到流动的能力。机械安定性取决于稠化剂纤维本身的强度、纤维间接触点的吸附力和稠化剂量，而与基础油粘度无直接关系。是润滑脂的重要使用性能，是影响润滑脂使用寿命的重要因素。润滑脂在机械作用下，稠化剂纤维的剪断是在所难免的，润滑脂的稠度必因使用时间延长而降低胶体安定性是指润滑脂在受热和受压力条件下保持胶体结构稳定，基础油不被析出的能力。微量的分油可以保持设备润滑，对润滑有利，但过度的分油量会使胶体结构破坏、润滑脂变稠变硬、失去润滑作用，不能满足设备润滑的要求胶体安定性取决于制备润滑脂的稠化剂含量、基础油的粘度以及稠化剂、基础油、添加剂之间的配伍性和制备工艺氧化安定性和热安定性氧化安定性润滑脂氧化安定性是指润滑脂在储存和使用中抗氧化的能力。润滑脂的氧化安定性主要与基础油、稠化剂和添加剂有关润滑脂使用温度范围较宽、工作环境复杂、有害物质侵入、较长的使用时间等，都对润滑脂的氧化具有促进作用。特别是皂基润滑脂中的金属离子是润滑脂氧化反应的催化剂，这种促进作用使得皂基润滑脂比润滑油更容易氧化将会产生腐蚀性的产物、胶质和破坏润滑脂结构的物质，这些物质容易引起金属部件的腐蚀和降低润滑脂的使用寿命热安定性是指润滑脂在受热环境下的胶体安定性和使用寿命，与润滑脂组成中的基础油和稠化剂有关润滑脂的主要特征之一就是具有很强的附着力，润滑脂在温度高条件下使用时不仅会加速润滑脂基础油的蒸发，而且还会加速润滑脂的氧化和大量分油，导致润滑脂的胶体结构破坏而使润滑失效，一般用滴点作为润滑脂热安定性的指标滴点是指润滑脂从不流动态转变为流动态的温度，用它预测润滑脂的最高使用温度界限，滴点越高，表明该润滑脂的热安定性越好，一般情况下应该选择滴点高于使用部位温度15℃以上的润滑脂产品，才能起到润滑和防护的作用序号分析评价方法名称标准编号仪器设备试验目的1润滑脂化学安定性测定法SH/T0335化学安定性测定仪化学安定性2润滑脂氧化安定性测定法SH/T0325氧化试验仪化学安定性3润滑脂宽温度范围滴点测定法GB/T3498宽温滴点测定仪热安定性4润滑脂滴点测定法GB/T4929滴点测定仪热安定性5润滑脂蒸发度测定法SH/T0337蒸发度测定仪热安定性6润滑脂和润滑油蒸发损失测定法GB/T7325蒸发损失测定仪热安定性7润滑脂宽温度范围蒸发损失测定法SH/T0661蒸发损失测定仪热安定性润滑脂氧化和热安定性评价方法

序号分析评价方法名称标准编号仪器设备试验目的1润滑脂抗水淋性能测定法SH/T0109抗水淋试验仪抗水淋性能2润滑脂抗水喷雾性测定法SH/T0643抗水喷雾测定仪抗水喷雾性3润滑脂抗水和抗水-乙醇(1:1)溶液性能试验法SH/T0453抗水-乙醇测定器抗水、乙醇溶液性4润滑脂防腐蚀性试验法GB/T5018防腐蚀性试验仪防锈蚀性5润滑脂防锈性测定法SH/T0700防锈性测定仪动态下防锈蚀性能6润滑脂铜片腐蚀试验法GB/T7326铜片腐蚀测定仪防腐蚀性7润滑脂腐蚀试验法SH/T0331腐蚀试验器防腐蚀性润滑脂抗水性和防锈防腐性测定方法

低温性和流变性低温性润滑脂的低温性是指润滑脂在低温环境下，其稠度和粘度增大的程度和趋势，主要与基础油有关。设备避免不了处于低温环境下，润滑脂必须要具有良好的低温性，否则润滑脂的稠度和粘度增加过大，会使机械设备难于启动，并且增大了摩擦和力矩，以及用于集中润滑的润滑脂难于泵送到润滑部位，导致润滑失效、设备损坏流变性润滑脂的流变性是指润滑脂在受到外力作用时所表现出来的流动和变形性质。润滑脂是一个胶体结构，具有非牛顿流体的性质，其流变性与润滑脂的组成结构和测定时的剪速、温度有关序号分析评价方法名称标准编号仪器设备试验目的1润滑脂相似粘度测定法SH/T0048相似粘度测定仪低温流变性2润滑脂表观粘度测定法SH/T0681表观粘度测定仪低温流变性3润滑脂强度极限测定法SH/T0323强度极限测定仪低温流变性4滚球轴承润滑脂低温转矩测定法SH/T0338低温转矩测定仪低温使用性能润滑脂低温性和流变性评价方法极压抗磨性极压性润滑脂涂在相互接触的金属表面形成脂膜，能承载轴向和径向的负荷的特性，叫做润滑脂的极压性。一般来说，在基础油中添加皂基稠化剂之后，就会增强润滑脂的极压性，如果要求更高的极压性则必须添加极压抗磨剂，以此来提高极压性抗磨性金属表面的相对运动时，由于摩擦副表面金属自本体分离，而使运动部件失去部分重量或体积尺寸发生一定的变化称为磨损。在相互接触的金属表面加入润滑脂，可以减轻金属表面的磨损

序号分析评价方法名称标准编号仪器设备试验目的1润滑脂极压性能测定法（四球机法）SH/T0202四球试验机抗极压性2润滑脂极压性能测定法（梯姆肯试验机法）SH/T0203梯姆肯试验抗极压性3润滑脂抗磨性能测定法（四球机法）SH/T0204四球试验机抗磨损性4润滑脂齿轮磨损测定法SH/T0427齿轮磨损测定仪抗磨损性5润滑脂抗微振磨损性能测定法SH/T0716微动磨损试验机抗磨损性6润滑脂摩擦磨损性能测定法SH/T0721SRV试验机抗磨损性7高温下润滑脂在抗磨轴承中工作性能测定法SH/T0428高温抗磨测定仪高温使用寿命极压抗磨性的评价方法

各种润滑脂特点

钙基润滑脂：优良的抗水性：钙基润滑脂遇水不易乳化变质，适应于潮湿环境或遇水接触的各机械部位的润滑良好的机械安定性良好的泵送性：钙基润滑脂的纤维较短，具有低的强度极限良好的润滑性能和防护性能钙基润滑脂同时也具有一些不足，例如滴点较低，在75℃～100℃之间，导致使用温度不能超过60℃，寿命短和质量不稳定等

钠基润滑脂：较高的滴点：钠基润滑脂的滴点一般都高于140℃，所以钠基润滑脂属于高滴点润滑脂，可以在120℃较长时间使用良好的剪切安定性：钠基润滑脂具有较长的纤维结构和良好的拉丝性，对金属的附着力强，可用于振动较大、温度高的滚动和滑动轴承上同时钠基润滑脂的抗水性较差，钠基润滑脂中的金属皂容易溶解于水，遇水乳化变质，从而导致润滑失效，因此它的使用受到了很大的限制，产量逐年下降锂基润滑脂：较高的滴点：锂基润滑脂的滴点一般都高于170℃，所以锂基润滑脂可以长期在120℃使用或短期在150℃使用良好的机械安定性和胶体安定性良好的抗水性：由于锂在水的溶解度较小，所以锂基润滑脂的抗水性好，可以使用在有水和潮湿的机械部位稠化剂的用量少：锂皂的稠化能力较强，与钙基脂相比，稠化剂量降低约1/3，而使用寿命却延长了一倍多，经济性很明显、广泛用于各行各业中铝基润滑脂：良好的高温性能：当温度低于150℃时，润滑脂的稠度随温度的升高变化极小；若使用温度超过熔点，它呈熔融状冷却下来后，仍能恢复良好的胶体结构，即具有优良的高温可逆性能良好的机械安定性优良的泵送性：非常适合于集中供脂的设备润滑价格低廉：生产复合铝基润滑脂的皂量低，原材料成本较低，因此在同类型高滴点润滑脂中的价格比较便宜聚脲基润滑脂：良好的热稳定性和氧化安定性：脲基润滑脂的高温热稳定性和抗氧化安定性比其他类型的脂都好，不加抗氧剂可长期使用良好的低温性能：脲基润滑脂的低温性能与复合钙、复合锂等润滑脂低温性能基本相当良好的抗腐蚀性和抗水性良好的相容性：聚脲脂与橡胶和塑料均具有较好的相容性，同时聚脲脂与其他稠化剂制成的脂均具有较好的相容性长的使用寿命：聚脲脂使用寿命长，高温下的使用寿命是其他脂的几倍良好的胶体安定性、润滑性及泵送性复合磺酸钙剂润滑脂：

优良的高温性能：滴点可达340℃，在此温度时，润滑脂不会变成液体，再回复到一般温度时，它能完全回复到原先组织优良的低温性能：具有良好的低温性能，在-54℃的运动性能与聚脲脂在-30℃的一样，良好的低温性能来自于体系中含有大量的球形碳酸钙良好的剪切安定性：和聚脲基润滑脂脂相比，剪切安定性非常好优异的极压抗磨性：即使不加任何添加剂，复合磺酸钙基润滑脂仍然具有十分良好的极压抗磨性能优异的防锈性：磺酸钙本身就是一种防锈剂，含有磺酸钙稠化剂的复合磺酸钙基脂就具有优异的防锈性能和防腐性能润滑脂选用准则

润滑脂使用范围很广，其品种和牌号很多，性能相差也很大，不同的机械摩擦部位对润滑脂的要求各不相同，依据工作温度：依据工作温度选择润滑脂时，不仅看润滑脂滴点的高低，而且还应该考虑基础油的类型、抗氧化性能、蒸发性能等工作温度稠化剂类型基础油类型40～50℃皂基、锂基矿物油100～120℃皂基、复合皂矿物油120～150℃复合锂、复合铝、复合钡矿物油、聚α-烯烃180～200℃复合锂、聚脲、膨润土、酰胺盐酯类油、聚α-烯烃250℃脲类有机物、含氟化合物苯基硅油、全氟聚醚300℃氮化硼、硅胶等高苯基硅油工作温度与润滑脂对应关系

依据负荷:负荷是指工作轴承上单位面积承受的压力，用MPa表示。超过5000MPa时，称为重负荷，在3000MPa～5000MPa称为中负荷，3000MPa以下的为轻负荷。对于负荷这一因素来讲，无论负荷轻重，首先考虑润滑脂的极压性能，其次再考虑其它性能

项目稠度基础油粘度极压性重负荷较大大较高中、轻负荷较小中等一般负荷对润滑脂的性能要求

依据运转速度它的相似粘度随着温度和剪切速度变化而变化，因此，润滑脂对部件的运转速度特别的敏感，这与润滑油相比，明显不同，运动速度越快，润滑脂所受到剪切力就越大，相似粘度下降越明显。在高剪切力下，稠化剂形成的纤维骨架受到的破坏作用越大，从而大大缩短了使用寿命，甚至使润滑脂脱离部件润滑脂所能适应的转速是有限的，这种限制通常用dn值表示，dn等于转速与轴承内径的乘积。一般而言，当dn值＜30000时，采用润滑脂，dn值＞30000时，一般不宜采用润滑脂润滑，而采用润滑油润滑。在相同温度、负荷下，高转速时，则要求选用低粘度基础油和锥入度大的润滑脂。反之，则需要高粘度基础油高锥入度润滑脂，以保证润滑脂有足够的粘附性。依据环境和接触介质

环境与接触介质润滑脂类型潮湿或水钙基、锂-钙基和脲基润滑脂酸和酸性气体不宜选取锂基、复合钙、铝和膨润土润滑脂海水或食盐水复合铝基脂天然橡胶或油漆避免酯类基础油的润滑脂石油基润滑油类特种耐油密封润滑脂甲醇专用脂环境和接触介质与润滑脂类型的关系

依据加注方式润滑脂的加注方法一般有人工加注和泵集中加注两种方法。涂抹或填充、脂枪充注、脂杯加注等属于人工加注。根据不同的加注方式来近似确定润滑脂的稠度。一般人工加注，选用1～3号稠度的润滑脂，最好选用2号稠度的脂，加注比较容易，使用寿命也较长，如汽车一般都采用人工加注方法；泵集中加注，则选用0号～1号稠度的润滑脂，最好选用0号稠度的脂，该加注方法的缺点是润滑脂通过的管道长，为了不致使泵压过大，稠度相应较低，一般用于工业集中加注润滑脂依据经济方面从经济方面考虑选择合适的润滑脂，是每一个使用者关心的事情。但选用润滑脂不能只关心价格，首先要关心润滑脂的性能，从经济方面选择润滑脂应综合考察某种润滑脂使用后是否延长了润滑周期、减少了加注次数和消耗量等轧机传统上使用的钙基润滑脂，虽然价格便宜，但性能差，每月检修一次，每次检修需16h，更换全部润滑脂。选用2号复合锂基脂，单从价格上看是钙基脂的3倍，但性能优良，检修期延长到四个月，每次检修仅用12h，只需稍做补加。更为重要的是，采用钙基脂润滑时，每年需换丝杆和涡轮一次，采用2号复合锂基脂润滑后，每两年更换一次。润滑脂的消耗量，仅为钙基脂的1/5，加上检修时间缩短带来的效益，则其经济效益非常可观。总之，只有综合考虑，才能选择出较为合适的润滑脂润滑脂报废及保管

润滑脂报废指标润滑脂与润滑油一样，同样面临着报废和更换的问题，如果该问题解决不好，不仅造成润滑脂的浪费，更为严重的是影响设备的正常润滑和使用到目前为止，国内外仍然没有一个关于润滑脂报废指标的正