潤(rùn)滑油脂基礎(chǔ)知識(shí)2015.3.31

1、潤(rùn)滑油脂基礎(chǔ)知識(shí)潤(rùn)滑油脂基礎(chǔ)知識(shí)未來(lái)能源張學(xué)勝2015.1.1根據(jù)GB/T7631.1-1987的規(guī)定，潤(rùn)滑油的代號(hào)由類(lèi)別、品種及數(shù)字組成，其書(shū)寫(xiě)的形式為：類(lèi)別+品種+數(shù)字。潤(rùn)滑劑是石油產(chǎn)品之一，潤(rùn)滑材料產(chǎn)品用L表示。品種是指潤(rùn)滑油的分組，是按其應(yīng)用場(chǎng)合分組，分別用相應(yīng)字母代表：A、全損耗系統(tǒng)用油 B、脫模 C、齒輪油 D、壓縮機(jī)油（包括冷凍機(jī)和真空泵）E、內(nèi)燃機(jī)油 F、錠子、軸承和主軸離合器油 G、導(dǎo)軌油 H、液壓系統(tǒng) M、金屬加工 N、電氣絕緣油 P、風(fēng)動(dòng)工具 Q、熱傳導(dǎo) R、暫時(shí)保護(hù)防腐蝕 T、汽輪機(jī) U、熱處理 X、用潤(rùn)滑脂場(chǎng)合 Y、其他應(yīng)用場(chǎng)合 Z、蒸汽汽缸 S、特殊潤(rùn)滑及應(yīng)用場(chǎng)合

2、API=美國(guó)石油學(xué)會(huì) 數(shù)字代表潤(rùn)滑油的粘度等級(jí)，其數(shù)值相當(dāng)于40（有些則是批號(hào)，但要注明，否則是指40）是的中間運(yùn)動(dòng)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(gè)等級(jí)。 例：LAN100，表示粘度等級(jí)為100mm2/s的全損耗系統(tǒng)潤(rùn)滑油，其在40時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度是90110mm2/s，中間類(lèi)的運(yùn)動(dòng)粘度為100mm2/s。潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油添加劑礦物基礎(chǔ)油的生產(chǎn)過(guò)程基本以物理過(guò)程為主，不改變烴類(lèi)結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)的基礎(chǔ)油取決于原料中理想組分的含量與性質(zhì)；礦

3、物基礎(chǔ)油在提煉過(guò)程中因無(wú)法將所含的雜質(zhì)清除干凈，因此流動(dòng)點(diǎn)較高，不適合寒帶作業(yè)使用。礦物基礎(chǔ)油的化學(xué)成分包括高沸點(diǎn)、高分子量烴類(lèi)和非烴類(lèi)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(jī)化合物和膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等非烴類(lèi)化合物。合成基礎(chǔ)油來(lái)自原油中的瓦斯氣或天然氣所分散出來(lái)的乙烯、丙烯，再經(jīng)聚合、催化等繁復(fù)的化學(xué)反應(yīng)才煉制成大分子組成的基礎(chǔ)油。本質(zhì)上它是原油中較好的成分，加以化學(xué)反應(yīng)并透過(guò)人為控制下達(dá)到預(yù)期的分子形態(tài)，其分子排列整齊，抵抗外來(lái)變數(shù)的能力自然很強(qiáng)，因此合成基礎(chǔ)油品質(zhì)較好，其對(duì)熱穩(wěn)定、抗氧化反應(yīng)、抗黏

4、度變化的能力自然要比礦物基礎(chǔ)油強(qiáng)得多。由于受天然氣價(jià)格影響，合成型基礎(chǔ)油的價(jià)格還是比較高的。 半合成基礎(chǔ)油采用一定比例的礦物基礎(chǔ)油與合成基礎(chǔ)油混合制成。同礦物油相比，這種半全合成機(jī)油抗氧化能力強(qiáng)，具有天然清凈劑作用，它能確保潤(rùn)滑油在使用很長(zhǎng)時(shí)間，其性能都不容易衰退，發(fā)動(dòng)機(jī)不容易產(chǎn)生油泥。如果在半合成基礎(chǔ)油再加添加劑，增加抗磨損性能，有效延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。國(guó)際上一般采用美國(guó)石油學(xué)會(huì)（API）對(duì)基礎(chǔ)油的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，API根據(jù)基礎(chǔ)油的主要特性：硫含量、飽和烴含量、粘度指數(shù)的大小把基礎(chǔ)油分成IIV類(lèi)。 I類(lèi)油為溶劑精制基礎(chǔ)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(chǎn)

5、制得，從生產(chǎn)工藝來(lái)看，I類(lèi)基礎(chǔ)油的生產(chǎn)過(guò)程基本以物理過(guò)程為主，不改變烴類(lèi)結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)的基礎(chǔ)油質(zhì)量取決于原料中理想組分的含量和性質(zhì)。因此，該類(lèi)基礎(chǔ)油在性能上受到限制。 II類(lèi)油主要為加氫處理基礎(chǔ)油，其硫氮含量和芳烴含量較低；II類(lèi)基礎(chǔ)油是通過(guò)組合工藝（溶劑工藝和加氫工藝結(jié)合）制得，工藝主要以化學(xué)過(guò)程為主，不受原料限制，可以改變?cè)瓉?lái)的烴類(lèi)結(jié)構(gòu)。因而II類(lèi)基礎(chǔ)油雜質(zhì)少（芳烴含量小于10%），飽和烴含量高，熱安定性IV類(lèi)基礎(chǔ)油分類(lèi)表和抗氧性好，低溫和煙炱分散性能均優(yōu)于I類(lèi)基礎(chǔ)油。 III類(lèi)油主要是加氫裂化基礎(chǔ)油，不僅硫、芳烴含量低，而且粘度指數(shù)很高，是用全加氫工藝制得，與II類(lèi)基礎(chǔ)油相比，屬高黏度指數(shù)的

6、加氫基礎(chǔ)油，又稱(chēng)作非常規(guī)基礎(chǔ)油（UCBO）。III類(lèi)基礎(chǔ)油在性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)I類(lèi)基礎(chǔ)油和II類(lèi)基礎(chǔ)油，尤其是具有很高的黏度指數(shù)和很低的揮發(fā)性。某些III類(lèi)油的性能可與聚-烯烴（PAO）相媲美，其價(jià)格卻比合成油便宜得多。 IV類(lèi)油為聚a-烯烴（PAO）合成油基礎(chǔ)油。常用的生產(chǎn)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(lái)調(diào)制不同的油品。這類(lèi)基礎(chǔ)油與礦物油相比，無(wú)S、P和金屬，由于不含蠟，所以傾點(diǎn)極低，通常在40以下，黏度IV類(lèi)基礎(chǔ)油分類(lèi)表指數(shù)一般超過(guò)140。根據(jù)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(rùn)滑性差。另外，由于它本身的極性小，對(duì)溶解極性添加劑的能力差，且對(duì)橡膠密封有一定的收縮性，但這些問(wèn)題都可通過(guò)添加一定量的酯類(lèi)得以克服。 V類(lèi)油是除I-IV類(lèi)以外的各種基礎(chǔ)油。包含其它非PAO的合成油和粘度指數(shù)小于80的環(huán)烷烴基礎(chǔ)油，比如酯類(lèi)油、合成烴類(lèi)、硅油、植物油、再生基礎(chǔ)油等。IV類(lèi)基礎(chǔ)油分類(lèi)表IV類(lèi)基礎(chǔ)油分類(lèi)表IV類(lèi)基礎(chǔ)油分類(lèi)表類(lèi)別類(lèi)別硫含量硫含量%飽和烴含量飽和烴含量%粘度指數(shù)粘度指數(shù)VI0.0

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

9、。潤(rùn)滑脂通常用于重負(fù)荷、高、低速、高、低溫、極壓以及有沖擊負(fù)荷的苛刻條件下，也適用于間歇或往復(fù)運(yùn)動(dòng)的部件上的潤(rùn)滑。潤(rùn)滑脂在摩擦表面上保持能力強(qiáng)，密封性好。有些機(jī)械密封不嚴(yán)，使用潤(rùn)滑脂可以防止水分、塵土和其他機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入摩擦表面。潤(rùn)滑脂對(duì)于潮濕和多塵環(huán)境下操作的機(jī)械的摩擦部位也能適用。（三）潤(rùn)滑脂的特性潤(rùn)滑脂和潤(rùn)滑油的用途極為相似，但是特點(diǎn)各不相同，與潤(rùn)滑油相比，潤(rùn)滑脂與應(yīng)用有密切關(guān)系，具體優(yōu)點(diǎn)如下： 1、不流失，不滴落 當(dāng)摩擦部位處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，潤(rùn)滑脂能夠保持原來(lái)形狀，不致受重力作用而自動(dòng)流失，對(duì)于停停開(kāi)開(kāi)的摩擦部位、補(bǔ)充潤(rùn)滑材料非常困難的部位以及敞開(kāi)式或密封不良的部位，潤(rùn)滑脂是非常適用的。

10、2、 不泄露，不飛濺 當(dāng)摩擦部位處在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，潤(rùn)滑脂不會(huì)像潤(rùn)滑油那樣受離心力作用而甩漏，也不會(huì)在密封不良部位飛濺出來(lái)，可防止污染環(huán)境、污染產(chǎn)品。（三）潤(rùn)滑脂的特性3、使用溫度范圍寬 潤(rùn)滑脂工作溫度范圍要比潤(rùn)滑油寬，一般潤(rùn)滑脂可在-20120溫度范圍內(nèi)使用。 4、耐壓性高 潤(rùn)滑脂在金屬表面上吸附力要比潤(rùn)滑油大得多，并能形成較堅(jiān)固的油膜，承受比較高的工作負(fù)荷，這是由于潤(rùn)滑脂內(nèi)含有大量極性物質(zhì)。 5、使用壽命長(zhǎng) 消耗量少，設(shè)備維修保養(yǎng)期長(zhǎng)、保養(yǎng)費(fèi)用也相應(yīng)降低。 6、潤(rùn)滑設(shè)備構(gòu)造比較簡(jiǎn)單這樣可以簡(jiǎn)化工藝裝備的設(shè)計(jì)，減少投資。（三）潤(rùn)滑脂的特性7、防護(hù)性能好 潤(rùn)滑脂涂抹在金屬表面或零件上，是一種良好的

11、防護(hù)材料，而且防護(hù)期長(zhǎng)。一般脂層又都比油層厚，而且抗水性遠(yuǎn)比潤(rùn)滑油好，防止水或水蒸氣滲透到金屬表面能力也強(qiáng)。潤(rùn)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(rùn)滑脂可防止灰塵進(jìn)入工作表面，避免雜質(zhì)混入磨損機(jī)械零件，對(duì)于如軸承之類(lèi)空間結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、潤(rùn)滑面的精密度要求較高的工作部件，潤(rùn)滑脂能把空間填滿，起到密封作用。（三）潤(rùn)滑脂的特性9、有緩沖減震作用 潤(rùn)滑脂的粘滯性大、油性比較好，所以對(duì)于某些常常要求改變運(yùn)動(dòng)方向和承受很大沖擊力的機(jī)械，如拐軸、萬(wàn)向接頭等潤(rùn)滑部位，潤(rùn)滑脂能起一定緩沖減震作用，還能降低噪音。 雖然潤(rùn)滑脂有上述優(yōu)點(diǎn)，但與潤(rùn)滑油相比也存在一些缺點(diǎn)。潤(rùn)滑脂是固態(tài)

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

13、化學(xué)安定性：防腐蝕性、氧化安定性 6、膠體安定性：分油量（四）潤(rùn)滑脂的主要評(píng)價(jià)指標(biāo) 1、潤(rùn)滑脂的錐入度 錐入度是衡量潤(rùn)滑脂稠度及軟硬程度的指標(biāo)，它是指在規(guī)定的負(fù)荷、時(shí)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(rùn)滑脂越軟，反之就越硬。測(cè)定錐入度的儀器為錐入度測(cè)定計(jì)，用于主要檢測(cè)潤(rùn)滑脂的非工作錐入度、工作錐入度和延長(zhǎng)工作錐入度。 非工作錐入度：試樣在盡可能少攪動(dòng)的情況下，從樣品容器轉(zhuǎn)移到工作脂杯測(cè)定的錐入度，測(cè)定的是潤(rùn)滑脂從容器中移入使用設(shè)備過(guò)程中錐入度的變化。 工作錐入度：試樣在潤(rùn)滑脂工作器中經(jīng)過(guò)60次往復(fù)工作后測(cè)定的錐入度。測(cè)定工作錐入度有兩重意義：(1) 表

14、示潤(rùn)滑脂的流動(dòng)性(2) 按工作錐入度范圍來(lái)劃分潤(rùn)滑脂的牌號(hào)（四）潤(rùn)滑脂的主要評(píng)價(jià)指標(biāo) 延長(zhǎng)工作錐入度：試樣在潤(rùn)滑脂工作器中，多于60次往復(fù)工作后測(cè)定的錐入度，一般有10000次、100000次等。延長(zhǎng)工作錐入度是反映潤(rùn)滑脂結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要指標(biāo)，它在一定程度上反映潤(rùn)滑脂的壽命。 選擇潤(rùn)滑脂的重要依據(jù)之一就是稠度，依據(jù)用途選擇不同稠度的潤(rùn)滑脂。如： 集中供脂，0、1；軸承潤(rùn)滑，2、3；齒輪潤(rùn)滑000、00、0。 潤(rùn)滑脂按工作錐入度劃分九個(gè)范圍： （四）潤(rùn)滑脂的主要評(píng)價(jià)指標(biāo) 牌號(hào)（稠度號(hào)）牌號(hào)（稠度號(hào)） 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(rùn)滑脂 黃油：1870年左右出現(xiàn)了鈣基脂，俗稱(chēng)“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(yīng)生成鈣皂稠化中等粘度礦物油制成，滴點(diǎn)在75100之間，使用溫度不能超過(guò)60，具有良好的抗水性，易硬化，主要用于汽車(chē)、拖拉機(jī)、水泵、中小型電動(dòng)機(jī)等各種工農(nóng)業(yè)機(jī)械的滾動(dòng)軸承和易與水或潮氣接觸部位的潤(rùn)滑。因鈣基脂主要是置于壓縮杯內(nèi)使用，因而也稱(chēng)其為“杯脂”。使用溫度范圍為-1060，轉(zhuǎn)速在3000r/min以下的滾動(dòng)軸承一般都可使用?；撬徕}高

16、溫性能有所突破，達(dá)到180-200 。很適合重負(fù)荷中低轉(zhuǎn)速，潮濕環(huán)境下潤(rùn)滑。 （五）常用潤(rùn)滑脂 基脂：次大大期間，由于使用條件苛刻，出現(xiàn)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(yīng)生成鈣皂稠化中等粘度礦物油制成，滴點(diǎn)在75100之間，使用溫度不能超過(guò)60，具有良好的抗水性，易硬化，主要用于汽車(chē)、拖拉機(jī)、水泵、中小型電動(dòng)機(jī)等各種工農(nóng)業(yè)機(jī)械的滾動(dòng)軸承和易與水或潮氣接觸部位的潤(rùn)滑。因鈣基脂主要是置于壓縮杯內(nèi)使用，因而也稱(chēng)其為“杯脂”。使用溫度范圍為-1060，轉(zhuǎn)速在3000r/min以下的滾動(dòng)軸承一般都可使用?；撬徕}高溫性能有所突破，達(dá)到180-200 。很適合重負(fù)荷

17、中低轉(zhuǎn)速，潮濕環(huán)境下潤(rùn)滑。 （五）常用潤(rùn)滑脂 鈉基脂、鋁基脂：1900年左右，國(guó)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(yīng)應(yīng)空、應(yīng)天、軍發(fā)展需要，發(fā)展了聚聚基脂、膨潤(rùn)土脂等產(chǎn)品。性能改善：為改善潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑性，在潤(rùn)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(chǎn)品，在潤(rùn)滑脂中加入多種添加劑，并發(fā)展了復(fù)合皂基潤(rùn)滑脂等產(chǎn)品。 （六）潤(rùn)滑脂選用原則 正確選擇潤(rùn)滑脂產(chǎn)品的原則 1. 設(shè)備工作條件：軸承類(lèi)型、最高和最低使用溫度、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷、轉(zhuǎn)速、接觸的介質(zhì)以及其他特殊要求等。 2. 延長(zhǎng)操作周期，減少維修工作量。 3. 降低潤(rùn)滑脂消耗量。 4. 參照各類(lèi)潤(rùn)滑脂

18、的主要性能指標(biāo)。 5. 結(jié)合使用經(jīng)驗(yàn)。 a. L-DAA壓縮機(jī)油，屬于低檔壓縮機(jī)油，適用于往復(fù)式排氣壓力小于1MPa的壓縮機(jī)潤(rùn)滑。b. L-DAB壓縮機(jī)油，屬于中檔潤(rùn)滑油，適用于中、高壓和多級(jí)往復(fù)式壓縮機(jī)的潤(rùn)滑，現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分：32、46、68、100、150五個(gè)等級(jí)。c. L-DAC壓縮機(jī)油，該油傾點(diǎn)低于40，適用于重負(fù)荷往復(fù)式壓縮機(jī)的潤(rùn)滑。d. L-DAG回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)油，適用于噴油螺桿式滑片壓縮機(jī)，排氣溫度90，排氣壓力0.8MPa，輕載回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的潤(rùn)滑。現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分為：15、22、32、46、68、100六個(gè)等級(jí)。e. L-DAH回轉(zhuǎn)式（螺桿）空氣壓縮機(jī)油，適用于中、低負(fù)荷螺桿式空壓

19、機(jī)的潤(rùn)滑，排氣溫度小于100，排氣壓力0.81.5MPa。現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分為32、32A、46、46A四個(gè)牌號(hào)，其中32A、46A為抗磨型回轉(zhuǎn)式（螺桿）空壓機(jī)油。f. L-DAJ回轉(zhuǎn)式（螺桿）空氣壓縮機(jī)油，適用于排氣溫度100，排氣壓力0.81.5MPa的重載荷回轉(zhuǎn)式空壓機(jī)。n2、氣體壓縮機(jī)油 氣體壓縮機(jī)油共有L-DGA、L-DGB、L-DGC、L-DGD、L-DGE五個(gè)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(jī)潤(rùn)滑。 b. L-DGB特定礦物油，適用于L-DGA油的氣體壓縮機(jī)潤(rùn)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(lèi)、104KPa壓力下的氨、：氧化碳?jí)嚎s的潤(rùn)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