1、,中国石化润滑油重庆分公司 2008.8,油类控制指标及原理,晶莹糖业,润滑油的基本性能（指标）,润滑油组成为：基础油和添加剂； 按使用可分为：齿轮油、液压油、压缩机油、冷冻机油、汽轮机油、防锈油等；不同种类的润滑油既具有一些相同的性能指标，如粘度、酸值、闪点等，又具有与油品的特殊性能指标，如齿轮油的抗磨极压性、液压油的空气释放值、防冻液的冰点、冷冻机油的絮凝点等；下面介绍润滑油的主要性能指标的测试方法及其使用意义，以期对各位有所帮助。,一般理化性能,1、粘度、粘度指数 2、闪点 3、倾点、凝固点 4、酸值、中和值 5、水分 6、机械杂质 7、残碳 8、灰分,1、粘度、粘度指数,粘度分为：动力
2、粘度（mpa.s) 、运动粘度(mm2/s或cst) 运动粘度：油品在重力作用下流动时内摩擦力的量度。常用单位mm2/s或cst 表示。 粘度指数： 粘度指数高，表示油品的粘度随温度变化小，该油的粘温性能好，一般通过40 和100 的粘度计算得到，液压油95，合成油达150或更高。 GB265运动粘度测定法： 布氏粘度GB11145： 适用于液力传动液， 车辆齿轮油等。 一般指标不大于150Pa.s。,粘度的意义,1、划分油品牌号的依据 ，工业油是按40时的运动粘度划分牌号 ，车用油是按100时的运动粘度划分牌号。如HM68,CD40; 2、正确选油的依据之一，根据使用的温度、转速、负荷等工况
3、，在考虑节能的情况下，选用一定粘度的润滑油保证足够油膜厚度和设备的正常使用；一般由设备设计时定； 3、粘度增加可能是基于油品的氧化，不溶物含量增高，高粘度油品或水分的渗入。粘度降低可能是基于低粘度油品，水，冷剂或燃料的渗入；或是油品内高分子聚合物受剪切力而产生变化。 4、重要的换油的主要参数，一般情况超过20建议换油或补充。,粘度指数,2、闪点和燃点,闪点： 在规定条件下，加热油品所逸出的蒸汽和空气组成的混合物与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度，以表示。分为闭口闪点和开口闪点。 闪点有开口和闭口之分， 闭口闪点测试轻质润滑油，如变压器油、仪表油等，同一润滑油，闭口总比开口低2030 ，开口闪点
4、：ClevelandGB3536和GB267；闭口闪点：GB/T261。 矿物油闪点在230 左右， 但冲压油只有70 左右；,闪点的意义,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。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2030，即可安全使用。 闪点并不能完全反映一个油品的高温性。 是换油的主要指标，闪点降低显示油品被燃物所稀释，或是油品过高温度而裂化 。,3、倾点、凝固点,倾点： 在规定条件下，被冷却的试样开始流动的最低温度，以表示。GB3535。 凝点： 试样在规定
5、条件下冷却至停止移动时的最高温度，以表示。GB510。 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23，但也有例外。常见的合成油一般用凝点表示油品的低温流动性，而矿油更多是用倾点表示油品的低温流动性。,倾点、凝固点的意义,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57。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
6、品，其低温粘度和粘温特性亦有可能不符合要求。,4、酸值、中和值,酸值：中和1g油品中酸性物质所需的氢氧化钾毫克数，以mgKOH/g油表示。酸值分强酸值和弱酸值两种，两者合并即为总酸值（简称TAN）。我们通常所说的“酸值”，实际上是指“总酸值（TAN）”。 中和值： 油品的酸值和碱值的习惯统称。除了另有注明，一般所说的“中和值”，实际上仅是指“总酸值” 。 酸值(颜色指示剂法)： GB/T4945， 酸值(电位滴定法)： GB/T 7304,ASTM D664。,酸值、中和值的意义,总酸值（TAN）油品的总酸值是表示油品中酸性物质的总量，而这些酸性物质对机械都有一定程度的腐蚀作用，特别是在有水的
7、情况下；用过油品是量度因氧化而产生酸性物质的指标，是一项重要的换油指标。 总碱值（TBN）总碱值增高，可能是被另一种含碱量高的油品污染所造成。总碱值降低，可能是因为高碱度添加剂的损耗，用于中和酸性的燃烧及氧化产物，或被渗入的水分冲走。,5、水分及其意义,水分是指100g润滑油中含水量的百分数，通常是重量百分数，小于0.03为痕迹。 水分：GB/T260。 水分（卡尔费休法）：GB/T11133。 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。,6、机械杂质,机械杂质是指存在于润滑油中不溶于汽油、
8、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。 方法：GB511，通常，润滑油基础油的机械杂质都控制在0.005%以下（机杂在0.005%以下被认为是无），产品一般控制是0.01-0.02%。,7、残碳,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，以重量百分数表示。 残炭是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。
9、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。,8、灰分,灰分：在规定条件下，油品被碳化后的残留物经煅烧所得的无机物，以重量百分数表示。 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。,
10、特殊理化性能,1、氧化安定性 2、腐蚀和锈蚀 3、抗泡性 4、水解安定性 5、抗乳化性 6、空气释放值 7、橡胶密封性,1、氧化安定性,氧化安定性说明润滑油的抗老化性能，一般工业润滑油都有此项指标要求。测定油品氧化安定性的方法很多，但氧化原理基本相同，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。 液压油和齿轮油方法：GB/T12581，测定1000小时后油品酸值和不溶物mg，SH/T0193，旋转氧弹法，测定抗氧时间，用min表示；齿轮油还有SH/T0123方法，121，312h后测定粘度的增长和沉淀物ml;
11、 其它工业油一般是SH/T0450方法，一定温度、时间、通气量后测定金属的腐蚀和粘度的增长；,2、腐蚀和锈蚀,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。 铜片腐蚀GB/T5096 ：将紫铜条放入油中，在100下放置3小时，然后与标准色版比较观察铜片颜色的变化；用1a、1b、2a、2b、2c等表示，越往后腐蚀越严重。 液相锈蚀GB/T11143 ：在水和水汽作用下，钢表面会产生锈蚀，将30ml蒸馏水或人工海水加入到300ml试油中，再将钢棒放置其内，在60下搅拌24小时，然后观察钢棒有无锈蚀，用通过和不通过表示。,3、抗泡性,润滑油在运转过程中，由于有空
12、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。 主要用于循环油，如液压油、压缩机油等，用泡沫倾向性（ml)和稳定性(ml)表示。 测定方法：GB12579。,4、水解安定性,水解安定性表征油品在水和金属铜作用下的稳定性，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。适用于优等品抗磨液压油； 测定方法：SH/T0301，将试油加入一定量的水之后，在铜片和一定
13、温度下混合搅动一定时间，然后测水层酸值和铜片外观和失重。,5、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，特别对于于水长期接触的油品，如汽柜密封油，油膜轴承油等。 GB7305小乳化：将40ml试油与40ml蒸馏水在一定温度（根据不的粘度为54 、82 ）下剧烈搅拌一定时间，然后观察油层水层乳化层分离成40373ml的时间； GB8022大乳化：适用于工业齿轮油，将试油450ml与水50ml混合，在一定温度和6000转/分下搅拌
14、5分钟，放置5小时，再测油、水、乳化层的毫升数。,6、空气释放值,液压油的重要指标，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。 测定方法：SH/T0308,测定溶于油品内部的空气（雾沫）释放出来的时间。用min表示，不同粘度的液压油要求不一致。,7、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
15、衡量。 方法SH/T0305：橡胶密封性指数(sci)，在规定的试验条件下，由一个标准的丁啨胶环在试样中的直径膨胀换算得到的体积膨胀百分比；,承载能力,润滑剂的承载能力包括最大无卡咬负荷Pb(又称PK点），代表油膜厚度，烧结负荷Pd，综合磨损值ZMZ（又称综合磨损指数，负荷-磨损指数），一般用四球法测定； 四球法：以一个转动球压住三个固定球浸在试样中运转为其特征的四球实验机测定润滑剂极压和磨损性能的试验方法。 最大无卡咬负荷Pb：用四球法测定润滑剂极压性能时，在规定条件下，不发生卡咬的最高负荷，以牛顿（或公斤）表示。 烧结负荷Pd :发生烧结的最低负荷；,小结,由于各类油品的特性不一，使用部位
16、又千差万别，因此必须根据每一类油品的实际情况，制定出反映油品内在质量水平的规格标准，使生产的每一类油品都符合所要求的质量指标，这样才能满足设备实际使用要求。,润滑脂的性能评定,润滑脂由基础油，稠化剂，添加剂组成，因与油有别的组成，其性能评定主要有：稠度、高低温性，抗磨极压性、耐水性、机械安定性、胶体安定性、防腐氧化性、阻尼性等。,1、稠度（锥入度）,某些润滑点之所以要使用润滑脂,就是因为其有一定的稠度,从而使其具有一定的抵抗流失的能力。不同稠度的润滑脂所适用的机械转速、负荷和环境温度等工作条件不同,因此,稠度是润滑脂的一个重要指标。润滑脂的稠度等级可用锥入度来表示。 润滑脂的锥入度是指在规定时
17、间、温度条件下,规定重量的标准锥体穿入润滑脂试样的深度,单位(l/10)mm表示。 GB/T269一91 润滑脂锥入 度测定法。润滑脂锥入度通常包括不工作、工作、延长工作，不工作锥入度一般不象工作锥入度那样能有效地代表使月中润滑脂的稠度,通常检验润滑脂时最好用工作锥入度。延长工作锥入度适用于工作超过60次所测定的锥入度。有1/2、1/4之分，与标锥可以直接换算。 锥入度反映了润滑脂在低剪切速率条件下变形与流动性能。锥入度值越高,脂越软,即稠度越小,越易变形和流动;锥入度值越低,则脂越硬,即稠度越大,越不易变形和流动。由此可见，锥入度可有效地表示润滑脂的稠度,是选用润滑脂的重要依据。我国用锥入度
18、范围来划分润滑脂的稠度牌号。GB7631.1一87和国际上广泛采用的美国润滑脂协今(NLG)的稠度编号相一致。,2、高温性能,温度对于润滑脂的流动性具有很大影响,温度升高,润滑脂变软,使得润滑脂附着性能降低而易于流失。另外,在较高温度条件下还易使润滑脂的蒸发损失增大,氧化变质与凝缩分油现象严重。润滑脂失效的主要原因,大多是由于凝胶的萎缩和基础油的蒸发损关所致,即润滑脂关效过程的快慢与其使用温度有关。高温性能好的润滑脂可以在较高的使用温度下保持其附着性能,其变质失效过程也较缓慢。润滑脂的高温性能可用滴点、蒸发度和轴承漏失量等指标进行评定。,滴点,润滑脂的滴点是指其在规定条件下加热达到一定流动性时
19、的最低温度,以表示。 GB/T4929一85润滑脂滴点测定法 GB/T3498一83是润滑脂宽温度范围滴点测定法。 滴点只是有条件地表征润滑脂的熔点，没有绝对的物理意义,它的数值因设备与加热速率不同而异。润滑脂的滴点主要取决于稠化剂的种类与含量,润滑脂的滴点可大致反映其使用温度的上限。显然,润滑脂达到滴点时其已丧失对金属表面的粘附能力。一般地说,润滑脂应在滴点以下20一30 或更低的温度条件下使用。 润滑脂的滴点与其组成有很大关系。常用润滑脂滴点的大致范围如下：,3、润滑脂蒸发性,润滑脂的蒸发度是指在规定条件下蒸发后,润滑脂的损失量所占的质量百分数。润滑脂的蒸发度主要取决于润滑脂的组成和使用的
20、条件有关，从组成上讲，主要与基础油的种类和粘度有关，从使用上讲，主要与使用温度和真空度有关。蒸发度可以定性地表示润滑脂上限使用温度。润滑脂基础油蒸发损失,就会使润滑脂中的皂基稠化剂含量相对增大,导致脂的稠度发生变化,使用中会造成内摩擦增大,影响润滑脂的使用寿命。因而,蒸发度指标可以从一定程度上表明润滑脂的高温使用性能。 SH/T0337一92是皿式蒸发。 GB/T7325一87是动态，方法概要：把放在蒸发器里的润滑脂试样,置于规定温度的恒温浴中,热空气通过试样表面22h,根据试样失重计算蒸发损失。,4、润滑脂轴承寿命,SH/T0428一92：装有润滑脂的轴承安装在试验电机的主轴上，将径向(22
21、.24N)、轴向(13.34)负货加到固定的轴承外环上，在一定高温环境下，驱动轴承内环在高速（10000rpm)下旋转，以运转时间（小时）表示润滑脂的轴承寿命。 绝大部分滚动轴承润滑都采用润滑脂,因此,润滑脂的轴承使用寿命是一项极其重要的性能指标。润滑脂在高温轴承寿命试验机上的评定,可以模拟润滑脂在一定的高温、负荷、转速条件下的工作性能,因此,测得的结果对实际使用具有一定的参考价值。一般是在试验机上观测,当润滑脂达到使用寿命时，脂膜破坏,出现破坏力矩的峰值,试验自动停车,还会伴随出现轴承温升记录指示值剧升和干摩擦噪声,若经反复启动仍不能转动，则表示润滑脂膜巳遭破坏,试验结束,试验所进行的时问就
22、是润滑脂的高温轴承寿命。一般而言,润滑脂的轴承寿命越长,表示其使用期也越长。,5、氧化安定性,润滑脂在储存与使用时抵抗大气的作用而保持其性质不发生永久变化的能力称为氧化安定性。润滑脂的氧化与其组分,也即稠化剂、添加剂及基础油有关。润滑脂中的稠化剂和基础油,在储存或长期处于高温的情况下很容易被氧化。氧化的结果是产生腐蚀性产物、胶质和破坏润滑结构的物质,这些物质均易引起金属部件的腐蚀和降低润滑脂的使用寿命。由于润滑脂中的金属(特别是锂皂)或其它化合物对基础油的氧化具有促进作用,所以,润滑脂的氧化安定性很大程度上取决于基础油的氧化安定性,且其氧化安定性要比其基础油差,因此润滑脂中普遍加入抗氧剂。 S
23、H/T0325一92规定了润滑脂氧化安定性的测定方法。方法概要:在100 ，氧压为0.80MPa下通人氧气,100h后观察氧气的压力降。SH/T0335一92规定了润滑脂的化学安定性测定法。另加测定润滑脂的酸值或游离碱地变化；,6、极压性,涂在相互接触的金属表面间的润滑脂所形成的脂膜，能承受来自轴向与径向的负荷,脂膜具有的承受负荷的特性就称做润滑脂的极压性。一般而言,在基础油中添加了皂基稠化剂后,润滑脂的极压性就增强了。在苛刻条件下使用的润滑脂，常添加有极压剂,以增强其极压性。 SH/T0202一92润滑脂极压性能测定法(四球机法)该方法用综合磨损值ZMZ和烧结点PD来表示。综合磨损值也称负荷一磨损指数,是用四球法测定润滑剂极压性能时,在规定条件下得到的若千次修正负荷的平均值。烧结点也称烧结负荷,指在规定条件下使钢球发生烧结的最低负荷(N)。试验在规定的负货下，转速为1770rpm，温度为常温，逐级增大负货进行一系列第10s试验，直至发生烧结为止；,谢谢大家！,
