润滑油脂基础知识2015.3.31

润滑油脂基础知识未来能源张学胜2015.1.1知识纲要润滑油基础润滑脂基础润滑油脂性能润滑油脂基本应用常用润滑油润滑油行业分析一、润滑油基础（一）润滑油定义及作用：

润滑油是一种技术密集型产品，是复杂的碳氢化合物的混合物，而其真正使用性能又是复杂的物理或化学变化过程的综合效应。润滑油的基本作用是机器润滑与减少摩擦。（一）润滑油定义及作用：

润滑油是用在各种类型机械上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体润滑剂，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。润滑油占全部润滑材料的85%，种类牌号繁多，现在世界年用量约3800万吨。对润滑油总的要求是：（1）减摩抗磨，降低摩擦阻力以节约能源，减少磨损以延长机械寿命，提高经济效益；（2）冷却，要求随时将摩擦热排出机外；（3）密封，要求防泄漏、防尘、防串气；（4）抗腐蚀防锈，要求保护摩擦表面不受油变质或外来侵蚀；（5）清净冲洗，要求把摩擦面积垢清洗排除；（6）应力分散缓冲，分散负荷和缓和冲击及减震；（7）动能传递，液压系统和遥控马达及摩擦无级变速等。（二）润滑油的分类

根据GB/T7631.1-1987的规定，润滑油的代号由类别、品种及数字组成，其书写的形式为：类别+品种+数字。润滑剂是石油产品之一，润滑材料产品用L表示。品种是指润滑油的分组，是按其应用场合分组，分别用相应字母代表：A、全损耗系统用油

B、脱模

C、齿轮油

D、压缩机油（包括冷冻机和真空泵）E、内燃机油

F、锭子、轴承和主轴离合器油

G、导轨油

H、液压系统

M、金属加工

N、电气绝缘油

P、风动工具

Q、热传导

R、暂时保护防腐蚀

T、汽轮机

U、热处理

X、用润滑脂场合

Y、其他应用场合

Z、蒸汽汽缸

S、特殊润滑及应用场合

API=美国石油学会（二）润滑油的分类

数字代表润滑油的粘度等级，其数值相当于40℃（有些则是批号，但要注明，否则是指40℃）是的中间运动粘度值，单位为mm2/s，按GB/T3141-1994规定有2、3、5、7、10、15、22、32、46、68、100、150、220、320、460、680、1000、1500、2200、3200共20个等级。

例：L——AN100，表示粘度等级为100mm2/s的全损耗系统润滑油，其在40℃时运动粘度是90～110mm2/s，中间类的运动粘度为100mm2/s。

（三）、润滑油组成：

润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的组成部份。

1、润滑油基础油

润滑油的基础原料被称为基础油，由原油精炼（矿物油）或是通过化学合成（合成油）而制得。基础油是通常的沸点范围在550-1050华氏度（摄氏度约300-550）之间。由18-40个碳原子的碳氢化合物组成。依据自然的分子化学结构划分，它可以是石蜡基或环烷基。

基础油料分成各种不同类别，包括中性油，溶剂中性油，光亮油,

大多数一类油以SN命名，如150SN，500SN，以及150BS，二类油（加氢异构）以N命名，如150N，500N,600N，三类油（加氢裂化）按粘度命名：如2CST

,4CST

,6CST,8CST。

1、润滑油基础油

润滑油基础油主要分矿物基础油及合成基础油两大类。矿物基础油应用广泛，用量很大（约95%以上），但有些应用场合则必须使用合成基础油调配的产品，因而使合成基础油得到迅速发展。

矿油基础油由原油提炼而成。润滑油基础油主要生产过程有：常减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土或加氢补充精制。1995年修订了我国现行的润滑油基础油标准，主要修改了分类方法，并增加了低凝和深度精制两类专用基础油标准。矿物型润滑油的生产，最重要的是选用最佳的原油。其中溶剂精制是去除芳烃等非理想组分，溶剂脱蜡是以保证基础油的低温流动性。

1、润滑油基础油

矿物基础油的生产过程基本以物理过程为主，不改变烃类结构，生产的基础油取决于原料中理想组分的含量与性质；矿物基础油在提炼过程中因无法将所含的杂质清除干净，因此流动点较高，不适合寒带作业使用。

矿物基础油的化学成分包括高沸点、高分子量烃类和非烃类混合物。其组成一般为烷烃（直链、支链、多支链）、环烷烃（单环、双环、多环）、芳烃（单环芳烃、多环芳烃）、环烷基芳烃以及含氧、含氮、含硫有机化合物和胶质、沥青质等非烃类化合物。1、润滑油基础油

合成基础油来自原油中的瓦斯气或天然气所分散出来的乙烯、丙烯，再经聚合、催化等繁复的化学反应才炼制成大分子组成的基础油。本质上它是原油中较好的成分，加以化学反应并透过人为控制下达到预期的分子形态，其分子排列整齐，抵抗外来变数的能力自然很强，因此合成基础油品质较好，其对热稳定、抗氧化反应、抗黏度变化的能力自然要比矿物基础油强得多。由于受天然气价格影响，合成型基础油的价格还是比较高的。

半合成基础油采用一定比例的矿物基础油与合成基础油混合制成。同矿物油相比，这种半全合成机油抗氧化能力强，具有天然清净剂作用，它能确保润滑油在使用很长时间，其性能都不容易衰退，发动机不容易产生油泥。如果在半合成基础油再加添加剂，增加抗磨损性能，有效延长发动机使用寿命。1、润滑油基础油

国际上一般采用美国石油学会（API）对基础油的分类标准，API根据基础油的主要特性：硫含量、饱和烃含量、粘度指数的大小把基础油分成I～IV类。I类油为溶剂精制基础油，有较高的硫含量和不饱和烃（主要是芳烃）含量，通常是由传统的“老三套”工艺生产制得，从生产工艺来看，I类基础油的生产过程基本以物理过程为主，不改变烃类结构，生产的基础油质量取决于原料中理想组分的含量和性质。因此，该类基础油在性能上受到限制。II类油主要为加氢处理基础油，其硫氮含量和芳烃含量较低；II类基础油是通过组合工艺（溶剂工艺和加氢工艺结合）制得，工艺主要以化学过程为主，不受原料限制，可以改变原来的烃类结构。因而II类基础油杂质少（芳烃含量小于10%），饱和烃含量高，热安定性I～V类基础油分类表1、润滑油基础油

和抗氧性好，低温和烟炱分散性能均优于I类基础油。III类油主要是加氢裂化基础油，不仅硫、芳烃含量低，而且粘度指数很高，是用全加氢工艺制得，与II类基础油相比，属高黏度指数的加氢基础油，又称作非常规基础油（UCBO）。III类基础油在性能上远远超过I类基础油和II类基础油，尤其是具有很高的黏度指数和很低的挥发性。某些III类油的性能可与聚α-烯烃（PAO）相媲美，其价格却比合成油便宜得多。IV类油为聚a-烯烃（PAO）合成油基础油。常用的生产方法有石蜡分解法和乙烯聚合法。PAO依聚合度不同可分为低聚合度、中聚合度、高聚合度，分别用来调制不同的油品。这类基础油与矿物油相比，无S、P和金属，由于不含蜡，所以倾点极低，通常在－40℃以下，黏度I～V类基础油分类表1、润滑油基础油

指数一般超过140。根据粘度的不同，可以分为低粘度PAO,中粘度PAO和高粘度PAO；低粘度：PAO2,PAO2.5,PAO4,PAO5,PAO6,PAO7,PAO8,PAO9,PAO10等；中粘度：包括PAO25等;高粘度：包括PAO40,PAO100,PAO150,PAO300等。但PAO边界润滑性差。另外，由于它本身的极性小，对溶解极性添加剂的能力差，且对橡胶密封有一定的收缩性，但这些问题都可通过添加一定量的酯类得以克服。V类油是除I-IV类以外的各种基础油。包含其它非PAO的合成油和粘度指数小于80的环烷烃基础油，比如酯类油、合成烃类、硅油、植物油、再生基础油等。I～V类基础油分类表1、润滑油基础油

I～V类基础油分类表I～V类基础油分类表类别硫含量%饱和烃含量%粘度指数VIⅠ＞0.03＜9080-120Ⅱ＜0.03＞9080-120Ⅲ＜0.03＞90＞120Ⅳ聚a-烯烃（PAO）合成油Ⅴ不包括在I-IV类的其他基础油

2、添加剂

添加剂是近代高级润滑油的精髓，正确选用合理加入，可改善其物理化学性质，对润滑油赋予新的特殊性能，或加强其原来具有的某种性能，满足更高的要求。根据润滑油要求的质量和性能，对添加剂精心选择，仔细平衡，进行合理调配，是保证润滑油质量的关键。一般常用的添加剂有：粘度指数改进剂，倾点下降剂，抗氧化剂，清净分散剂，摩擦缓和剂，油性剂，极压剂，抗泡沫剂，金属钝化剂，乳化剂，防腐蚀剂，防锈剂，破乳化剂。

2、添加剂

抗泡剂--用于抑制石油产品中泡沫形成的添加剂，它可能是一种可以破坏表面泡沬的硅树脂油，或是一种可以减少微小泡沫生成的聚合体。

抗磨损添加剂--通过添加剂或其反应形成的物质，可在重负荷的零件表面覆盖上一层薄膜以避免金属之间的磨损。

抗静电添加剂--在高速运转的情况下，增加碳氢化合物燃料的传导性以使静电电荷快速分散的加剂，其可减少着火和爆炸的危险。

二、润滑脂基础

（一）润滑脂定义

润滑脂是将稠化剂分散于液体润滑剂中所组成的一种稳定的固体或半固体产品,其中可以加入旨在改善润滑脂某种特性的添加剂及填料。润滑脂在常温下可附着于垂直表面不流失,并能在敞开或密封不良的摩擦部位工作,具有其它润滑剂所不可替代的持点。因此,在汽车和工程机械上的许多部位都使用润滑脂作为润滑材料。

（二）润滑脂作用和优点

润滑脂的主要作用：润滑、防水、防尘、防锈、密封、防护；脂润滑的优点：使用寿命长，供油次数少，不需要经常添加，在经常加油困难的摩擦部位上，使用润滑脂润滑较为有利。润滑脂通常用于重负荷、高、低速、高、低温、极压以及有冲击负荷的苛刻条件下，也适用于间歇或往复运动的部件上的润滑。润滑脂在摩擦表面上保持能力强，密封性好。有些机械密封不严，使用润滑脂可以防止水分、尘土和其他机械杂质进入摩擦表面。润滑脂对于潮湿和多尘环境下操作的机械的摩擦部位也能适用。

（三）润滑脂的特性

润滑脂和润滑油的用途极为相似，但是特点各不相同，与润滑油相比，润滑脂与应用有密切关系，具体优点如下：1、不流失，不滴落当摩擦部位处于静止状态时，润滑脂能够保持原来形状，不致受重力作用而自动流失，对于停停开开的摩擦部位、补充润滑材料非常困难的部位以及敞开式或密封不良的部位，润滑脂是非常适用的。2、

不泄露，不飞溅当摩擦部位处在运动状态时，润滑脂不会像润滑油那样受离心力作用而甩漏，也不会在密封不良部位飞溅出来，可防止污染环境、污染产品。

（三）润滑脂的特性

3、使用温度范围宽润滑脂工作温度范围要比润滑油宽，一般润滑脂可在-20～120℃温度范围内使用。4、耐压性高润滑脂在金属表面上吸附力要比润滑油大得多，并能形成较坚固的油膜，承受比较高的工作负荷，这是由于润滑脂内含有大量极性物质。5、使用寿命长消耗量少，设备维修保养期长、保养费用也相应降低。6、润滑设备构造比较简单这样可以简化工艺装备的设计，减少投资。

（三）润滑脂的特性

7、防护性能好润滑脂涂抹在金属表面或零件上，是一种良好的防护材料，而且防护期长。一般脂层又都比油层厚，而且抗水性远比润滑油好，防止水或水蒸气渗透到金属表面能力也强。润滑脂还能隔离酸、碱、氧气和水，避免工作表面受到直接侵蚀。

8、密封性能好润滑脂可防止灰尘进入工作表面，避免杂质混入磨损机械零件，对于如轴承之类空间结构比较复杂、润滑面的精密度要求较高的工作部件，润滑脂能把空间填满，起到密封作用。

（三）润滑脂的特性

9、有缓冲减震作用润滑脂的粘滞性大、油性比较好，所以对于某些常常要求改变运动方向和承受很大冲击力的机械，如拐轴、万向接头等润滑部位，润滑脂能起一定缓冲减震作用，还能降低噪音。

虽然润滑脂有上述优点，但与润滑油相比也存在一些缺点。润滑脂是固态或半流体状态，它在润滑面上起动力矩和运转力矩较大，流动性较差，在高速部位不如润滑油好，在极高转速不能使用润滑脂。此外，由于它几乎不存在散热性，也不能像润滑油那样不断地带走摩擦表面由于磨损而出现的金属屑和其它杂质，同时在高温下有相转变，而且容易氧化变质等缺点，因此它的使用范围受到一定限制。

（四）润滑脂的主要评价指标1、质量特征评价指标：物理状态外观、滴点、工作锥入度2、化学成分：含皂量、含油量、含水量、灰分、机械杂质、挥发量、含酸或碱量3、流动性及力学性能：强度极限、粘度-温度特性、触变安定性、机械安定性、转矩、抗压性、抗磨损性4、防护性质：滑落温度、油膜保持能力、防锈性、抗水性5、化学安定性：防腐蚀性、氧化安定性6、胶体安定性：分油量（四）润滑脂的主要评价指标

1、润滑脂的锥入度锥入度是衡量润滑脂稠度及软硬程度的指标，它是指在规定的负荷、时间和温度条件下锥体落入试样的深度。其单位以0.1mm表示。锥入度值越大，表示润滑脂越软，反之就越硬。测定锥入度的仪器为锥入度测定计，用于主要检测润滑脂的非工作锥入度、工作锥入度和延长工作锥入度。

非工作锥入度：试样在尽可能少搅动的情况下，从样品容器转移到工作脂杯测定的锥入度，测定的是润滑脂从容器中移入使用设备过程中锥入度的变化。工作锥入度：试样在润滑脂工作器中经过60次往复工作后测定的锥入度。测定工作锥入度有两重意义：(1)表示润滑脂的流动性(2)按工作锥入度范围来划分润滑脂的牌号

（四）润滑脂的主要评价指标

延长工作锥入度：试样在润滑脂工作器中，多于60次往复工作后测定的锥入度，一般有10000次、100000次等。延长工作锥入度是反映润滑脂结构稳定性的重要指标，它在一定程度上反映润滑脂的寿命。

选择润滑脂的重要依据之一就是稠度，依据用途选择不同稠度的润滑脂。如：集中供脂，0＃、1＃；轴承润滑，2＃、3＃；齿轮润滑000＃、00＃、0＃。

润滑脂按工作锥入度划分九个范围：

（四）润滑脂的主要评价指标

牌号（稠度号）工作锥入度（0.1mm）状态000445-475液态00400-430接近液态0355-385极软1310-340非常软2265-295软3220-250中4175-205硬5130-160非常硬685-115极硬

（五）常用润滑脂黄油：1870年左右出现了钙基脂，俗称“黄油”。钙基脂是由天然脂肪酸或合成脂肪酸用氢氧化钙反应生成钙皂稠化中等粘度矿物油制成，滴点在75～100℃之间，使用温度不能超过60℃，具有良好的抗水性，易硬化，主要用于汽车、拖拉机、水泵、中小型电动机等各种工农业机械的滚动轴承和易与水或潮气接触部位的润滑。因钙基脂主要是置于压缩杯内使用，因而也称其为“杯脂”。使用温度范围为-10℃～60℃，转速在3000r/min以下的滚动轴承一般都可使用。磺酸钙高温性能有所突破，达到180-200℃。很适合重负荷中低转速，潮湿环境下润滑。

（五）常用润滑脂锂基脂：二次大战期间，由于使用条件苛刻，出现了高、低温性能明显改善的锂基脂。钙基脂是由天然脂肪酸或合成脂肪酸用氢氧化钙反应生成钙皂稠化中等粘度矿物油制成，滴点在75～100℃之间，使用温度不能超过60℃，具有良好的抗水性，易硬化，主要用于汽车、拖拉机、水泵、中小型电动机等各种工农业机械的滚动轴承和易与水或潮气接触部位的润滑。因钙基脂主要是置于压缩杯内使用，因而也称其为“杯脂”。使用温度范围为-10℃～60℃，转速在3000r/min以下的滚动轴承一般都可使用。磺酸钙高温性能有所突破，达到180-200℃。很适合重负荷中低转速，潮湿环境下润滑。

（五）常用润滑脂钠基脂、铝基脂：1900年左右，国外工业化发展，要求提高脂的高温性能，发展了钠基、铝基脂。聚脲基脂：为适应航空、航天、军事发展需要，发展了聚脲基脂、膨润土脂等产品。性能改善：为改善润滑脂的润滑性，在润滑脂的发展历程中，加入了填充剂，制备出石墨脂、二硫化钼脂等产品，在润滑脂中加入多种添加剂，并发展了复合皂基润滑脂等产品。

（六）润滑脂选用原则正确选择润滑脂产品的原则1.设备工作条件：轴承类型、最高和最低使用温度、设备运转负荷、转速、接触的介质以及其他特殊要求等。2.延长操作周期，减少维修工作量。3.降低润滑脂消耗量。4.参照各类润滑脂的主要性能指标。5.结合使用经验。

三、润滑油脂性能润滑油的基本性能包括一般理化性能、特殊理化性能和模拟台架试验。

一般理化性能

每一类润滑油脂都有其共同的一般理化性能，以表明该产品的内在质量。对润滑油来说，这些一般理化性能如下：

（1）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。但是，即使精制的条件相同，不同油源和基属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，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。

（2）密度

液体的密度通常是指在温度为15℃时,单位体积的质量,常用单位kg/m3。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，含烷烃多的最小。（3）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，流动性越差。通常将粘度分为动力粘度、运动粘度、相对粘度三种。

粘度是各种润滑油分类、分级、质量评定与选用及代用的主要指标。

动力粘度：动力粘度是液体在一定切应力下流动时，其内摩擦力的量度。

相对粘度：相对粘度是采用不同的特定粘度计所测得的条件单位表示的粘度，一般有恩氏粘度，赛氏粘度，雷氏粘度三种表示方法。

运动粘度：运动粘度是液体在重力作用流动时，其内摩擦力的量度。计量单位mm2/s；我国将润滑油的粘度按其大小分为20个等级，叫粘度等级。

（4）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。（5）闪点

闪点是在规定的开口杯或闭口杯内，用规定数量的试油加热到它蒸发的油气和空气的混合气中，在空气（大气压101.3kPa）中的分压达到666.7Pa左右的浓度，接触规定的火焰就能发生闪火时试油的最低温度。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。同时，闪点又是表示石油产品着火危险性的指标。油品的危险等级是根据闪点划分的，闪点在45℃以下为易燃品，45℃以上为可燃品，在油品的储运过程中严禁将油品加热到它的闪点温度。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。这时油气和空气混合气中的油气浓度，即为该油气混合物的爆炸下限。石油产品的沸点愈高，即馏分越重的闪点也越高。但重馏分中混入少量轻质馏分（甚至千分之几），也会使其闪点显著下降。闪点测定法有开口法和闭口法两种，一般轻质油品多用闭口法，而重质油品多用开口法。一般认为闭口法测定范围在20——275°C，而开口法则无限制。同一油品，用开口法测定的结果要比闭口法高10——30°C。这是因为开口法在试油升温过程中蒸发的油气随时四散开，而使其达到闪火所需混合气浓度时的温度较高。（6）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低温下使用。相反，在气温较高的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。

（6）凝点和倾点

倾点是在指定条件下冷却油品，使其能够流动的最低温度。许多矿物油中都含有可溶性蜡，当油被冷却时,这些蜡会析出晶体交连成网状,油则吸附在蜡晶体上,随着蜡晶体越来越多,油逐渐失去流动性。重要性--倾点表征油品的流动特性及其在低温下保持润滑的能力。实际上润滑剂的倾点要比实际能使用的最低温度低10℃左右。

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。同一油品的凝点和倾点并不完全相等，一般倾点都高于凝点2～3℃，但也有例外。（7）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）。我们通常所说的"酸值"，实际上是指"总酸值（TAN）"。

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）。我们通常所说的"碱值"实际上是指"总碱值（TBN）"。

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）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。总之，润滑油中水分越少越好。（9）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）。（10）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），灰分就成为定量控制添加剂加入量的手段。国外采用硫酸灰分代替灰分。其方法是：在油样燃烧后灼烧灰化之前加入少量浓硫酸，使添加剂的金属元素转化为硫酸盐。

（11）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。

特殊理化性能

除了上述一般理化性能以外，每一种润滑油品还应具有表征其使用特征的特殊理化性质．越是质量要求高，或是专用性强的油品，其特殊理化性能就越突出，反映这些特殊理化性能的试验方法简要介绍如下：（1）氧化安定性

氧化安定性说明润滑油的抗老化性能，一些使用寿命较长的工业润滑油都有此项指标要求，因而成为这些种类油品要求的一个特殊性能．测定油品氧化安定性的方法很多，基本上都是一定量的油品在有空气（或氧气）及金属催化剂的存在下，在一定温度下氧化一定时间，然后测定油品的酸值、粘度变化及沉淀物的生成情况。一切润滑油都依其化学组成和所处外界条件的不同，而具有不同的自动氧化倾向。随使用过程而发生氧化作用，因而逐渐生成一些醛、酮、酸类和胶质、沥青质等物质，氧化安定性则是抑制上述不利于油品使用的物质生成的性能。（2）热安定性

热安定性表示油品的耐高温能力，也就是润滑油对热分解的抵抗能力，即热分解温度。一些高质量的抗磨液压油、压缩机油等都提出了热安定性的要法语。油品的热安定性主要取决于基础油的组成，很多分解温度较低的添加剂往往对油品安定性有不利影响，抗氧剂也不能明显地改善油品的热安定性。（3）油性和极压性

油性是润滑油中的极性物在摩擦部位金属表面上形成坚固的理化吸附膜，从而起到耐高负荷和抗摩擦磨损的作用，而极压性则是润滑油的极性物在摩擦部位金属表面上，受高温、高负荷发生摩擦化学作用分解，并和表面金属发摩擦化学反应，形成低熔点的软质（或称具可塑性的）极压膜，从而起到耐冲击、耐高负荷高温的润滑作用。（4）腐蚀和锈蚀

由于油品的氧化添加剂的作用，常常会造成钢和其它有色金属的腐蚀，腐蚀试验一般是将紫铜条放入油中，在100℃放置３小时，然后观察铜的变化；而锈蚀试验则是在水和水汽的作用下，钢表面会产生锈蚀，测定防锈性是将30ml蒸馏水或人工海水加入到300ml试油中，再将钢棒放置其内，在54℃下搅拌24小时，然后观察钢棒有无锈蚀。油品应该具有抗金属腐蚀和防锈蚀作用，在工业润滑油标准中，这两个项目都是必测项目。5）抗泡性

润滑油在运转过程中，由于有空气存在，常会产生泡沫，尤其是当油品中含有具有表面活性的添加剂时，则更容易产生泡沫，而且泡沫还不易消失。润滑油使用中产生泡沫会使油膜破坏，使摩擦面发生烧结或增加磨损，并促进润滑油氧化变质，还会使润滑系统气阻，影响润滑油循环。因此抗泡性是润滑油等的重要质量指标。

（6）水解安定性

水解安定性表征油品在水和金属（主要是铜）作用下的稳定性，当油品酸值较高，或含有遇水易分解成酸性物质的添加剂时，常会使此项指标不合格。它的测定方法是将试油加入一定量的水之后，在铜片和一定温度下混合搅动一定时间，然后测水层酸值和铜片的失重。

（7）抗乳化性

工业润滑油在使用中常常不可避免地要混入一些冷却水，如果润滑油的抗乳化性不好，它将与混入的水形成乳化液，使水不易从循环油箱的底部放出，从而可能造成润滑不良。因此抗乳化性是工业润滑油的一项很重要的理化性能。一般油品是将40ml试油与40ml蒸馏水在一定温度下剧烈搅拌一定时间，然后观察油层—水层—乳化层分离成40—37—3ml的时间；工业齿轮油是将试油与水混合，在一定温度和6000转/分下搅拌5分钟，放置5小时，再测油、水、乳化层的毫升数。（8）空气释放值

液压油标准中有此要求，因为在液压系统中，如果溶于油品中的空气不能及时释放出来，那么它将影响液压传递的精确性和灵敏性，严重时就不能满足液压系统的使用要求。测定此性能的方法与抗泡性类似，不过它是测定溶于油品内部的空气（雾沫）释放出来的时间。

（9）橡胶密封性

在液压系统中以橡胶做密封件者居多，在机械中的油品不可避免地要与一些密封件接触，橡胶密封性不好的油品可使橡胶溶胀、收缩、硬化、龟裂，影响其密封性，因此要求油品与橡胶有较好的适应性。液压油标准中要求橡胶密封性指数，它是以一定尺寸的橡胶圈浸油一定时间后的变化来衡量。

（10）剪切安定性

加入增粘剂的油品在使用过程中，由于机械剪切的作用，油品中的高分子聚合物被剪断，使油品粘度下降，影响正常润滑。因此剪切安定性是这类油品必测的特殊理化性能。测定剪切安定性的方法很多，有超声波剪切法、喷嘴剪切法、威克斯泵剪切法、FZG齿轮机剪切法，这些方法最终都是测定油品的粘度下降率。

（11）溶解能力

溶解能力通常用苯胺点来表示。不同级别的油对复合添加剂的溶解极限苯胺点是不同的，低灰分油的极限值比过碱性油要大，单级油的极限值比多级油要大。

（12）挥发性

基础油的挥发性对油耗、粘度稳定性、氧化安定性有关。这些性质对多级油和节能油尤其重要。

（13）防锈性能

这是专指防锈油脂所应具有的特殊理化性能，它的试验方法包括潮湿试验、盐雾试验、叠片试验、水置换性试验，此外还有百叶箱试验、长期储存试验等。（14）电气性能

电气性能是绝缘油的特有性能，主要有介质损失角、介电常数、击穿电压、脉冲电压等。基础油的精制深度、杂质、水分等均对油品的电气性能有较大的影响。

（15）润滑脂的特殊理化性能

润滑脂除一般理化性能外，专门用途的脂还有其特殊的理化性能。如防水性好的润滑脂要求进行水淋试验；低温脂要测低温转矩；多效润滑脂要测极压抗磨性和防锈性；长寿命脂要进行轴承寿命试验等。这些性能的测定也有相应的试验方法。

（16）其它特殊理化性能

每种油品除一般性能外，都应有自己独特的特殊性能。例如，淬火油要测定冷却速度；乳化油要测定乳化稳定性；液压导轨油要测防爬系数；喷雾润滑油要测油雾弥漫性；冷冻机油要测凝絮点；低温齿轮油要测成沟点等。这些特性都需要基础油特殊的化学组成，或者加入某些特殊的添加剂来加以保证。

三、润滑油脂基本应用（一）润滑油的选用

油料不但在润滑系统中往复使用，而且往往是分散成极小油滴与空气接触，容易发生氧化作用，至少须用高品质且经久耐用的油料，如含有抗氧化及防锈成份等。一般来说，油温40℃～60℃为正常，通常都是45℃左右，每增加10℃,氧化速度倍增，故油压系统内油温超过60℃时，每增加10℃使用寿命减半。

润滑油选用是润滑油使用的首要环节，是保证设备合理润滑和充分发挥润滑油性能的关键。

1.选用润滑油应综合考虑以下三方面的要素：

(1)机械设备实际使用时的工作条件(即工况)；

(2)机械设备制造厂商说明书的指定或推荐；

(3)润滑油制造厂商的规定或推荐。

2.润滑油性能指标的选定

(1)粘度：粘度是各种润滑油分类分级的指标，对质量鉴别和确定有决定性意义。设备用润滑油粘度选定依设计或计算数据查有关图表来确定。

(2)倾点：倾点是间接表示润滑油贮运和使用时低温流动性的指标。经验证明一般润滑油的使用温度必须比倾点高5~10℃。

(3)闪点：闪点主要是润滑油贮运及使用是安全的指标，同时也作为生产时控制润滑油馏分和挥发性的指标。润滑油闪点指标规定的原则是按安全规定留1/2安全系数，即比实际使用温度高昂1/2。如内燃机油底壳油温最高不超过120℃，因而规定内燃机油闪点最低180℃。

(4)性能指标的选定：性能指标比较多，不同品种差距悬殊，应综合设备的工况、制造厂要求和油品说明及介绍合理决定。努力做到既满足润滑技术要求又经济合理。

(二)润滑油的代用

1.不同种类的润滑油各有其使用性能的特殊性或差别。因此，要求正确合理选用润滑油，避免代用，更不允许乱代用。

2.润滑油代用的原则

(1)尽量用同一类油品或性能相近的油品代用。

(2)粘度要相当，代用油品的粘度不能超过原用油品的±15%。应优先考虑粘度稍大的油品进行代用。

(3)质量以高代低。

(4)选用代用油时还应注意考虑设备的环境与工作温度。

(三)润滑油的混用

2.不同种类牌号、不同生产厂家、新旧油应尽量避免混用。下列油品绝对禁止混用：

(1)军用特种油、专用油料不能与别的油品混用。

(2)有抗乳化性能要求的油品不得与无抗乳化要求的油品相混。

(3)抗氨汽轮机油不得与其他汽轮机油相混。

(4)含Zn抗磨液压油不能与抗银液压油相混。

3.下列情况可以混用：

(1)同一厂家同类质量基本相近产品。

(2)同一厂家同种不同牌号产品。

(3)不同类的油品，如果知道对混的两组份均不含添加剂。

(4)不同类的油品经混用试验无异常现象及明显性能改变的。四、常用润滑油（一）齿轮油

齿轮油是L类润滑剂C组用油，用于润滑齿轮传动装置包括涡轮蜗杆副的润滑油称为齿轮油。其应具备的性能是适当的粘度，即好的热安定性与氧化稳定性。良好的极压抗磨性，抗乳化性，剪切安定性与防锈防腐性。这种润滑油一般在精制矿物油或合成油的基础上加入相应的添加剂制成。齿轮油分为工业闭式闭式齿轮油、工业开式齿轮油、车辆齿轮油三大类。

工业闭式齿轮油分为L-CKB、L-CKC、L-CKD、L-CKE、L-CKS、L-CKT、L-CKG七个等级。

a.L-CKB油：使用于齿轮接触压力小于500MPa，齿轮滑动速度小于1/3齿轮节度圆速度的轻载荷或普通载荷工业齿轮副的润滑。目前的牌号有L-CKB100、L-CKB150、L-CKB220、L-CKB320四个等级。

b.L-CKC油：适用于工作温度-16～100℃的中、中载荷，无冲击载荷工业齿轮副的润滑。如工作温度达到100～120℃，则只适用于中等载荷工业齿轮副的润滑，目前的牌号有L-CKC68、L-CKC100、L-CKC150、L-CKC220、L-CKC320、L-CKC460、L-CKC680等七个等级。

c.L-CKD油使用于工作温度100～120℃，接触压力大于500MPa的重载荷甚至有冲击载荷的工业齿轮副的润滑，目前的牌号有：L-CKD100、L-CKD150、L-CKD220、L-CKD320、L-CKD460、L-CKD680等六个等级。

d.L-CKE油，使用于涡轮蜗杆传动装置类滑动速度大，效率低的传动摩擦副，L-CKE油又叫涡轮蜗杆油，目前的牌号有：L-CKE220、L-CKE320、L-CKE460、L-CKE680、L-CKE1000等五个等级。

e.L-CKS油，使用于更低的、低的、更高的恒液体温度和轻负荷下运行的齿轮副。

f.L-CKT油，使用于更低的、低的、更高的恒液体温度和中负荷下运行的齿轮副。

g.L-CKG油，使用于在轻负荷连续工作飞溅润滑的齿轮副。

工业开式齿轮油分为L-CKH、L-CKJ、L-CKM等三个品种，我国目前仍执行石化行业标准，按100℃时的中间运动粘度值分为68、100、150、220、320五个等级。

a.L-CKH油，使用于中等环境温度（-10～100℃）的轻、中载荷（＜500MPa压力）的开式齿轮传动的润滑。

b.L-CKJ油适用于中等环境温度，中、重载荷（7500MPa）压力的开式或半封闭式齿轮传动副的润滑。

c.L-CKM油适用于重载荷或伴有冲击的中载荷条件下运转的开式齿轮的润滑。

（二）压缩机油

压缩机油是L类润滑剂的D组用油、压缩机油是一种专用油，用于润滑压缩机内部摩擦机件专用油。包括空气压缩机油、气体压缩机油、冷冻机油和真空泵油等。分别用于不同工况压缩机。第二个字母表示：“A”表示空气，“G”表示气体，“R”表示冷冻，“V”表示真空。现行报价标准分为32、46、68、100、150五个等级。

压缩机是将气体吸入压缩在容器内，再用气体来产生动力的机械设备，该设备用途极为广泛，但每次加入的机油不多。１、空气压缩机油

空压机按大小分为普通型和高压型，多数工厂用普通型终压在100kg/cm以内，高压型的终压在700kg/cm以内，也有超过700kg/cm的超大型空压机，多用于大型石化工厂。空压机要润滑的部位是轴承，汽罐，由于大型空压机主要用于抽取特种气体，需要考虑油品与气体的反应。空压机主要分三大类：往复式，回转式和离心式（轴流式），一般国内目前常用往复式（机型开放，较大噪音，用电多），通常风泵下面为卧式气罐，上面用电机带动马达的多为往复式空压机，国内发达地区目前多用回转式，其中以叶片式和螺旋式为主，一般外资厂多用，主要表现机型体积小，外面多数有铁柜包装，噪音低。该机械机身温度高，对油品要求极高，但机价昂贵，使用寿命长久。空压机要用专用油，一般用于回转式空压机上的油品多可用于往复式空压机，空压机油可分为矿物油和合成油，螺杆式最好用合成油，因其内部较为精密，要特别注意不可有油泥产生，否则可能爆炸。往复式空压机排气温度达到160℃以上或负荷较重的应使用螺杆式空压机油。普通空压机油使用寿命在1000小时以内，合成的可达到3000小时左右。往复式终压在1MPa以上用46#/68#，在1MPa以下用100#/150#（属多级结构）。回转式空压机，若为叶片式，只能用32#/46#，若为螺杆式，只能用32#，46#，68#，因该结构的机型较精密，粘度太高会造成温度上升，增加积炭的可能性。

空气压缩机油GB/T7631.9-1997共有L-DAA、L-DAB、L-DAC、L-DAG、L-DAH、L-DAJ六个品种。

a.L-DAA压缩机油，属于低档压缩机油，适用于往复式排气压力小于1MPa的压缩机润滑。b.L-DAB压缩机油，属于中档润滑油，适用于中、高压和多级往复式压缩机的润滑，现行国家标准分：32、46、68、100、150五个等级。c.L-DAC压缩机油，该油倾点低于40℃，适用于重负荷往复式压缩机的润滑。d.L-DAG回转式压缩机油，适用于喷油螺杆式滑片压缩机，排气温度＜90℃，排气压力＜0.8MPa，轻载回转式压缩机的润滑。现行国家标准分为：15、22、32、46、68、100六个等级。e.L-DAH回转式（螺杆）空气压缩机油，适用于中、低负荷螺杆式空压机的润滑，排气温度小于100℃，排气压力0.8～1.5MPa。现行国家标准分为32、32A、46、46A四个牌号，其中32A、46A为抗磨型回转式（螺杆）空压机油。f.L-DAJ回转式（螺杆）空气压缩机油，适用于排气温度≥100℃，排气压力0.8～1.5MPa的重载荷回转式空压机。2、气体压缩机油

气体压缩机油共有L-DGA、L-DGB、L-DGC、L-DGD、L-DGE五个品种。GB/T763.9-1997

a.L-DGA属深度精制油，适用于＜104KPa压力下的氮、氢、氩、二氧化碳、任何压力下的氦、二氧化硫、硫化氢＜103KPa压力下的一氧化物压缩机润滑。

b.L-DGB特定矿物油，适用于L-DGA油的气体压缩机润滑，但含有湿气和冷凝物。

c.L-DGC常用合成液，适用于任何压力下的烃类、＞104KPa压力下的氨、二氧化碳压缩的润滑。

d.L-DGD常用合成液，适用于任何压力下的氯化氢、氯、氧和富氧空气，＞103KPa压力下的一氧化碳压缩机润滑。

e.L-DGE常用合成油，适用于＞104KPa压力下的氮、氢、氩压缩机润滑。

3、冷冻机油

冷冻机的品种很多，只有压缩式冷冻机用冷冻机油。冷冻机油要求较低的凝点，较好的抗氧化性，但粘度不高。目前国家标准吧冷冻机油分为L-DRA/A、L-DRA/B、L-DRB/A、L-DRB/B四个等级。L-DRA（A级）分为：15、22、32、46、68五个等级（牌号），适用于氨制冷压缩机和大容量氟利昂制冷压缩机等开启式制冷压缩机的润滑。L-DRA（B级）分为15、22、32、46、68、100六个等级（牌号），适用于中小型氟利昂制冷系统