潤滑基礎知識-客戶交流

1、潤滑基礎知識 上海得潤石油化工有限公司上海得潤石油化工有限公司 講師：王灼梅講師：王灼梅2概要o 摩擦、磨損和潤滑o 潤滑油及其理化指標o 合成油o 潤滑脂及其理化指標o 固體潤滑劑3進程o 摩擦、磨損和潤滑o 潤滑油及其理化指標o 合成油o 潤滑脂及其理化指標o 固體潤滑劑4摩擦o 阻止相互接觸的物體之間發(fā)生相對運動或相對運動趨勢的力，叫做摩擦力摩擦力。這種現(xiàn)象叫做摩擦摩擦。o 摩擦力f=uNo 摩擦的分類 根據(jù)運動形式分類：滑動、滾動、旋轉 根據(jù)運動狀態(tài)分類：動摩擦、靜摩擦 根據(jù)潤滑狀態(tài)分類5潤滑與摩擦潤滑與摩擦o 摩擦（按摩擦副表面的潤滑情況分）n干摩擦 n邊界摩擦 邊界潤滑n混合摩擦

2、混合潤滑n流體摩擦 流體潤滑潤滑油膜潤滑油膜潤滑油潤滑油膜膜6磨損磨損o相對運動的物體之間發(fā)生的物質轉移叫做磨損。磨損。o磨損的分類 根據(jù)產生磨損的機理分類磨損機理磨損表面外觀磨損機理磨損表面外觀表面疲勞磨損裂紋、點蝕黏著磨損錐刺、鱗尾、麻點磨粒磨損擦傷、溝紋、條痕腐蝕磨損反應產物（膜、微粒）7磨損的三個階段磨損的三個階段磨磨損損量量m時間時間tabca、初始磨損階段、初始磨損階段（磨合期）（磨合期）b、穩(wěn)定磨損階段、穩(wěn)定磨損階段C、劇烈磨損階段、劇烈磨損階段8潤滑是怎么回事？o 潤滑就是用潤滑劑控制摩擦或表面破壞作用n想想看，為什么是控制摩擦？o 潤滑劑包括潤滑油、潤滑脂、固體潤滑劑、氣體潤

3、滑劑等o 潤滑主要包含以下內容：n選擇合適的潤滑劑和潤滑方式n正確及時添加、補充潤滑劑n潤滑狀態(tài)監(jiān)測n正確儲存與處理潤滑劑9潤滑的作用和狀態(tài)潤滑的作用和狀態(tài)o潤滑的作用n控制摩擦和磨耗n冷卻n防銹抗腐蝕n傳遞動力n密封n減振、緩沖n沖洗帶走污染物o潤滑的狀態(tài)n流體潤滑 （h3R ）n混合潤滑 （ h 3R）n邊界潤滑 （h0)o備注：h 指油膜厚度，R為表面粗糙度綜合值潤滑油潤滑油膜膜10潤滑工作的價值o多數(shù)情況下，有一種說法揭示了潤滑的部分本質，“工業(yè)是騎在10微米厚度的油膜上”o合理的潤滑，可使設備維修費和購置費節(jié)約20%，停產損失減少40%，設備壽命延長10%。o我們的目標是幫助企業(yè)實現(xiàn)

4、科學合理的潤滑潤滑費用潤滑費用設備磨損設備磨損停產損失停產損失潤滑創(chuàng)造潤滑創(chuàng)造財富財富11進程o 摩擦、磨損和潤滑o 潤滑油及其理化指標o 合成油o 潤滑脂及其理化指標o 固體潤滑劑12潤滑油組成潤滑油組成 o 潤滑油 基礎油添加劑調和而成n基礎油（Base Oil)o礦物基礎油（Mineral Oil）和 合成基礎油(Synthetic Oil)o在潤滑油成分中，一般占90以上n添加劑（Additives) 抗磨劑、極壓劑、抗氧化劑、抗泡劑、防銹抗腐蝕劑、粘度指數(shù)改進劑、清凈分散劑等潤滑脂組成13潤滑油是怎么得到的？o礦物油是從石油中分餾出來的重質餾分經過o選用適于潤滑油性能的原油,經分溜、

5、精制、脫蠟等工藝生產而成oII類油、III類油系在傳統(tǒng)的溶劑精制后加加氫處理氫處理得到o分餾決定了礦物型潤滑油為一混合物14潤滑油是怎么得到的？o 合成油是通過化學反應將小分子的物質生成大分子的物質，以獲得特定的性能。o 也有觀點認為，采用化學方法改變原料的分子結構，對分子結構進行重排而得到的III類基礎油類基礎油也符合合成要求。15 潤滑劑的物化性能潤滑劑的物化性能o粘度（潤滑油），稠度（潤滑脂）粘度（潤滑油），稠度（潤滑脂）o傾點傾點o閃點（潤滑油），滴點（潤滑脂）閃點（潤滑油），滴點（潤滑脂）o密度密度o酸值酸值o抗乳化性抗乳化性o泡沫特性泡沫特性o老化測試老化測試 （氧化穩(wěn)定性）（氧化

6、穩(wěn)定性）o水解穩(wěn)定性水解穩(wěn)定性o腐蝕測試腐蝕測試o蒸發(fā)損失蒸發(fā)損失o密封件及工業(yè)材料相容性密封件及工業(yè)材料相容性o抗磨損性、抗極壓性能抗磨損性、抗極壓性能、摩擦系數(shù)、摩擦系數(shù)16潤滑油的物化性能潤滑油的物化性能粘度粘度（Viscosity）o 粘度粘度n液體的內摩擦。潤滑油受到外力作用而發(fā)生相對移動時，油分子之間產生的阻力使?jié)櫥蜔o法進行流動，其阻力的大小成為粘度。n它是潤滑油流動性能的主要技術指標，一般根據(jù)潤滑油粘度大小劃分牌號。如46#，150#等。n粘度還對潤滑油在摩擦表面形成油膜的厚度有很大影響。17粘度大小的影響粘度大小的影響o 粘度小粘度小n 流動性好，容易流到間隙小的摩擦面之間，

7、油膜厚度小，便于啟動，能耗?。怀休d能力小，適于低溫高速低載型潤滑o 粘度大粘度大n 流動性差，不易流到摩擦面之間，油膜厚度大，啟動扭矩大，能耗大；承載能力大，適于高溫低速重載型潤滑18粘度的選擇粘度的選擇o 速度速度n轉速高，一般要求粘度低n轉速低，一般要求粘度高o 載荷載荷n載荷大，一般要求粘度高n載荷小，一般粘度可以低和溫度有關嗎？和溫度有關嗎？19粘度粘度的的測測量量o運動粘度和動力粘度 運動粘度單位mm2/s，即cSt，厘斯； 動力粘度單位Pas， 1 Pa s = 1000 cP (厘泊) 運動黏度運動黏度 = 動力黏度動力黏度 / 流體密度流體密度 通常用毛細管黏度計測量，一定溫度

8、下一定體積的液體流過標定好的黏度計的時間和標定常數(shù)的乘積。o布氏 (Brookfield)粘度：cP， 通常用于低溫粘度測量 o賽氏(Saybolt)粘度：SUS20黏度級別/等級-ISO級別ISO黏度等級黏度等級最小最小最大最大ISO黏度等級黏度等級最小最小最大 cSt, 40 cSt, 40 21.982.421009011054.145.06150135165109112201982421513.516.53202883522219.824.24604145063228.835.26806127484641.450.61,0009001,1006861.274.81,5001,3501,

9、650有什么規(guī)律？21各種粘度等級的對比各種粘度等級的對比ISO、AGMA、SAEcSt、SUS22潤滑油的物化性能潤滑油的物化性能粘度指數(shù)（粘度指數(shù)（VI）黏度指數(shù)（黏度指數(shù)（Viscosity Index）粘度隨溫度變化而變化的程度粘度隨溫度變化而變化的程度 oVI 高，即粘度隨溫度變化小，表明潤滑油的粘溫性能好oVI 低，則相反?？赏ㄟ^加粘度指數(shù)改進劑，改善潤滑油的粘溫性能n粘度指數(shù)是以40 C和100 C時的粘度為基準進行比較得出的。23潤滑油的典型粘度指數(shù)*偏苯三酸酯、鄰苯二甲酸酯VI一般100潤滑油的類型潤滑油的類型粘度指數(shù)粘度指數(shù)礦物油100聚烯烴（PAO）120-150聚酯*1

10、20-150聚醚類（PAG）160-220硅油 19524潤滑油的物化特性潤滑油的物化特性傾點傾點o傾點：油能流動的最低溫度傾點：油能流動的最低溫度 ASTM D97n 潤滑油含有不同數(shù)量的蠟質物質，這些蠟質在低溫時結晶出來，導致潤滑油固化，不能流動或傾倒n 低溫流動性的重要指標o布氏（布氏（Brookfield）粘度：）粘度：潤滑油的低溫表觀粘度，一般針對齒輪油和內燃機油溫度計溫度計溫度溫度試樣經預熱后，在規(guī)定的速度下冷卻，每間隔3檢查試樣的流動性25潤滑油的物化特性潤滑油的物化特性閃點閃點o 閃點： ASTM D92o 油蒸氣遇明火立即發(fā)生閃火現(xiàn)象的最低溫度。o 閃點通常被視為油品的貯存、

11、運輸和使用的一個安全指標o 同時也是潤滑油的揮發(fā)性指標o 開杯閃點和閉杯閃點o 閃點在45以下的油品為易燃品油品能否高于油品能否高于其閃點使用？其閃點使用？26潤滑油的物化特性潤滑油的物化特性抗乳化性抗乳化性o 抗乳化性：抗乳化性： ASTM D1401n 油品與水混合后分離的能力油品與水混合后分離的能力n 乳化液會降低油品的潤滑性乳化液會降低油品的潤滑性能能o 方法概要方法概要 40mL油與40mL蒸餾水混合在量筒內，測定溫度后以1500rpm連續(xù)攪拌5min，記錄油水分離的時間（min），如1h尚未徹底分離，記錄油、水、乳化液的體積（mL）。40/40/0 (10), 39/37/3 (3

12、0)o 高粘度潤滑油測試方法稍異27潤滑油的物化特性潤滑油的物化特性水含量水含量o 水含量：水含量： ASTM D95 或或 ASTM D1744n 通過蒸餾、冷凝測試潤滑油中水份的含量n 在變壓器油、制冷壓縮機油等中很重要28潤滑油的物化特性潤滑油的物化特性酸值（酸值（TAN）o 酸值：酸值： ASTM 644n 中和1g潤滑油中全部酸分所需KOH（氫氧化鉀）毫克數(shù)，在潤滑油中為有機酸（游離脂肪酸等），一般不含無機酸.n 其變化大小可衡量潤滑油的氧化穩(wěn)定性n 同時也是一個重要的換油指標n 酸值過高可能腐蝕金屬部件。29潤滑油的物化特性潤滑油的物化特性氧化穩(wěn)定性氧化穩(wěn)定性o 反映潤滑油在實際使

13、用、儲存和運輸過程中氧化變質或老化傾向的重要特性。o 測試方法：測試方法：旋轉氧彈測試：旋轉氧彈測試： ASTM D2272o 一般來說，溫度每升高1520，油品的氧化速度提高一倍。提高一倍。o 溫度超過93.7時，礦物油的氧化速度將急劇升高。30潤滑油的物化特性潤滑油的物化特性抗泡性抗泡性o試驗方法：試驗方法：ASTM D 892o適用于測定液壓油、齒輪油、發(fā)動機油等潤滑油的泡沫性質適用于測定液壓油、齒輪油、發(fā)動機油等潤滑油的泡沫性質o方法概述：方法概述： 將將 試樣試樣按按 (I) 240.5 C 、(II) 930.5 C 、(III) 240.5 C三個溫度順序進行測定，每個程序通空氣

14、三個溫度順序進行測定，每個程序通空氣 5 min (流量流量 94ml/min)，空氣通過后產生大量泡沫，立即記錄油面，空氣通過后產生大量泡沫，立即記錄油面上的泡沫體積，這個體積稱為上的泡沫體積，這個體積稱為泡沫傾向性泡沫傾向性(起泡性起泡性)； 停止通氣后，泡沫不斷破滅，停止通氣停止通氣后，泡沫不斷破滅，停止通氣 10 min 后再記錄殘留的后再記錄殘留的泡沫體積，這個體積稱為泡沫體積，這個體積稱為泡沫穩(wěn)定性泡沫穩(wěn)定性(消泡性消泡性)o試驗結果以泡沫的毫升數(shù)表示：試驗結果以泡沫的毫升數(shù)表示：起泡性起泡性(ml)/消泡性消泡性(ml)o該體積越小，表示該油的抗泡性越好該體積越小，表示該油的抗泡

15、性越好o泡沫影響潤滑性，并加快氧化，影響壓力傳遞泡沫影響潤滑性，并加快氧化，影響壓力傳遞31潤滑油的物化特性潤滑油的物化特性抗腐蝕性抗腐蝕性o腐蝕試驗腐蝕試驗n銅蝕銅蝕 ASTM D130/DIN 51759 In共分共分12個等級，分別為個等級，分別為1a，1b，2aReference32潤滑油的物化特性潤滑油的物化特性蒸發(fā)損失、殘?zhí)空舭l(fā)損失、殘?zhí)縪蒸發(fā)損失蒸發(fā)損失nASTM D972nNoack蒸發(fā)損失蒸發(fā)損失 DIN 51581o密封件和工業(yè)材料的相容性密封件和工業(yè)材料的相容性 ：ASTM D4289密封件或工業(yè)材料在一定溫度下在潤滑油中浸泡一段時間，對體積變化、質量損失、機械性能改變進

16、行評估o殘?zhí)繗執(zhí)縩D524n康氏殘?zhí)靠凳蠚執(zhí)緿189n表明潤滑油中膠狀物質和不穩(wěn)定化合物含量的間接指標，也是表明潤滑油中膠狀物質和不穩(wěn)定化合物含量的間接指標，也是礦物潤滑油基礎油的精制深淺程度的標志礦物潤滑油基礎油的精制深淺程度的標志33潤滑油的物化特性潤滑油的物化特性抗磨、耐極壓性抗磨、耐極壓性o模擬試驗模擬試驗n四球試驗四球試驗一轉動球位于三同型號固定球之上，在壓力下旋轉，轉速恒定，潤滑油浸浴或潤滑脂潤滑，逐漸增加壓力測試最大無卡咬負荷(Pb)值和燒結負荷值(Pd)和綜合磨損值(ZMZ)。燒結負荷越大，油品承載能力相燒結負荷越大，油品承載能力相對越強！對越強！ 也可通過在一定負荷、轉速下測

17、試鋼球磨痕直徑(mm)以表示油品的抗磨損性能。磨痕直徑值越小，抗磨性越佳！磨痕直徑值越小，抗磨性越佳！34進程n 摩擦、磨損和潤滑n 潤滑油及其理化指標o 合成油o 潤滑脂及其理化指標o 固體潤滑劑35合成潤滑油與礦物油的比較合成潤滑油與礦物油的比較n 想想什么設備想想什么設備可能用到合成可能用到合成潤滑油？潤滑油？合成油合成油氧化安定氧化安定性性極壓性極壓性粘溫指數(shù)粘溫指數(shù)生物降解生物降解熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性更長壽命、更長壽命、更環(huán)保更環(huán)保更高性價更高性價比比36API 基礎油分類試驗方法ASTM D2007ASTM D2270ASTM D2622/D4294類別飽和度粘度指數(shù)VI硫含量類0.0

18、3類90%8012090%1200.03類聚烯烴（PAO）類所有非、類基礎油37常見合成油的種類常見合成油的種類o 聚聚 烯烴烯烴 (PAO)o 雙酯雙酯 (Dibasic Acid Esters)o 多元醇酯多元醇酯 (Polyol Esters)o 聚醚（聚醇聚醚（聚醇 PAG)o 磷酸酯磷酸酯 (Phosphate Esters)o 聚異丁烯聚異丁烯 (PIB)o 硅油硅油 (Silicone)o 氟硅油氟硅油 (Fluoro-silicone)o 全氟醚全氟醚 (PFPE)o 聚苯醚聚苯醚 (Polyphenylether）38各種潤滑油的溫度使用范圍比較各種潤滑油的溫度使用范圍比較-

19、60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 140 160 180 200 240 260 300 Temperature C 溫度High Viscosity Range Intermittent Use短暫可使用低溫溫度標準使用溫度Low Viscosity Range Intermittent Use短暫可使用高溫溫度礦物油類礦物油類雙酯基雙酯基DiesterDiester聚聚alphaalpha烯烴烯烴聚酯類聚酯類硅類硅類全氟聚醚全氟聚醚PFPEPFPE39基礎油性能比較基礎油性能比較性能性能礦物油礦物油雙酯雙酯多元醇酯多元醇酯聚醚聚醚聚聚 烯烴烯烴粘溫特性差較好好很好好

20、低溫特性差很好好較好好氧化穩(wěn)定性差較好好較好好熱穩(wěn)定性差較好好較好一般蒸發(fā)損失差很好很好一般好抗燃性差較好較好較好較好抗腐蝕性很好一般一般較好很好水解穩(wěn)定性很好一般一般較好很好承載能力差較好好很好較好毒性/生物降解一般/差好好好很好/差價格14-104-106-103-540基礎油相容性表密封材料相容性密封材料相容性涂料和漆相容性涂料和漆相容性與礦物油混溶性與礦物油混溶性添加劑溶解度添加劑溶解度礦物油GEE雙酯FFVGVG多元醇酯FFVGVG聚醚GFP VG聚-烯烴VGEEF硅油GGPP氟油EVGPP磷酸酯PPFEE-Excellent，VG-Very Good，G-Good，F(xiàn)-Fair，P

21、-Poor41進程n 摩擦、磨損和潤滑n 潤滑油及其理化指標o 合成油o 潤滑脂及其理化指標o 固體潤滑劑42潤滑油脂和潤滑油的比較o 優(yōu)點n更高的承載能力n更好的阻尼減振能力 n更好的高溫和長周期運行 n潤滑脂的基礎油爬行傾向小 n更好的密封效果n特定的工作部位n簡化設備結構n停機狀態(tài)好n油品消耗量小o 缺點n分子的內力矩大n清洗困難n雜質不易清除n不適應高速43潤滑脂之構成潤滑脂之基本構成基礎油+添加劑+皂基(增稠劑)SOAP皂基如同海綿般將基礎油及添加劑緊緊吸附以達潤滑效用44潤滑脂的微觀結構鋰皂基脂鋰皂基脂鋰復合皂基脂鋰復合皂基脂45常見潤滑脂增稠劑單皂基增稠劑單皂基增稠劑鋁基潤滑脂鋁

22、基潤滑脂鈣基脂鈣基脂 ( (含水，不含水含水，不含水) )鋰基潤滑脂鋰基潤滑脂十二羥基鋰潤滑脂十二羥基鋰潤滑脂鈉基潤滑脂鈉基潤滑脂復合復合皂基潤滑脂皂基潤滑脂復合鋁基潤滑脂復合鋁基潤滑脂復合鈣基潤滑脂復合鈣基潤滑脂復合鋰基潤滑脂復合鋰基潤滑脂復合鋇基潤滑脂復合鋇基潤滑脂非金屬非金屬皂皂基潤滑脂基潤滑脂有機粘土脂有機粘土脂聚聚 脲脲 脂脂膨潤土脂膨潤土脂硅硅 脂脂PTFEPTFE46增稠劑影響的性能增稠劑影響的性能滴點滴點機械安定性機械安定性防水、防腐防水、防腐蝕性蝕性耐極壓耐極壓抗磨損抗磨損47常見增稠劑性能比較常見增稠劑性能比較鋰基鋰基復合鋰復合鋰膨潤土膨潤土復合鈣復合鈣磺酸鈣磺酸鈣聚脲聚脲

23、硅脂硅脂PTFE耐高溫耐高溫FGVGGVGGGE抗極壓抗極壓FGGGEGPE抗水抗水PFGVGEVGVGE耐腐蝕耐腐蝕PFFGVGGVGE機械安機械安定性定性GVGGFVGGPEE-Excellent，VG-Very Good，G-Good，F(xiàn)-Fair，P-Poor膨潤土長期高溫使用會有固體殘留或結膠；膨潤土長期高溫使用會有固體殘留或結膠；磺酸鈣在高溫干燥工況長期使用會磺酸鈣在高溫干燥工況長期使用會有固體殘留；有固體殘留；復合鈣遇水會變硬；復合鈣遇水會變硬；聚脲在重負載時機械安定性一般聚脲在重負載時機械安定性一般48油脂性狀判定稠度o油脂特性可依據(jù)其物性表來判斷，同時也以此作為選擇油脂的參考

24、。o稠度：油脂常以號數(shù)相稱，其系根據(jù)NLGI所訂定之油脂稠度作為軟硬標準。 000 00 0 1 2 3 4 5 6 445-475400-430355-385310-340265-295220-250175-205130-16085-115半流體半流體半流體半流體軟軟較軟較軟中軟性中軟性中軟性中軟性較硬較硬非常硬非常硬非常硬非常硬NLGI級別級別工作工作針入度針入度25 C, 0.1mm49油脂越硬越好嗎？油脂越硬越好嗎？o 一般常將2、3號油脂作為一般性使用號數(shù)，而0、1號常見使用于自動潤滑油脂添加機中，因其低稠度適合使用于長距離使用。o 一般錯誤的觀念: 常將油脂的稠度視為耐溫的程度，以為稠度越高耐溫愈高，正確的認知是: 稠度越高，其皂基含量越高，而皂基只是將油脂中基礎油保持住，以使油脂能維持潤滑性。請注意:皂基是不具潤滑性50油脂基本物化性狀的認識油脂基本物化性狀的認識(1)o 滴點Drop point (ASTM D566 D2265 . DIN ISO 2176)：油脂耐溫之最高點與