润滑油性能解读及润滑油知识.doc

润滑油知识一润滑油作用润滑油是用在各种类型机械上以减少摩擦保护机械及加工件的液体润滑剂主要起润滑冷却防锈清洁密封和缓冲等作用润滑油占全部润滑材料的种类牌号繁多现在世界年用量约万吨对润滑油总的要求是减摩抗磨降低摩擦阻力以节约能源减少磨损以延长机械寿命提高经济效益冷却要求随时将摩擦热排出机外密封要求防泄漏防尘防串气抗腐蚀防锈要求保护摩擦表面不受油变质或外来侵蚀清净冲洗要求把摩擦面积垢清洗排除应力分散缓冲分散负荷和缓和冲击及减震动能传递液压系统和遥控马达及摩擦无级变速等二润滑油组成润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成基础油是润滑油的主要成分决定着润滑油的基本性质添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足赋予某些新的性能是润滑油的重要组成部分润滑油基础油润滑油基础油主要分矿物基础油及合成基础油两大类矿物基础油应用广泛用量很大约以上但有些应用场合则必须使用合成基础油调配的产品因而使合成基础油得到迅速发展矿油基础油由原油提炼而成润滑油基础油主要生产过程有常减压蒸馏溶剂脱沥青溶剂精制溶剂脱蜡白土或加氢补充精制年修订了我国现行的润滑油基础油标准主要修改了分类方法并增加了低凝和深度精制两类专用基础油标准矿物型润滑油的生产最重要的是选用最佳的原油矿物基础油的化学成分包括高沸点高分子量烃类和非烃类混合物其组成一般为烷烃直链支链多支链环烷烃单环双环多环芳烃单环芳烃多环芳烃环烷基芳烃以及含氧含氮含硫有机化合物和胶质沥青质等非烃类化合物添加剂添加剂是近代高级润滑油的精髓正确选用合理加入可改善其物理化学性质对润滑油赋予新的特殊性能或加强其原来具有的某种性能满足更高的要求根据润滑油要求的质量和性能对添加剂精心选择仔细平衡进行合理调配是保证润滑油质量的关键一般常用的添加剂有粘度指数改进剂倾点下降剂抗氧化剂清净分散剂摩擦缓和剂油性剂极压剂抗泡沫剂金属钝化剂乳化剂防腐蚀剂防锈剂破乳化剂三润滑油脂的基本性能润滑油是一种技术密集型产品是复杂的碳氢化合物的混合物而其真正使用性能又是复杂的物理或化学变化过程的综合效应润滑油的基本性能包括一般理化性能特殊理化性能和模拟台架试验一般理化性能每一类润滑油脂都有其共同的一般理化性能以表明该产品的内在质量对润滑油来说这些一般理化性能如下外观色度油品的颜色往往可以反映其精制程度和稳定性对于基础油来说一般精制程度越高其烃的氧化物和硫化物脱除的越干净颜色也就越浅但是即使精制的条件相同不同油源和基属的原油所生产的基础油其颜色和透明度也可能是不相同的对于新的成品润滑油由于添加剂的使用颜色作为判断基础油精制程度高低的指标已失去了它原来的意义密度密度是润滑油最简单最常用的物理性能指标润滑油的密度随其组成中含碳氧硫的数量的增加而增大因而在同样粘度或同样相对分子质量的情况下含芳烃多的含胶质和沥青质多的润滑油密度最大含环烷烃多的居中含烷烃多的最小粘度粘度反映油品的内摩擦力是表示油品油性和流动性的一项指标在未加任何功能添加剂的前提下粘度越大油膜强度越高流动性越差粘度指数粘度指数表示油品粘度随温度变化的程度粘度指数越高表示油品粘度受温度的影响越小其粘温性能越好反之越差闪点闪点是表示油品蒸发性的一项指标油品的馏分越轻蒸发性越大其闪点也越低反之油品的馏分越重蒸发性越小其闪点也越高同时闪点又是表示石油产品着火危险性的指标油品的危险等级是根据闪点划分的闪点在以下为易燃品以上为可燃品在油品的储运过程中严禁将油品加热到它的闪点温度在粘度相同的情况下闪点越高越好因此用户在选用润滑油时应根据使用温度和润滑油的工作条件进行选择一般认为闪点比使用温度高即可安全使用凝点和倾点凝点是指在规定的冷却条件下油品停止流动的最高温度油品的凝固和纯化合物的凝固有很大的不同油品并没有明确的凝固温度所谓凝固只是作为整体来看失去了流动性并不是所有的组分都变成了固体润滑油的凝点是表示润滑油低温流动性的一个重要质量指标对于生产运输和使用都有重要意义凝点高的润滑油不能在低温下使用相反在气温较高的地区则没有必要使用凝点低的润滑油因为润滑油的凝点越低其生产成本越高造成不必要的浪费一般说来润滑油的凝点应比使用环境的最低温度低但是特别还要提及的是在选用低温的润滑油时应结合油品的凝点低温粘度及粘温特性全面考虑因为低凝点的油品其低温粘度和粘温特性亦有可能不符合要求凝点和倾点都是油品低温流动性的指标两者无原则的差别只是测定方法稍有不同同一油品的凝点和倾点并不完全相等一般倾点都高于凝点但也有例外酸值碱值和中和值酸值是表示润滑油中含有酸性物质的指标单位是酸值分强酸值和弱酸值两种两者合并即为总酸值简称我们通常所说的酸值实际上是指总酸值碱值是表示润滑油中碱性物质含量的指标单位是碱值亦分强碱值和弱碱值两种两者合并即为总碱值简称我们通常所说的碱值实际上是指总碱值中和值实际上包括了总酸值和总碱值但是除了另有注明一般所说的中和值实际上仅是指总酸值其单位也是水分水分是指润滑油中含水量的百分数通常是重量百分数润滑油中水分的存在会破坏润滑油形成的油膜使润滑效果变差加速有机酸对金属的腐蚀作用锈蚀设备使油品容易产生沉渣总之润滑油中水分越少越好机械杂质机械杂质是指存在于润滑油中不溶于汽油乙醇和苯等溶剂的沉淀物或胶状悬浮物这些杂质大部分是砂石和铁屑之类以及由添加剂带来的一些难溶于溶剂的有机金属盐通常润滑油基础油的机械杂质都控制在以下机杂在以下被认为是无灰分和硫酸灰分灰分是指在规定条件下灼烧后剩下的不燃烧物质灰分的组成一般认为是一些金属元素及其盐类灰分对不同的油品具有不同的概念对基础油或不加添加剂的油品来说灰分可用于判断油品的精制深度对于加有金属盐类添加剂的油品新油灰分就成为定量控制添加剂加入量的手段国外采用硫酸灰分代替灰分其方法是在油样燃烧后灼烧灰化之前加入少量浓硫酸使添加剂的金属元素转化为硫酸盐残炭油品在规定的实验条件下受热蒸发和燃烧后形成的焦黑色残留物称为残炭残炭是润滑油基础油的重要质量指标是为判断润滑油的性质和精制深度而规定的项目润滑油基础油中残炭的多少不仅与其化学组成有关而且也与油品的精制深度有关润滑油中形成残炭的主要物质是油中的胶质沥青质及多环芳烃这些物质在空气不足的条件下受强热分解缩合而形成残炭油品的精制深度越深其残炭值越小一般讲空白基础油的残炭值越小越好现在许多油品都含有金属硫磷氮元素的添加剂它们的残炭值很高因此含添加剂油的残炭已失去残炭测定的本来意义机械杂质水分灰分和残炭都是反映油品纯洁性的质量指标反映了润滑基础油精制的程度特殊理化性能除了上述一般理化性能之外每一种润滑油品还应具有表征其使用特性的特殊理化性质越是质量要求高或是专用性强的油品其特殊理化性能就越突出反映这些特殊理化性能的试验方法简要介绍如下氧化安定性氧化安定性说明润滑油的抗老化性能一些使用寿命较长的工业润滑油都有此项指标要求因而成为这些种类油品要求的一个特殊性能测定油品氧化安定性的方法很多基本上都是一定量的油品在有空气或氧气及金属催化剂的存在下在一定温度下氧化一定时间然后测定油品的酸值粘度变化及沉淀物的生成情况一切润滑油都依其化学组成和所处外界条件的不同而具有不同的自动氧化倾向随使用过程而发生氧化作用因而逐渐生成一些醛酮酸类和胶质沥青质等物质氧化安定性则是抑制上述不利于油品使用的物质生成的性能热安定性热安定性表示油品的耐高温能力也就是润滑油对热分解的抵抗能力即热分解温度一些高质量的抗磨液压油压缩机油等都提出了热安定性的要求油品的热安定性主要取决于基础油的组成很多分解温度较低的添加剂往往对油品安定性有不利影响抗氧剂也不能明显地改善油品的热安定性油性和极压性油性是润滑油中的极性物在摩擦部位金属表面上形成坚固的理化吸附膜从而起到耐高负荷和抗摩擦磨损的作用而极压性则是润滑油的极性物在摩擦部位金属表面上受高温高负荷发生摩擦化学作用分解并和表面金属发生摩擦化学反应形成低熔点的软质或称具可塑性的极压膜从而起到耐冲击耐高负荷高温的润滑作用腐蚀和锈蚀由于油品的氧化或添加剂的作用常常会造成钢和其它有色金属的腐蚀腐蚀试验一般是将紫铜条放入油中在下放置小时然后观察铜的变化而锈蚀试验则是在水和水汽作用下钢表面会产生锈蚀测定防锈性是将蒸馏水或人工海水加入到试油中再将钢棒放置其内在下搅拌小时然后观察钢棒有无锈蚀油品应该具有抗金属腐蚀和防锈蚀作用在工业润滑油标准中这两个项目通常都是必测项目抗泡性润滑油在运转过程中由于有空气存在常会产生泡沫尤其是当油品中含有具有表面活性的添加剂时则更容易产生泡沫而且泡沫还不易消失润滑油使用中产生泡沫会使油膜破坏使摩擦面发生烧结或增加磨损并促进润滑油氧化变质还会使润滑系统气阻影响润滑油循环因此抗泡性是润滑油等的重要质量指标水解安定性水解安定性表征油品在水和金属主要是铜作用下的稳定性当油品酸值较高或含有遇水易分解成酸性物质的添加剂时常会使此项指标不合格它的测定方法是将试油加入一定量的水之后在铜片和一定温度下混合搅动一定时间然后测水层酸值和铜片的失重抗乳化性工业润滑油在使用中常常不可避免地要混入一些冷却水如果润滑油的抗乳化性不好它将与混入的水形成乳化液使水不易从循环油箱的底部放出从而可能造成润滑不良因此抗乳化性是工业润滑油的一项很重要的理化性能一般油品是将试油与蒸馏水在一定温度下剧烈搅拌一定时间然后观察油层水层乳化层分离成的时间工业齿轮油是将试油与水混合在一定温度和转分下搅拌分钟放置小时再测油水乳化层的毫升数空气释放值液压油标准中有此要求因为在液压系统中如果溶于油品中的空气不能及时释放出来那么它将影响液压传递的精确性和灵敏性严重时就不能满足液压系统的使用要求测定此性能的方法与抗泡性类似不过它是测定溶于油品内部的空气雾沫释放出来的时间橡胶密封性在液压系统中以橡胶做密封件者居多在机械中的油品不可避免地要与一些密封件接触橡胶密封性不好的油品可使橡胶溶胀收缩硬化龟裂影响其密封性因此要求油品与橡胶有较好的适应性液压油标准中要求橡胶密封性指数它是以一定尺寸的橡胶圈浸油一定时间后的变化来衡量剪切安定性加入增粘剂的油品在使用过程中由于机械剪切的作用油品中的高分子聚合物被剪断使油品粘度下降影响正常润滑因此剪切安定性是这类油品必测的特殊理化性能测定剪切安定性的方法很多有超声波剪切法喷嘴剪切法威克斯泵剪切法齿轮机剪切法这些方法最终都是测定油品的粘度下降率溶解能力溶解能力通常用苯胺点来表示不同级别的油对复合添加剂的溶解极限苯胺点是不同的低灰分油的极限值比过碱性油要大单级油的极限值比多级油要大挥发性基础油的挥发性对油耗粘度稳定性氧化安定性有关这些性质对多级油和节能油尤其重要防锈性能这是专指防锈油脂所应具有的特殊理化性能它的试验方法包括潮湿试验盐雾试验叠片试验水置换性试验此外还有百叶箱试验长期储存试验等电气性能电气性能是绝缘油的特有性能主要有介质损失角介电常数击穿电压脉冲电压等基础油的精制深度杂质水分等均对油品的电气性能有较大的影响润滑脂的特殊理化性能润滑脂除一般理化性能外专门用途的脂还有其特殊的理化性能如防水性好的润滑脂要求进行水淋试验低温脂要测低温转矩多效润滑脂要测极压抗磨性和防锈性长寿命脂要进行轴承寿命试验等这些性能的测定也有相应的试验方法其它特殊理化性能每种油品除一般性能外都应有自己独特的特殊性能例如淬火油要测定冷却速度乳化油要测定乳化稳定性液压导轨油要测防爬系数喷雾润滑油要测油雾弥漫性冷冻机油要测凝絮点低温齿轮油要测成沟点等这些特性都需要基础油特殊的化学组成或者加入某些特殊的添加剂来加以保证