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轴承知识
润滑材料的检测

(一)润滑油的常用检测项目

1.水分

水分是指油品中的含水量,用百分数表示。在油品中,大多数品种只允许有痕迹(水含量在0.3%以下)水分,还有部分油品不允许有水分。因为水可以使润滑油乳化、使添加剂分解、促进油品的氧化及增强低分子有机酸对机械的腐蚀、影响油品低温流动性等,对变压器油来说,极微量的水,都会严重影响其绝缘性能。

2.酸值

润滑油的酸值是表示润滑油中有机酸总含量(在大多数情况下,油品中不含无机酸)的质量指标。润滑油酸值的大小,对润滑油的使用有很大影响。润滑油酸值大,表示润滑油的有机酸含量高,有可能对机械零件造成腐蚀,尤其是有水存在时,这种腐蚀作用可能更明显。另外润滑油在储存和使用过程中被氧化变质,酸值也逐渐增大。常用酸值变化的大小来衡量润滑油的氧化安定性,或作为换油指标。

酸值测定一般采用氢氧化钾对羧酸进行滴定,以中和1g羧酸样品所需氢氧化钾的克数来表示该样品的酸值。

3.闪点

润滑油的闪点是指在规定条件下,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。

润滑油的闪点是润滑油的储存、运输和使用的一个安全指标,同时也是润滑油的挥发性指标。闪点低的润滑油挥发性高,容易着火,安全性差;润滑油挥发性高,在工作过程中容易蒸发损失,严重时甚至引起润滑油黏度增大,从而影响润滑油的使用。

从安全角度考虑,石油产品的安全性是根据其闪点的高低来分类的:闪点在45℃以下的为易燃品,闪点在45℃以上的产品为可燃品。

闪点分为开口闪点和闭口闪点两种测定方法。通常挥发性较大的轻质石油产品多用闭口杯法测定。对于多数润滑油及重质油,多用开口杯法测定。

4.铜片腐蚀

铜片对硫化氢和硫元素的存在非常敏感。铜片在硫元素含量为15×10-6的油中,在50℃下经过3h即覆盖上黑色薄层,在含量为3×10-6的硫化氢作用下,就会有紫红色斑点。铜片腐蚀试验对生产和使用的意义在于:通过试验可判断油品中是否含有腐蚀金属的活性硫化物;可预知油品在使用时对金属腐蚀的可能性。

由于油品在运输、储存和使用过程中都与金属接触,它所接触的金属当中,除钢铁之外,还有铜和铅合金、铝合金等,尤其与供油系统中的接触金属关系更大,故铜片腐蚀是油品的重要指标。

5.倾点和凝点

倾点是在规定的条件下被冷却的试样能流动时的最低温度,以℃表示。凝点是试样在规定的条件下冷却至停止移动时的最高温度,以℃表示。倾点或凝点是一个条件试验值,并不等于实际使用的流动极限。但是,倾点或凝点越低,油品的低温性越好。

6.机械杂质

机械杂质就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。机械杂质来源于润滑油的生产、储存和使用中的外界污染或机械本身磨损,大部分是砂石和积碳类,以及由添加剂带来的一些难溶于溶剂的有机金属盐。

机械杂质的测定按GB/T511—83石油产品和添加剂机械杂质测定法(质量法)进行。其过程是:称取100g的试油加热到70℃~80℃,加入2~4倍的溶剂,在已称重的空瓶中的纸上过滤,用热溶剂洗净滤纸瓶再称重,定量滤纸的前后质量之差就是机械杂质的质量,由此求出机械杂质的质量分数。

机械杂质和水分、灰分、残炭都是反映油品纯洁性的质量指标,反映油品精制的程度。对用户来讲,测定机械杂质是必要的,因为润滑油在使用、存储、运输中混入灰尘、泥沙、金属碎屑、铁锈及金属氧化物等,这些杂质的存在,将加速机械设备的磨损,严重时堵塞油路、油嘴和滤油器,破坏正常润滑。另外金属碎屑在一定的温度下,对油起催化作用,应该进行必要的过滤。但是,对于一些加有大量添加剂油品的用户来讲,机械杂质的指标表面上看是大了一些(如一些高档的内燃机油),但其杂质主要是加入了多种添加剂后所引入的溶剂不溶物,这些胶状的金属有机物,并不影响使用效果,用户不应简单地用“机械杂质”的大小去判断油品的好坏,而是应分析“机械杂质”的内容;否则,就会带来不必要的损失和浪费。

7.残炭

形成残炭的主要物质是油品中的沥青质、胶质及多环芳烃的叠合物。烷烃只起分解反应,完全不参加聚合反应,所以不会形成残炭。不饱和烃和芳香烃在形成残炭的过程中起着很大的作用,但不是所有芳香烃的残炭量都很高,而是随其结构不同而不同。以多环芳香烃的残炭量最高,环烷烃形成残炭量居中。

石油产品中的残炭对生产和使用的影响如下。

(1)残炭是油品中胶状物质和不稳定化合物的间接指标。残炭量越高,油品中不稳定的烃类和胶状物质就越多。例如,裂化原料油若残炭量较高,表明其含胶状物质多,在裂化过程中易生成焦炭,使设备结焦。

(2)用含胶状物质较多的重油制成的润滑油,有较高的残炭量。残炭量可用以间接查明润滑油的精制程度。

8.灰分

灰分是润滑油在规定条件下完全燃烧后,剩下的残留物(不燃物)。润滑油的灰分主要是由润滑油完全燃烧后生成的金属盐类和金属氧化物所组成,含有添加剂的润滑油的灰分较高。润滑油中灰分的存在,使润滑油在使用中积碳增加,润滑油的灰分过高时,将造成机械零件的磨损,所以对润滑油的“灰分”是严格控制指标的。

9.黏度

液体受外力作用时,液体分子间产生内摩擦力的性质,称为黏度。黏度通常分为动力黏度(绝对黏度)、运动黏度和条件黏度。

黏度是润滑油流动性能的主要技术指标,绝大多数的润滑油根据其黏度大小来分牌号,因此,黏度是各种机械设备选油的主要依据。润滑油的黏度对润滑油的流动性和它在摩擦表面形成油膜的厚度有很大影响。黏度较大的润滑油,其流动性就差,不易流到摩擦面之间,而在摩擦面之间形成的油膜较厚,在较大负荷情况下,润滑效果比较好;但黏度较大时润滑油的冷却和冲洗作用较差,摩擦面的温度较高。反之,润滑油的黏度较小,其流动性较好,容易流到间隙小的摩擦面之间,可保证润滑效果,机械克服摩擦阻力消耗的功率也较少,润滑油的冷却和冲洗作用较好;但如果润滑油的黏度过小,在较大负荷下,润滑油膜变薄而容易被破坏,使摩擦面容易产生磨损和擦伤。因此,在选择润滑油时,首先必须考虑其黏度大小是否合适。

10.黏度指数

润滑油的黏度与温度有很大关系。润滑油黏度随温度改变而变化的特性称为黏温特性。因此,如果是在温度宽的工作区间内使用某一种润滑油,就要求它具备良好的黏温特性。否则,随着使用环境温度变化润滑油黏度急剧变化必将造成机械磨损;而黏度指数正是表示润滑油黏温特性的一种参数。

黏度指数表示一切流体黏度随温度变化的程度。黏度指数越高,表示流体黏度受温度的影响越小,黏度对温度越不敏感。

黏度指数作为润滑油的一种特有性质,不仅是加工石油过程中生产润滑油的质量目标,而且可以帮助用户根据使用环境条件正确选用某种合适的润滑油。

11.抗乳化性

乳化是一种液体在另一种液体中紧密分散形成乳状液的现象,它是两种液体的混合而并非相互溶解。

抗乳化则是从乳状物质中把两种液体分离开的过程。润滑油的抗乳化性是指油品遇水不乳化,或虽乳化,但经过静置,油—水能迅速分离的性能。

抗乳化性对润滑油使用的意义如下。

(1)乳化液在轴承等处析出水分时,可能破坏油膜。

(2)乳化液有引起腐蚀金属的作用。

(3)乳化液沉积于油循环系统时,损害油的循环,造成供油不足,引起故障。

(4)油乳化后,加速油的变质,使酸值增高,生产较多的沉淀物,进一步增加了油的抗乳化时间。

(5)油乳化后,使润滑油逐渐降低润滑作用,增大各部件间的摩擦,引起轴承过热,以致损坏机件。

(二)润滑脂的常用检测项目

1.外观

润滑脂的外观是通过目测和感官检验的一个检验项目。通过润滑脂的外观检测可以初步鉴定出润滑脂的种类牌号,推断产品质量。因此在规格标准中,几乎对每种润滑脂都规定了外观这项质量指标。润滑脂的外观检验方法,一般是直接用肉眼观察,但最好用刮刀把它涂抹在玻璃板上,在层厚1~2mm下对光检查,仔细地进行观察。此外,还可以用手捻压来检查判断。

外观检验的主要内容包括颜色、光亮、透明度、黏附性、均一性和纤维状况等。

2.滴点

润滑脂的滴点是用滴点测定器测定的。在规定的加热条件下,当从仪器的脂杯中滴出第一滴液体或流出25mm时的温度,叫润滑脂的滴点。

滴点在不同情况下可以分别表示润滑脂的几种性质。

(1)表示熔点。滴落温度能近似地表示润滑脂的熔点,但不能作为准确的熔点。

(2)表示分油。在测定热稳定性不好的润滑脂的滴点时,往往皂油分离而滴油。此时并不代表其熔点,而仅能代表其明显的分油温度或分解温度。

(3)表示软化。某些润滑脂并没有发生明显的相转变,也并没有完全熔化,而仅仅是变软,软到一定程度(大约相当于针入度在400以上),则成油柱而自然垂下,拉长条而不成滴。此时滴点仅代表其软化温度。

润滑脂的滴点是反映润滑脂随温度升高的软化程度,即从不流动状态到流动状态的温度,因而可以笼统地预期该润滑脂可能达到的使用温度上限,一般最高使用温度要比滴点低20℃~30℃,如果超过这个温度,润滑脂因软化会逐渐流出摩擦面或机械部件,从而失去润滑剂应有的功能。应该指出,有许多润滑脂因常温到滴点之间有数个相转变点,因此它的实际使用温度与滴点无直接关系,即不能用使用温度比滴点温度低20℃~30℃来表示。特别是高滴点润滑脂,如复合皂基脂、膨润土脂等,由于相转变点、稠化剂的稳定性、基础油耐热、抗氧化等因素的影响,滴点和最高使用温度之间更没有直接关系。

3.锥入度(针入度、穿入度)

润滑脂的锥入度是鉴定润滑脂稠 度常用的指标。所谓锥入度值是指标准圆锥体自由下落而穿入装于标准脂杯内的润滑脂,经过5s所达到的深度,其单位为0.1mm。

锥入度值反映了润滑脂的软硬程度,是综合了润滑脂的稠厚程度、塑性强度和流动度的一种性状。当圆锥体穿入润滑脂中越深,则锥入度越大,表示该润滑脂越稀软;反之锥入度越小;润滑脂就越硬。

通过锥入度的测定可以了解润滑脂的以下性质:

(1)稠厚程度。虽然人们常把锥入度称作稠度,其实稠度和锥入度是两个不同的概念。稠度是润滑脂的稠厚程度,即浓稠性,而锥入度只是表示其软硬度。锥入度越大,稠度越小;锥入度越小,则稠度越大。

(2)强度。锥入度在一定程度上可以表示润滑脂的塑性强度,也就是指它受应力作用而可能发生变形的程度。从而可以初步了解润滑脂的抗挤压和抗剪断的能力,便于合理地确定它的使用范围。

(3)流动性。锥入度值可以反映润滑脂受外力作用下产生流动的难易程度。锥入度越大,说明润滑脂越软,越易流动;相反则说明润滑脂越硬,要受较大的外力作用才能流动。常用的润滑脂锥入度为220~340,如果锥入度超过400,即失去可塑性而变成流体,此时就失去润滑脂能维持固定形状的特点,而需要不断补充新脂。对于集中润滑系统用脂,则需要选用锥入度值较大,即流动性较好的润滑脂。

与润滑脂的相似黏度和强度极限相比,锥入度值还是不能确切地表示出润滑的特性。因为不同性质的各种润滑脂,虽然具有相近的锥入度值,但在黏度和流动性限度方面也许相差很大,因而工作性能也相差很大。润滑锥入度值一般随温度而变化,温度升高,锥入度值变大;反之则变小。在两个温度下测定的锥入度,其差别越小,则表明润滑脂温度—锥入度性状越好,根据锥入度可以估计润滑脂在工作中的输送性能、启动性能以及对动力消耗的影响。

锥入度是润滑脂主要质量指标。在国家标准中,润滑脂是以锥入度范围作为划分牌号的依据。

4.腐蚀

润滑脂的重要特点之一是具有防护金属部件产生锈蚀的功能,而腐蚀试验是考查润滑脂本身是否对金属有腐蚀作用的一种方法。因此几乎所有的润滑脂的技术指标中都规定进行腐蚀试验,并成为润滑脂理化性质的主要指标之一。

(来源:网络)

发布时间:2025-12-04


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