第二章 润滑剂
第三节 润滑脂
有多项指标评价润滑脂的质量情况，其中主要的是针入度和滴点，是选用润滑脂的主要依据。针入度是评价润滑脂软硬程度即稠度的常用指标，是指在规定负荷、时间和温度条件下，标准锥形体沉入润滑脂的深度，单位为0.1mm，其测定方法按GB/T 269-1991规定的方法进行，润滑脂的针入度大，表示稠度小，适用于高速摩擦副；反之，针入度小，表示稠度大，适用于低速摩擦副。润滑脂的稠度等级（牌号）是按针入度来区分的，新标准分为9级，其与针入度的关系见表2-43；旧标准则分为10个系列号。针入度也表示润滑脂的流动性能，针入度大的润滑脂较软，流动性较好，适于管道压力送脂的润滑装置。返之，针入度小则较硬，流动性较差，采用集中润滑的管道送脂将难以顺畅，故不直用于这类装置。滴点是指润滑脂受热开始熔化滴落的最低温度，也是润滑脂的重要质量指标之一，是表示润滑脂的耐热或抗温性能，其测定方法是按GB/T 4929-1985的规定进行。滴点可以确定润滑脂使用时允许的最高温度，要求选用的润滑脂，其最高工作温度应比滴点低20～30℃。滴点的高低主要取决于稠化剂的含量与种类：稠化剂含量愈大，则滴点愈高，亦即同品种润滑脂的针入度小，滴点高，但这是量变。稠化剂的种类则对滴点的影响是质变，表2-47是几种常稠化剂制成的润滑脂的滴点范围。
表2-47 一些常用润滑脂的滴点（℃）
水分是指润滑脂含水的质量分数，即百分比率，可按GB/T 512-1990的规定进行测定。水分在润滑脂中的存在有两种形式。一是结构水，形成水合物结晶，这种水是润滑脂的稳定剂，是不可缺少的成分，亦即是必需和允许存在的，如钙基脂的结构水质量分数为1.5～3%，若温度过高，失去此结构水，就会破坏其结构，引起油皂分离而失去润滑作用。另一是游离水，是被吸附（受潮）或夹杂在润滑脂中，对润滑脂是有害的，应加以控制，否则就会降低润滑脂的润滑性、机械安定性和化学安定性，甚至会对摩擦副起腐蚀作用。机械杂质是指润滑脂中所含不溶于乙醇—苯混合溶剂及热蒸馏水的物质，主要是无机盐、矿物质及外界落入的尘土、砂粒等物质。可按GB/T 513-1988规定的方法进行测定。机械杂质在摩擦副中实际是起磨料的作用，并破坏油膜，极易引起和加速摩擦副的磨损；而且，润滑脂中的机械杂质，一般都很难清除，不可能好像液体油那样可以通过沉淀、过滤的简单方法来清除。因此，应在贮存、运输和使用过程中，严格注意外界的机械杂质侵入润滑脂内，而当润滑脂中的机械杂质超过一定量时，就应立即报废更换新脂。游离酸和游离碱是指润滑脂在生产过程中未经充分皂化后的有机酸和过剩的碱量。游离酸用酸值表示，即中和1克润滑脂内的游离酸所消耗的KOH的毫克数，游离碱含量则用含NaOH的质量分数来表示，可按SH/T 0329-1992规定的方法进行测定。游离酸是有害物质，不允许有游离酸的存在，特别是低分子有机酸，会腐蚀金属，且润滑脂呈酸性时，会使脂骨架失效而导致发软变稀，改变其稠度，降低润滑性能。游离碱的作用则因其含量而异。极少量的游离碱不但对润滑脂质量影响不大，甚至是有利的，因它可中和润滑脂在贮运、使用过程中氧化产生的有机酸，抑制其氧化变质，故新脂允许有少量的游离碱，但游离碱若含量过大时，则润滑脂的胶体安定性与机械安定性都会受到影响，会产生分层、析油、损失润滑性能。盐酸不溶物是指润滑脂中所含的不溶于盐酸和石油醚、乙醇—苯混合液及热蒸馏水的物质，也叫酸分解机械杂质，主要是一些不溶解的机械杂质。盐酸不溶物的害处更甚于上述之一般机械杂质，润滑脂中存在这类杂质会引起摩擦副的严重磨损。因此，润滑脂质量指标中不允许有盐酸不溶物。皂分是指润滑中皂的含量，以重量百分率表示，可按SH/T 0319-1992的规定进行测定。皂分的大小，表现出润滑脂的软硬程度，只要在规定的范围内，则反映润滑脂稠度等级的变化，可适就不同工作条件的要求。但若超出允许的范围，不管是过多、过少都是不好的：皂分过大，则润滑脂油量不足，使用时易产生硬块，导致干涸失效，皂分过大，则润滑油量不足，使用时易产生硬快，导致干涸失效，皂分过小，则含油太多，润滑脂的骨架就不强，其机械安定性和胶体安定性不好，易产生油皂分离和流失。腐蚀试验是用来测定润滑脂对金属有无腐蚀的一种方法，可按SH/T 0328-1992的规定进行测定。任何润滑脂均不允许对金属产生腐蚀，其之所以会产生腐蚀，一是润滑脂本身含有过量的游离有机酸、碱和活性硫化物等；二是润滑脂的氧化安定性差，在贮运、工作过程中氧化，产生新的有机酸等物质，故是不允许的，应按规定进行相应的试验。机械安定性是指润滑脂抵抗机械剪切作用的能力，也叫剪切安定性。其测定方法是将润滑脂装入电动搅拌器中，以60次/min的速度进行连续剪断10000次、50000次、100000次，并测定其剪断前后的针入度变化，变化小表示机械安定性好，反之，变化大，则表示机械安定性差。一般润滑脂的纤维结构是决定其机械安定性的主要因素，纤维越长，其机械安定性越好；反之，纤维越短则越差。其次，若润滑脂含有过多的结构水和游离碱，其机械安定性就较差。机械安定性在一定程度上反映出润滑脂的使用寿命。机械安定性差的润滑脂，容易变稀流失，使用寿命短，耗脂量大。胶体安定性是指润滑脂抵抗温度和压力的影响而保持其胶体结构的能力。一般采用加压分油法和高温分油法等两种所谓“分油试验”方法来评定润滑脂的胶体安定性，其好坏程度是在规定条件下“分油”量的百分比率来表示，分油百分数越大，则胶体安定性越差。一般说来，润滑脂的纤维结构精、游离碱含量过大，其胶体安定性就差。胶体安定性是衡量润滑脂在贮存、工作过程中析油倾向的指标，胶体安定性差的润滑脂，不适宜用于高温、高安荷的摩擦副，其贮存期也不家过长，否则会产生大量析油而变质。反之，容易析油的润滑脂，说明其胶体安定性也较差。化学安定性又叫氧化安定性，是指润滑脂抵抗空气氧化作用的能力，可以用氧化后润滑脂酸值的增加值来表示，也可以用“氧弹法”在规定条件下以氧弹内氧力压力降的数值来表示，酸值增加值大，氧力压力降数值多，均表示润滑脂的氧化安定性差。具体的测定方法可按SH/T 0335-1992的规定进行。化学安定性主要反映润滑脂氧化变酸的问题，故其对润滑脂的影响情况与游离有机酸的影响相似，化学安定性差的润滑脂会腐蚀金属，会破坏润滑脂的胶体安定性，导致润滑性能的下降甚至丧失。润滑脂的外观包括颜色、光泽、透明度、纤维结构、稠度、杂质、析油情况、均匀性等，均可通过目测和感觉来定性检查，一般是在玻璃上涂沫1～2mm的脂层对光检查。这是定性、概括地推测润滑脂的大致质量情况，有经验的润滑工作者，用这种目测与感觉的方法，基本可鉴定出润滑脂的大概品质，决定可用或报废更换。
来源：《规范化的设备润滑管理》
主编：李葆文
出版社：机械工业出版社
(0755)2108 7074
