润滑脂十种性能指标的意义及测定方法
通过查看或测试润滑脂的质量指标数据可判断出该脂的质量是否合格,这些指标包括:
(1)滴点、(2)锥入度、(3)腐蚀性、(4)氧化安定性、(5)蒸发损失、(6)胶体安定性、(7)机械安定性、(8)抗磨极压性、(9)相似粘度、(10)抗水性等。
每种数据指标都对应有多种测试方法,为了润滑脂指标数据的可靠性、可比性,一般采用标准试验方法。
润滑脂性能指标测试方法
1、滴点。润滑脂在规定条件下加热直到有一定流动性,从脂杯滴下第一滴液体或流出油柱25mm时的温度,称为滴点,用‘℃’表示。由滴点可粗略估计脂最高使用温度。高滴点是高温润滑脂必须具备的条件之一。
测定方法:GB/T4929-85润滑脂滴点测定法和SH/T0115-92润滑脂和固体烃滴点测定法(适用于滴点小于250℃的脂)、GB/T3498-83润滑脂宽温度范围滴点测定法(适用于高达330℃的脂)。
2、锥入度。在规定温度和负荷下,锥体在5s内自由垂直落入润滑脂试样的深度,称为锥入度,以0.1mm为单位。锥入度值越大,表示脂越软。
国内外都广泛用脂在25℃,工作60次的锥入度来划分成品润滑脂的稠度等级。测定锥入度标准方法有GB/T269-91润滑脂和石油脂锥入度测定法。除了按标准方法规定的全尺寸锥入度外,为了节省试样量,还有1/4锥入度和1/2锥入度。它们之间的换算关系如下:全尺寸锥入度=(1/4锥入度)×375+24=(1/2锥入度)×2+5润滑脂有不工作锥入度,60次工作锥入度,延长工作锥入度等多种指标。工作锥入度是选用润滑脂首先考虑的指标。通常根据摩擦部件的工作条件及加注润滑脂的方式来选择适宜的脂的稠度。
3、腐蚀性。腐蚀性试验是定性检测润滑脂本身由于含有某些酸性或碱性物等是否对金属有腐蚀作用的一种方法。首先,要求润滑脂本身对所接触的金属不腐蚀;其次,是润滑脂要具有很好的耐水性和防腐蚀性能,能够抵抗环境中的腐蚀性介质和气体。
测定方法:测定方法有SH/T0328润滑脂腐蚀试验法(常温法),SH/T0331-92润滑脂腐蚀试验法(快速法),GB/T7326-87润滑脂铜片腐蚀试验法等。以上测定方法,试验条件各异,但都是在一定温度和试验时间下,观察金属片上的变色或产生斑点等现象来判断润滑脂的腐蚀性的大小。
4、氧化安定性。润滑脂在贮存和使用中抗氧化的能力,叫做氧化安定性或抗氧化性,也称化学安定性。氧化安定性是润滑脂重要性能之一,它是关系到脂最高使用温度和使用寿命长短的一个重要因素。由于润滑脂由基础油、稠化剂和添加剂等成分组成,所以被氧化的因素很多,尤其是皂基脂(如锂基润滑脂)更易氧化,因为大多数金属皂是促进氧化的催化剂。而不含金属原子的脲基脂氧化安定性特别好。
润滑脂氧化后,其结构骨架和性能都发生改变。氧化后的酸性物质使脂的防护性变坏、腐蚀性不合格、抗磨性能变坏等。润滑脂必须具有良好的氧化安定性,以保证在使用中不因热和空气的作用而过早氧化变质,失去润滑作用。
测定方法:SH/T0122-92润滑脂滚筒安定性测定法;SH/T0325-92润滑脂氧化安定性测定法;SH/T0335-92润滑脂化学安定性测定法;SH/T2728-80快速氧化法。
5、蒸发损失。蒸发损失的大小首先取决于润滑脂所采用基础油的种类和黏度(馏分组成和分子量);其次,与使用温度和真空度有关。对于高温、宽温范围及高真空条件使用的润滑脂、光学仪表脂、以低黏度基础油制成的润滑脂,蒸发度的大小尤为重要。蒸发度对于轴承寿命的影响特别明显。
测定方法:SH/T0337-92润滑脂蒸发度测定法;GB/T7325-87润滑脂和润滑油蒸发损失测定法;SH/T0661-98宽温度范围内润滑脂蒸发损失测定法。
6、胶体安定性。润滑脂的胶体安定性体现在长期贮存和使用中抵抗分油的能力。润滑脂胶体安定性好则不易分油,差的则易分油。任何一种润滑脂都有分油现象,分油是润滑脂的特性,是影响使用寿命的一个重要因素。在使用时,应有适当的分油速率,才能保证摩擦部件长期得到良好润滑。但分油过大不好。
测定方法:GB/T0392-92润滑脂压力分油测定法;SH/T0321—92润滑脂漏斗分油测定法;SH/T0324-92润滑脂钢网分油测定法。
7、机械安定性。机械安定性又称剪切安定性,它是指润滑脂在机械剪切下抵抗稠度变化的能力。它是保证润滑脂有一定的结构和用后能够自动恢复原有状态的性能。评定机械安定性的好坏,是用润滑脂剪切前后锥入度的变化来衡量,变化越大,机械安定性越差。
润滑脂具有良好的机械稳定性,就意味着在高速、高剪切作用下脂的结构骨架破坏的程度小,稠度不致有大的变化,脂的使用寿命较长。影响润滑脂机械安定性的因素很多,但主要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,而与基础油黏度无直接关系。
测定方法:GB/T269-91润滑脂和石油脂锥入度测定法和SH/T0122-92润滑脂滚筒安定性测定法。
8、抗磨极压性。抗磨损性能是指润滑脂在使用条件下能在摩擦表面形成薄膜、防止磨损的能力。常用磨痕平均直径(d)和最大无卡咬负荷Pb评定。极压性能是指润滑脂在极压条件下,防止摩擦引起摩擦表面发生烧结、擦伤的能力。常用烧结负荷PD、综合磨损值ZMZ、OK值评定。
测定方法:SH/T0204-92润滑脂抗磨性能测定法(四球机法);SH/T0202-92润滑脂极压性能测定法(四球机法);SH/T0203-92润滑脂极压性能测定法(梯姆肯试验机法);GB/T12583-98四球法等。
润滑脂对齿轮的润滑性是按SH/T0427-92润滑脂齿轮磨损测定法测定,以铜齿轮平均质量损失作为磨损值来评定。
9、相似黏度。润滑脂所受剪切超过它的强度极限时,将产生流动,流动时会产生内摩擦,通常也用黏度表征它的内摩擦特性。相似黏度过大或过小,对使用都会带来不良影响,尤其是在低温条件下使用时,影响更加显著。
润滑脂是胶体分散体系,属于非牛顿流体,所以润滑脂的黏度和润滑油的黏度不完全一样。润滑油的黏度在一定温度时是一个常数,不随液层间的剪切速度而变,属于牛顿流体的黏度。润滑脂的黏度特性不遵循牛顿流体的规律,它流动时的黏度,在一定温度时不是一个常数而是一个随脂层间剪切速度而改变的变量。在剪速小时,它的黏度大;剪速增大时,它的黏度变小,在剪速很大时,它的黏度小至一定程度而保持恒定,也就是说润滑脂的黏度既随温度又随剪速而变。为了区别于牛顿流体的黏度,特称润滑脂的黏度为表观黏度或相似黏度。
润滑脂的相似黏度随剪速而变的特性,使它特别适合在速度经常变动的机械上使用。当速度高时,脂的相似黏度小,而速度低时,黏度又变大,从而适应了机械转速变化时对润滑剂黏度的要求。润滑脂独特的流变性在这里充分发挥了作用。
10、抗水性。抗水性可以理解为润滑脂在水中不溶解,不乳化、不从环境的介质中吸取水分,不被水洗掉和在与水接触时性能不发生明显改变的能力。润滑脂的抗水性主要取决于稠化剂,其次是基础油和添加剂。润滑脂的抗水性具有重要的使用意义,抗水性好的脂在有水或水气存在的条件下,能够起到良好的润滑作用,起到良好的密封防护作用。
测定方法:抗水淋性能测定法(SH/T0109-92)、抗水喷雾性能测定法(SH/T0643-1997),加水10%剪切试验(GB/T269-91)和在水中浸泡试验法等。
除以上性能和测试方法外,还有许多跟具体使用条件相关的性能和测试方法。汽车用的润滑脂在制定产品标准的过程中,也制定了许多相应的标准试验方法。
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