潤滑油脂基礎知識2015.3.31

1、潤滑油脂基礎知識潤滑油脂基礎知識未來能源張學勝2015.1.1根據GB/T7631.1-1987的規(guī)定，潤滑油的代號由類別、品種及數字組成，其書寫的形式為：類別+品種+數字。潤滑劑是石油產品之一，潤滑材料產品用L表示。品種是指潤滑油的分組，是按其應用場合分組，分別用相應字母代表：A、全損耗系統(tǒng)用油 B、脫模 C、齒輪油 D、壓縮機油（包括冷凍機和真空泵）E、內燃機油 F、錠子、軸承和主軸離合器油 G、導軌油 H、液壓系統(tǒng) M、金屬加工 N、電氣絕緣油 P、風動工具 Q、熱傳導 R、暫時保護防腐蝕 T、汽輪機 U、熱處理 X、用潤滑脂場合 Y、其他應用場合 Z、蒸汽汽缸 S、特殊潤滑及應用場合

2、API=美國石油學會 數字代表潤滑油的粘度等級，其數值相當于40（有些則是批號，但要注明，否則是指40）是的中間運動粘度值，單位為mm2/s，按GB/T3141-1994規(guī)定有2、3、 5、7、10、15、22、32、46、68、100、150、220、320、460、680、1000、1500、2200、3200共20個等級。 例：LAN100，表示粘度等級為100mm2/s的全損耗系統(tǒng)潤滑油，其在40時運動粘度是90110mm2/s，中間類的運動粘度為100mm2/s。潤滑油基礎油添加劑礦物基礎油的生產過程基本以物理過程為主，不改變烴類結構，生產的基礎油取決于原料中理想組分的含量與性質；礦

3、物基礎油在提煉過程中因無法將所含的雜質清除干凈，因此流動點較高，不適合寒帶作業(yè)使用。礦物基礎油的化學成分包括高沸點、高分子量烴類和非烴類混合物。其組成一般為烷烴（直鏈、支鏈、多支鏈）、環(huán)烷烴（單環(huán)、雙環(huán)、多環(huán)）、芳烴（單環(huán)芳烴、多環(huán)芳烴）、環(huán)烷基芳烴以及含氧、含氮、含硫有機化合物和膠質、瀝青質等非烴類化合物。合成基礎油來自原油中的瓦斯氣或天然氣所分散出來的乙烯、丙烯，再經聚合、催化等繁復的化學反應才煉制成大分子組成的基礎油。本質上它是原油中較好的成分，加以化學反應并透過人為控制下達到預期的分子形態(tài)，其分子排列整齊，抵抗外來變數的能力自然很強，因此合成基礎油品質較好，其對熱穩(wěn)定、抗氧化反應、抗黏

4、度變化的能力自然要比礦物基礎油強得多。由于受天然氣價格影響，合成型基礎油的價格還是比較高的。 半合成基礎油采用一定比例的礦物基礎油與合成基礎油混合制成。同礦物油相比，這種半全合成機油抗氧化能力強，具有天然清凈劑作用，它能確保潤滑油在使用很長時間，其性能都不容易衰退，發(fā)動機不容易產生油泥。如果在半合成基礎油再加添加劑，增加抗磨損性能，有效延長發(fā)動機使用壽命。國際上一般采用美國石油學會（API）對基礎油的分類標準，API根據基礎油的主要特性：硫含量、飽和烴含量、粘度指數的大小把基礎油分成IIV類。 I類油為溶劑精制基礎油，有較高的硫含量和不飽和烴（主要是芳烴）含量，通常是由傳統(tǒng)的“老三套”工藝生產

5、制得，從生產工藝來看，I類基礎油的生產過程基本以物理過程為主，不改變烴類結構，生產的基礎油質量取決于原料中理想組分的含量和性質。因此，該類基礎油在性能上受到限制。 II類油主要為加氫處理基礎油，其硫氮含量和芳烴含量較低；II類基礎油是通過組合工藝（溶劑工藝和加氫工藝結合）制得，工藝主要以化學過程為主，不受原料限制，可以改變原來的烴類結構。因而II類基礎油雜質少（芳烴含量小于10%），飽和烴含量高，熱安定性IV類基礎油分類表和抗氧性好，低溫和煙炱分散性能均優(yōu)于I類基礎油。 III類油主要是加氫裂化基礎油，不僅硫、芳烴含量低，而且粘度指數很高，是用全加氫工藝制得，與II類基礎油相比，屬高黏度指數的

6、加氫基礎油，又稱作非常規(guī)基礎油（UCBO）。III類基礎油在性能上遠遠超過I類基礎油和II類基礎油，尤其是具有很高的黏度指數和很低的揮發(fā)性。某些III類油的性能可與聚-烯烴（PAO）相媲美，其價格卻比合成油便宜得多。 IV類油為聚a-烯烴（PAO）合成油基礎油。常用的生產方法有石蠟分解法和乙烯聚合法。PAO依聚合度不同可分為低聚合度、中聚合度、高聚合度，分別用來調制不同的油品。這類基礎油與礦物油相比，無S、P和金屬，由于不含蠟，所以傾點極低，通常在40以下，黏度IV類基礎油分類表指數一般超過140。根據粘度的不同，可以分為低粘度PAO,中粘度PAO和高粘度PAO；低粘度：PAO2, PAO2.

7、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邊界潤滑性差。另外，由于它本身的極性小，對溶解極性添加劑的能力差，且對橡膠密封有一定的收縮性，但這些問題都可通過添加一定量的酯類得以克服。 V類油是除I-IV類以外的各種基礎油。包含其它非PAO的合成油和粘度指數小于80的環(huán)烷烴基礎油，比如酯類油、合成烴類、硅油、植物油、再生基礎油等。IV類基礎油分類表IV類基礎油分類表IV類基礎油分類表類別類別硫含量硫含量%飽和烴含量飽和烴含量%粘度指數粘度指數VI0.0

8、39080-1200.039080-1200.0390120聚a-烯烴（PAO）合成油不包括在I-IV類的其他基礎油（一）潤滑脂定義潤滑脂是將稠化劑分散于液體潤滑劑中所組成的一種穩(wěn)定的固體或半固體產品,其中可以加入旨在改善潤滑脂某種特性的添加劑及填料。潤滑脂在常溫下可附著于垂直表面不流失,并能在敞開或密封不良的摩擦部位工作,具有其它潤滑劑所不可替代的持點。因此,在汽車和工程機械上的許多部位都使用潤滑脂作為潤滑材料。（二）潤滑脂作用和優(yōu)點潤滑脂的主要作用：潤滑、防水、防塵、防銹、密封、防護；脂潤滑的優(yōu)點： 使用壽命長，供油次數少，不需要經常添加，在經常加油困難的摩擦部位上，使用潤滑脂潤滑較為有利

9、。潤滑脂通常用于重負荷、高、低速、高、低溫、極壓以及有沖擊負荷的苛刻條件下，也適用于間歇或往復運動的部件上的潤滑。潤滑脂在摩擦表面上保持能力強，密封性好。有些機械密封不嚴，使用潤滑脂可以防止水分、塵土和其他機械雜質進入摩擦表面。潤滑脂對于潮濕和多塵環(huán)境下操作的機械的摩擦部位也能適用。（三）潤滑脂的特性潤滑脂和潤滑油的用途極為相似，但是特點各不相同，與潤滑油相比，潤滑脂與應用有密切關系，具體優(yōu)點如下： 1、不流失，不滴落 當摩擦部位處于靜止狀態(tài)時，潤滑脂能夠保持原來形狀，不致受重力作用而自動流失，對于停停開開的摩擦部位、補充潤滑材料非常困難的部位以及敞開式或密封不良的部位，潤滑脂是非常適用的。

10、2、 不泄露，不飛濺 當摩擦部位處在運動狀態(tài)時，潤滑脂不會像潤滑油那樣受離心力作用而甩漏，也不會在密封不良部位飛濺出來，可防止污染環(huán)境、污染產品。（三）潤滑脂的特性3、使用溫度范圍寬 潤滑脂工作溫度范圍要比潤滑油寬，一般潤滑脂可在-20120溫度范圍內使用。 4、耐壓性高 潤滑脂在金屬表面上吸附力要比潤滑油大得多，并能形成較堅固的油膜，承受比較高的工作負荷，這是由于潤滑脂內含有大量極性物質。 5、使用壽命長 消耗量少，設備維修保養(yǎng)期長、保養(yǎng)費用也相應降低。 6、潤滑設備構造比較簡單這樣可以簡化工藝裝備的設計，減少投資。（三）潤滑脂的特性7、防護性能好 潤滑脂涂抹在金屬表面或零件上，是一種良好的

11、防護材料，而且防護期長。一般脂層又都比油層厚，而且抗水性遠比潤滑油好，防止水或水蒸氣滲透到金屬表面能力也強。潤滑脂還能隔離酸、堿、氧氣和水，避免工作表面受到直接侵蝕。 8、密封性能好 潤滑脂可防止灰塵進入工作表面，避免雜質混入磨損機械零件，對于如軸承之類空間結構比較復雜、潤滑面的精密度要求較高的工作部件，潤滑脂能把空間填滿，起到密封作用。（三）潤滑脂的特性9、有緩沖減震作用 潤滑脂的粘滯性大、油性比較好，所以對于某些常常要求改變運動方向和承受很大沖擊力的機械，如拐軸、萬向接頭等潤滑部位，潤滑脂能起一定緩沖減震作用，還能降低噪音。 雖然潤滑脂有上述優(yōu)點，但與潤滑油相比也存在一些缺點。潤滑脂是固態(tài)

12、或半流體狀態(tài)，它在潤滑面上起動力矩和運轉力矩較大，流動性較差，在高速部位不如潤滑油好，在極高轉速不能使用潤滑脂。此外，由于它幾乎不存在散熱性，也不能像潤滑油那樣不斷地帶走摩擦表面由于磨損而出現的金屬屑和其它雜質，同時在高溫下有相轉變，而且容易氧化變質等缺點，因此它的使用范圍受到一定限制。（四）潤滑脂的主要評價指標 1、質量特征評價指標：物理狀態(tài) 外觀、滴點、工作錐入度 2、化學成分：含皂量、含油量、含水量、灰分、機械雜質、揮發(fā)量、含酸或堿量 3、流動性及力學性能：強度極限、粘度-溫度特性、觸變安定性、機械安定性、轉矩、抗壓性、抗磨損性 4、防護性質：滑落溫度、油膜保持能力、防銹性、抗水性 5、

13、化學安定性：防腐蝕性、氧化安定性 6、膠體安定性：分油量（四）潤滑脂的主要評價指標 1、潤滑脂的錐入度 錐入度是衡量潤滑脂稠度及軟硬程度的指標，它是指在規(guī)定的負荷、時間和溫度條件下錐體落入試樣的深度。其單位以0.1mm表示。錐入度值越大，表示潤滑脂越軟，反之就越硬。測定錐入度的儀器為錐入度測定計，用于主要檢測潤滑脂的非工作錐入度、工作錐入度和延長工作錐入度。 非工作錐入度：試樣在盡可能少攪動的情況下，從樣品容器轉移到工作脂杯測定的錐入度，測定的是潤滑脂從容器中移入使用設備過程中錐入度的變化。 工作錐入度：試樣在潤滑脂工作器中經過60次往復工作后測定的錐入度。測定工作錐入度有兩重意義：(1) 表

14、示潤滑脂的流動性(2) 按工作錐入度范圍來劃分潤滑脂的牌號（四）潤滑脂的主要評價指標 延長工作錐入度：試樣在潤滑脂工作器中，多于60次往復工作后測定的錐入度，一般有10000次、100000次等。延長工作錐入度是反映潤滑脂結構穩(wěn)定性的重要指標，它在一定程度上反映潤滑脂的壽命。 選擇潤滑脂的重要依據之一就是稠度，依據用途選擇不同稠度的潤滑脂。如： 集中供脂，0、1；軸承潤滑，2、3；齒輪潤滑000、00、0。 潤滑脂按工作錐入度劃分九個范圍： （四）潤滑脂的主要評價指標 牌號（稠度號）牌號（稠度號） 工作錐入度（工作錐入度（0.1mm0.1mm）狀態(tài)狀態(tài)000 445-475 液態(tài)00400-4

15、30接近液態(tài)0355-385極軟1310-340非常軟2265-295軟3220-250中4175-205硬5130-160非常硬6 85-115極硬（五）常用潤滑脂 黃油：1870年左右出現了鈣基脂，俗稱“黃油”。鈣基脂是由天然脂肪酸或合成脂肪酸用氫氧化鈣反應生成鈣皂稠化中等粘度礦物油制成，滴點在75100之間，使用溫度不能超過60，具有良好的抗水性，易硬化，主要用于汽車、拖拉機、水泵、中小型電動機等各種工農業(yè)機械的滾動軸承和易與水或潮氣接觸部位的潤滑。因鈣基脂主要是置于壓縮杯內使用，因而也稱其為“杯脂”。使用溫度范圍為-1060，轉速在3000r/min以下的滾動軸承一般都可使用?；撬徕}高

16、溫性能有所突破，達到180-200 。很適合重負荷中低轉速，潮濕環(huán)境下潤滑。 （五）常用潤滑脂 基脂：次大大期間，由于使用條件苛刻，出現了高、低溫性能明顯改善的基脂。鈣基脂是由天然脂肪酸或合成脂肪酸用氫氧化鈣反應生成鈣皂稠化中等粘度礦物油制成，滴點在75100之間，使用溫度不能超過60，具有良好的抗水性，易硬化，主要用于汽車、拖拉機、水泵、中小型電動機等各種工農業(yè)機械的滾動軸承和易與水或潮氣接觸部位的潤滑。因鈣基脂主要是置于壓縮杯內使用，因而也稱其為“杯脂”。使用溫度范圍為-1060，轉速在3000r/min以下的滾動軸承一般都可使用?；撬徕}高溫性能有所突破，達到180-200 。很適合重負荷

17、中低轉速，潮濕環(huán)境下潤滑。 （五）常用潤滑脂 鈉基脂、鋁基脂：1900年左右，國外工業(yè)化發(fā)展，要求提高脂的高溫性能，發(fā)展了鈉基、鋁基脂。聚聚基脂：為適應應空、應天、軍發(fā)展需要，發(fā)展了聚聚基脂、膨潤土脂等產品。性能改善：為改善潤滑脂的潤滑性，在潤滑脂的發(fā)展歷程中，加入了填充劑，制備出石墨脂、：硫化鉬脂等產品，在潤滑脂中加入多種添加劑，并發(fā)展了復合皂基潤滑脂等產品。 （六）潤滑脂選用原則 正確選擇潤滑脂產品的原則 1. 設備工作條件：軸承類型、最高和最低使用溫度、設備運轉負荷、轉速、接觸的介質以及其他特殊要求等。 2. 延長操作周期，減少維修工作量。 3. 降低潤滑脂消耗量。 4. 參照各類潤滑脂

18、的主要性能指標。 5. 結合使用經驗。 a. L-DAA壓縮機油，屬于低檔壓縮機油，適用于往復式排氣壓力小于1MPa的壓縮機潤滑。b. L-DAB壓縮機油，屬于中檔潤滑油，適用于中、高壓和多級往復式壓縮機的潤滑，現行國家標準分：32、46、68、100、150五個等級。c. L-DAC壓縮機油，該油傾點低于40，適用于重負荷往復式壓縮機的潤滑。d. L-DAG回轉式壓縮機油，適用于噴油螺桿式滑片壓縮機，排氣溫度90，排氣壓力0.8MPa，輕載回轉式壓縮機的潤滑。現行國家標準分為：15、22、32、46、68、100六個等級。e. L-DAH回轉式（螺桿）空氣壓縮機油，適用于中、低負荷螺桿式空壓

19、機的潤滑，排氣溫度小于100，排氣壓力0.81.5MPa。現行國家標準分為32、32A、46、46A四個牌號，其中32A、46A為抗磨型回轉式（螺桿）空壓機油。f. L-DAJ回轉式（螺桿）空氣壓縮機油，適用于排氣溫度100，排氣壓力0.81.5MPa的重載荷回轉式空壓機。n2、氣體壓縮機油 氣體壓縮機油共有L-DGA、L-DGB、L-DGC、L-DGD、L-DGE五個品種。GB/T763.9-1997 a. L-DGA屬深度精制油，適用于104KPa壓力下的氮、氫、氬、：氧化碳、任何壓力下的氦、：氧化硫、硫化氫103KPa壓力下的一氧化物壓縮機潤滑。 b. L-DGB特定礦物油，適用于L-DGA油的氣體壓縮機潤滑，但含有濕氣和冷凝物。 c. L-DGC常用合成液，適用于任何壓力下的烴類、104KPa壓力下的氨、：氧化碳壓縮的潤滑。d. L-DGD常用合成液，適用于任何壓力下的氯化氫、氯、氧和富氧空氣，103K