润滑脂的基本知识(钢铁行业)..40页PPT

生物技术
利用生物工程技术开发具有特殊性能的润滑油和 脂，如生物降解性能和低毒性。
复合技术
将多种添加剂复合使用，以实现更全面的润滑效 果，满足不同工况需求。
润滑油(脂)的应用领域拓展
新能源汽车
随着新能源汽车的普及，润滑油(脂)在电动汽车和混合动力汽车中 的应用逐渐增多，需要具备更高的性能要求。
航空航天
润滑油的一种形态，呈 膏状或固体状，主要用 于轴承、链条等润滑。
性能指标
粘度
表示润滑油流动性的指标，通常以运动粘度 或粘度指数表示。
倾点
表示润滑油在低温下的流动性，是评价润滑 油使用性能的重要指标。
闪点
表示润滑油在加热时产生蒸汽的最低温度， 是评价润滑油火灾危险性的指标。
氧化稳定性
表示润滑油在长期储存和使用过程中保持性 能稳定的能力。
环保化
随着环保意识的提高，对润滑油(脂)的环保性能要求也越来越高，需要开发出更环保的润 滑油(脂)。
个性化
随着不同机械设备的需求多样化，对润滑油(脂)的个性化需求也越来越高，需要针对不同 需求开发出更具针对性的润滑油(脂)。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
摩擦磨损试验
测定润滑油(脂)在摩擦副中的摩擦 系数和磨损量，以评定润滑油(脂) 的摩擦性能和抗磨损性能。
抗乳化性试验
测定润滑油(脂)与水接触后的分离速 度，以评定润滑油(脂)的抗乳化性能。
05 润滑油(脂)的污染与控制
污染来源
外部污染源
维护操作污染
尘埃、水、杂质等外部环境中的污染 物通过空气、通风、设备密封不严等 途径进入润滑系统。
润滑油(脂)常识课件
contents
目录

壳牌技术
5
边界润滑
油膜极薄或不连续，存在微小局部金属摩擦面接 触。润滑分子膜仅有几层，摩擦系数达到 0.01~0.1。
负
负
添加剂产生
荷
荷
的保护膜
不含添加剂的润滑油
2021/9/3
边界润滑
含添加剂的润滑油
壳牌技术
6
润滑状态示意
工作温度下 的基础油粘 度是润滑状 态的主要决 定因素
2021/9/3
壳牌技术
2021/9/3
壳牌技术
21
润滑脂添加剂
添加剂
极压添加剂
抗磨添加剂
抗腐蚀添加剂
抗氧化添加剂
减摩添加剂（ 摩擦缓和剂） 粘性改进剂
典型组成
硫、氯和磷化合物，有时混以石墨或 MoS2
有机磷酸盐或亚磷酸盐，二硫代磷酸 锌，石墨， MoS2
含有活性硫、磷或氮的有机化合物， 硫酸苯酚，二硫代磷酸锌
苯酚，芳香胺，硫酸苯酚，二硫代磷 酸锌
7
润滑脂的定义
• 润滑脂的定义（ASTM）
– 润滑脂是将一种或几种稠化剂分散到一种或几种液 体润滑剂中而形成的固体到半固体的产物
– 可以包含其它能增加特殊性能的成份
• 涵盖矿物油与合成油以及所有种类的稠化剂 • 不包括无稠化剂的产品，例如固体石蜡、动物脂
肪等，尽管其外观类似于润滑脂
2021/9/3
• 如果润滑脂受到太大的外力作用，稠化剂会完全破 碎，润滑脂则彻底被破坏。（聚四脲脂有所不同， 他们具有不寻常的特性，可以从明显的破坏状态恢 复到原来的结构。）
2021/9/3
壳牌技术
29
润滑脂工作机理
流动状态
静止状态
纤维分离

19
▪ 按照含稠化剂不同，分钙基脂，锂基脂…… ▪ 按照里面含的填充剂不同分：二硫化钼脂，石墨脂…… ▪ 按照软硬分000~6# ▪ 按照是否耐负荷分：极压脂，普通脂。常见的HP-3，MP-3
绝对的配方，必须根据现场的工作条件调整产品的配方。经常是同样一 种工艺在不同的工厂进行加工，有些工厂采用纯油性油润滑，有些工厂 采用乳化油，有些工厂采用润滑脂。
9
▪ 1、纯油性金属加工油全部是纯油，没有水，金属成型加 工和金属切削加工都使用，不同的工艺条件采用不同配方 的产品，产品名称很多种。没有规定什么油用在什么机器 上。
12
水性金属加工润滑液外观
特点：含大量的水，透明。或者是半透明水状液体。
13
▪ 3、乳化油是指含部分油料（大于5%含量），通过乳化剂 ，将水与油分散在一起形成如牛奶一样的液体的产品，如 果乳化时的油液液滴比较大时，乳化液将会呈现牛奶一样 的乳白色的外观，如果乳化时的油液液滴比较小时，乳化 液就会显得半透明，通常叫微乳液。乳化油产品经常有： 按照工艺分两大类，一是金属的成型加工，二是金 属的切削加工。
▪ 1、金属成型加工按照工序分：冷、热镦，冲压、挤压（热 压、冷压），铸模成型，轧制（热轧、冷轧）、拉拔、拉伸 、拉丝，旋压等；
▪ 2、金属切削加工按照工序分：⑴磨削；⑵锯削；⑶车削； ⑷刨削；⑸铣削；⑹钻孔；⑺铰削；⑻高速浅进刀车螺钉； ⑼用成型刀具车螺钉；⑽搪孔；⑾深钻孔；⑿切齿；⒀螺纹 切削；⒁攻丝；⒂外拉削；⒃内拉削。
油机油一样的产品。 ▪ 一般的工厂都会使用以上这些产品，而一般的车用润滑油生产企业
也会生产这些产品，这些产品的技术含量不高。 在找新客户看到客户企业说明经营产品的类别里面有以上的产品名
称，知道这些客户是经营普通工业润滑油产品的客户。

1 液体摩擦 2 固体摩擦
静摩擦 动摩擦 滚动摩擦
磨损的类型
• 粘结：摩擦产生的热量使接触面熔合、焊 接
• 研磨：接触面之间有固体颗粒（磨粒）存 在
• 腐蚀：同环境物质发生反应 • 疲劳：滚动接触时表面疲劳 • 气蚀：气泡的迅速形成和破裂造成压力的
急剧变化，冲击金属表面
解决摩擦，磨损等问题最直接并且 是最有效的方法就是对相关接触部 位进行润滑！
基础油分类
• I类基础油通常是由传统的“老三套”工艺生产制得，从生产工艺 来看，I类基础油的生产过程基本以物理过程为主，不改变烃类结 构，生产的基础油质量取决于原料中理想组分的含量和性质。因此， 该类基础油在性能上受到限制。;
• II类基础油是通过组合工艺（溶剂工艺和加氢工艺结合）制得，工 艺主要以化学过程为主，不受原料限制，可以改变原来的烃类结构。 因而II类基础油杂质少（芳烃含量小于10％），饱和烃含量高，热 安定性和抗氧性好，低温和烟炱分散性能均优于I类基础油。
• III类基础油是用全加氢工艺制得，与II类基础油相比，属高黏度 指数的加氢基础油，又称作非常规基础油（UCBO）。III类基础油 在性能上远远超过I类基础油和II类基础油，尤其是具有很高的黏 度指数和很低的挥发性。某些III类油的性能可与聚α-烯烃（PAO） 相媲美，其价格却比合成油便宜得多。
• IV类基础油指的是聚α-烯烃（PAO）合成油。常用的生产方法有石 蜡分解法和乙烯聚合法。PAO依聚合度不同可分为低聚合度、中聚 合度、高聚合度，分别用来调制不同的油品。这类基础油与矿物油 相比，无S、P和金属，由于不含蜡，所以倾点极低，通常在－ 40℃以下，黏度指数一般超过140。但PAO边界润滑性差。另外， 由于它本身的极性小，对溶解极性添加剂的能力差，且对橡胶密封 有一定的收缩性，但这些问题都可通过添加一定量的酯类得以克服。

润滑脂在常温常压下呈半固态油性软膏状， 它是由一种（或多种）稠化剂和一种（或几种） 润滑液体所组成的一种具有塑性的润滑剂。
二、润滑脂常见的质量指标及其含义
1.滴点 2.锥入度 3.机械安定性 4.胶体安定性 5.抗水性 6.极压抗磨性
1.滴点
润滑脂从不流动态转变为流动态的温度， 这个温度就叫做滴点。润滑脂的滴点主要 取决于稠化剂的种类及含量。从滴点大致 可以了解润滑脂的类别、组分和使用温度。 一般润滑脂最高使用温度比其滴点低20～ 30℃，实际最高使用温度比滴点低得多， 如果润滑脂使用温度达到或高于其滴点时， 便会熔化流失。
2.要有好的耐热性
钢铁设备高温部位的润滑，一般摩擦滑
动部位的温度大多超过100℃加热炉等各 种炉周围的轴承或连铸设备的轧辊轴承 等处，温度在120～180 ℃，炼钢取锅铸 口或滑动铸口的润滑部位，温度在250 ～ 350 ℃。为了保证高温运转部位的润滑， 必须使用耐热润滑脂，而且要求具有高
2.锥入度
锥入度是润滑脂稠度的常用指标，锥入 度值愈大，就表示这个润滑脂体系的结构 力愈弱，即稠度愈小，反之稠度愈大。
常见的润滑脂锥入度的范围对照表：
牌号
000
00
0
1
2
3
锥入度 （25℃） 445~475 355~385 265~295 310~340 265~295 220~250 0.1mm
润滑脂的抗水性主要取决于稠化剂的抗 水性和性能 测定法。
此外，还有使用GB/T269中延长工作锥入 度测定法。在工作器中加入10%的水， 工作10万次后以锥入度值的变化来衡量 润滑脂的抗水性。
6.极压抗磨性
润滑脂的极压抗磨性与润滑脂的组成 有关系。涂在相互接触的金属表面的润 滑脂所形成的脂膜，能承受来自轴向和 径向的负荷。金属表面的相对运动时， 由于摩擦表面金属自本体分离，而使运 动部件失去部分重量或体积尺寸发生一 定的变化称为磨损。脂膜承受负荷的特 性，叫做润滑脂的极压性。目前普遍使 用四球试验机来测定极压抗磨性。

• 两种类型： – 油溶性 — 几乎所有的添加剂
– 固体物质 — 二硫化钼、石墨及其它物质
12
添加剂
添加剂可为润滑脂带来增稠剂及基础油无法提供（或仅 有限提供）的性能。这些特性中有许多是我们期望润滑 剂（不管是润滑油还是润滑脂）应具有的特性。
13
ExxonMobil在添加剂方面的优势
• 我们自己生产许多添加剂，将我们的专有 技术保持在公司之内：
• 基础油的粘度及添加剂对润 滑脂的稠度影响甚微。
• 右侧近处显示的润滑脂增稠 剂含量较高（较硬），右侧 远处显示的润滑脂增稠剂含 量较低（较软）。
11
添加剂
润滑脂 = 基础油 + 增稠剂 + 添加剂
• 在典型润滑脂中，添加剂的含量为 0 至 15%，添加剂用于增强 润滑剂性能：
– 极端压力、磨损、生锈、腐蚀、氧化、减少摩擦及粘附。
• 基础油的类型包括矿物油、合 成油等。
起润滑作用的是基础油！
9
增稠剂
润滑脂 = 基础油 + 增稠剂 + 添加剂 • 此处，仍可将润滑脂视为一块海绵
– 由增稠剂形成的小孔 – 充满基础油的颗粒 – 作用力使基础油从增稠剂中释放出来
提供润滑 – 作用力消失后基础油被重新吸收到增
稠剂中
10
增稠剂
润滑脂稠度取决于增稠剂的含量
70
60
50
40 %
30
20
10
0
锂 钙 铝 钠 粘土 聚脲
矿物油
合成
95%
5%
大多数润滑脂采用矿物基油。
15
润滑脂兼容性图表
本图显示具有不同粘稠度的润滑脂的一般兼容性。请谨记，只有在实验室内 进行测试方可证明两种润滑脂是否完全兼容。

江苏省惠源润滑油工程技术研究所
1 什么是润滑脂 2 润滑脂的发展过程 3 润滑脂的分类 4 润滑脂的优缺点 5 润滑脂的几个基本指标 6 中国润滑脂现状 7 中国润滑脂趋势 8 如何向客户推荐合适的润滑脂产品 9 润滑脂的生产
江苏省惠源润滑油工程技术研究所
生活中的脂现 象
动物油脂 （食物、化工）
矿物脂的性能相对较差。
半合成润滑脂
基础油=合成油+矿物油
江苏省惠源润滑油工程技术研究所
3.8 润滑脂的分类—按用途分类
防锈润滑脂 链条润滑脂 阻尼润滑脂
金属或金属制品的封存防锈。 专用于链条的润滑，如涂装等。 阻尼专用，如录音机磁带盒等。
密封润滑脂
专用于密封，如真空脂等。无需润滑
…… ?
江苏省惠源润滑油工程技术研究所
轴承润滑脂
链条润滑脂
齿轮润滑脂
江苏省惠源润滑油工程技术研究所
3.4 润滑脂的分类—按使用温度分类
高温润滑脂
一般使用温度在120℃以上。
低温润滑脂
一般使用温度在-20℃以下。
既能满足高温（120℃以上），又能满足
高低温润滑脂 低温（-20℃）以下使用要求的润滑脂。
江苏省惠源润滑油工程技术研究所
3.5 润滑脂的分类—按使用范围分类
江苏省惠源润滑油工程技术研究所
润滑脂基本知识
冯克权
2009年02月03日
江苏省惠源润滑油工程技术研究所
个人简介
1989年毕业于中国科学院 ，硕士研究生，高级工程师
1989年-2019年就职于中国石化重庆一坪高级润滑油公司，历任课题 组长、研究室主任，研究所所长、公司副（代）总工程师 2019年-2019年就职于中港合资杭州新港石油化工有限公司，任总工 程师，副总经理 2019年-现在任江苏省惠源润滑油工程技术研究所总经理兼惠源包装 有限公司总工程师

• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
第五章润滑脂的性能及评定方法 第一节 润滑脂的流变性能及低温性能 一、锥入度 二、机械安定性 三、强度极限 四、相似粘度 五、低温转矩 第二节 润滑脂的高温性能及轴承性能 一、滴点 二、蒸发损失 三、润滑脂的氧化安定性 四、润滑脂的胶体安定性 五、润滑脂的轴承寿命 六、润滑脂的轴承漏失量 七、润滑脂的降低噪音特性 八、润滑脂的抗磨极压性 第三节 润滑脂的防护性能及其它性能 一、防护性能 二、抗水性能 三、润滑脂的机械杂质和水分 第四节 润滑脂与橡胶的相容性 一、润滑脂与橡胶的相容性的意义 二、润滑脂与合成橡胶相容性试验方法 第五节 贮存安定性
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
讲课内容
第一章 润滑脂的基础知识 第一节 润滑脂的定义 第二节 润滑脂的组成 一、基础油 二、稠化剂 第三节 润滑脂的分类 一、按组成分类 二、按应用分类 三、按性能分类 第二章 润滑脂的生产原料 第一节 基础油 一、矿物润滑油 二、合成润滑油 三、硅油 第二节 稠化剂 一、皂基稠化剂 二、非皂基稠化剂 第三节 添加剂 一、抗氧剂 二、油性剂和抗磨极压剂 三、防锈剂和防腐剂 四、拉丝剂（粘附剂） 五、结构稳定剂 六、着色剂 七、固体添加剂
（2）润滑油基础油按其粘度指数（VI）进行分类
项目 超高粘度指 数 VI140 很高粘度指 数 VI120 高粘度指 数 VI90 中高粘度 指数 VI40 低高粘度 指数 VI40
通用基础油 UHVI
VHVI
HVI
MVI
LVI
专用基础油 UHVIW UHVIS 低凝 深度精制

热风炉各种阀门减速机： CKC100工业齿轮油
电动泥炮机打泥丝杆及推力轴承： 聚脲润滑脂 通用锂基脂
上料卷扬机钢丝绳： ZM型铜丝绳脂
称量车走行轴承： 车轴油
空气压缩机： DAB100/150 DAH100/150
集中润滑系统： 聚脲润滑脂 复合铝基脂
热风炉各种开式齿轮： 减速机专用脂 极压齿轮脂 半流体锂基脂
兰炼飞天
“兰炼飞天”牌高级润滑脂
冶金行业交流材料
1
中国石油兰州石油化工公司
兰炼飞天
冶金行业设备润滑及兰炼“飞天”润滑脂简 介 冶金行业设备润滑
–冶金行业设备润滑概况
–炼铁设备润滑
–炼钢设备润滑
–轧钢设备润滑
兰炼“飞天”润滑脂简介
2
中国石油兰州石油化工公司
兰炼飞天
冶金行业设备润滑——概况
•大型现代钢铁联合企业,每年都要消耗数千吨润滑油脂
兰炼飞天
一、轧辊轴承润滑脂（ZN）
12
中国石油兰州石油化工公司
兰炼飞天
轧辊轴承润滑脂（ZN）说明
本产品采用复合金属皂稠化高粘度深度精制矿物基础油，并加入抗氧、防锈、抗 磨极压等添加剂经特殊工艺制造而成。 按GB/T 7631.8－90（ISO6743/9-1987）分类为：L—XBFEB2、L—XBFEB2-3、 L—XBFEB3
9
中国石油兰州石油化工公司
兰炼飞天
冶金行业设备使用润滑油脂小结
•工业齿轮油 CKC/CKD/ CK-EP工业齿轮油
•液压油 HL、HM、水－乙二醇、磷酸酯难燃液压油
•润滑脂 普通、半流体、复合、通用、二硫化钼、极压、高滴 点极压复合锂基脂、聚脲润滑脂、复合铝、复合钙基脂、膨润 土等

第29页，共49页。
第30页，共49页。
根据润滑部位工作 温度..
工作温度选脂：
最高温度 40~ 50℃ 100~120℃
~150℃
180~200℃
~250℃ ~300℃
稠化剂类型 Ca 皂，Li 皂 Li 皂，复合皂 复合锂，复合铝，复合钡 复合锂，膨润土 聚脲，酰胺盐 聚脲，含氟化合物 氮化硼，硅胶
第11页，共，如碳黑、硅胶等脂均无滴点，即在 试验条件下无滴落现象。
第12页，共49页。
锥入度
锥入度：在规定重量、时间和温度的条件 下，标准锥体利用自重刺入润滑脂样品的 深度，单位为0.1mm；锥入度反映润滑脂 的软硬程度，是设备润滑选择润滑脂的重 要指标之一 。
• 烧结负荷PD：烧结负荷越高，说明润滑脂 的极压润滑性能越好。
• 磨损痕迹d：磨迹越小，说明润滑脂的抗磨 损能力、润滑性越好。
第24页，共49页。
梯姆肯试验 ..
• 评价润滑脂极压性的另一种试验方法是使用梯姆肯试验机测定润
滑脂膜的破裂负荷（SH/T0203）。 • 梯姆肯试验机是轴承环对试验块的摩擦，为线接触，环以
钢网分油法：测定100℃、24小时下润滑脂从钢网内析出的
油的质量百分数。定性表示润滑脂在使用温度下的分油倾向。
第21页，共49页。
极压抗磨性
• 润滑脂通过保持在运动部件表面间的油膜,防止金属 对金属相接触而磨损的能力称为极压抗磨性。
• 测定方法：
• 目前普遍使用四球试验机来测定极压抗磨性。
第22页，共49页。
• 对于轴承，一般来说：
• 内径≤50mm，当DN值≤300000时，采用脂润滑；
•
当DN值 >300000时，采用油润滑；

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： 1) 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。 2) 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。
闪点和燃点:在规定条件下加热试样，当温度达到某点时试样的蒸 气与周围空气的混合气一旦与火焰接触，就发生闪火现象的最低 温度叫闪点，分为开口和闭口两种闪点。同一个油品其开口闪点 较闭口闪点高约20—30℃。
润滑油性能指标
中国石油
滴点：润滑脂在规定的条件下加热，润滑 脂随温度升高而变软，从脂杯中滴下第一 滴的温度称滴点。一般说来，润滑脂的使 用最高温度界限应低于其滴点３０℃－５ ０℃。对低转速的使用情况，润滑脂的最 高使用温度界限可以低于滴点１５℃－３ ０℃。注意滴点不是确定润滑脂最高使用 温度界限的唯一参数；确定一个润滑脂的 最高使用温度界限除滴点外，还应参看高 温下润滑脂的稠度、基础油和稠化剂的抗 氧化能力、高温下的胶体安定性等参数。
固的吸附膜，在边界润滑的条件下，可以防止金属磨擦面的直接接触 （5） 增粘剂：又称增稠剂，主要是聚俣型有极高分子化合物，增粘
剂不仅可以增加油品的粘度，并可改善油品的粘温性能。 （6） 防锈剂：是一些极性化合物，对金属有很强的吸附力，能在金

一、润滑脂的历史与现状
1.2 世界润滑脂的发展
❖1835年 英国人用碱和油脂按照不对铁产生腐蚀的比 例，制成 “轴承润滑剂”。 ❖1859年 美国人打出第一口油井，结束全部以天然动 物油脂为润滑剂的局面。 ❖20世纪30年代 润滑脂的生产仍处于初期水平。 ❖20世纪40年代 美国开始研制锂基脂。 ❖20世纪50年代 苏联使用合成润滑油、合成脂肪酸。 ❖20世纪60年代 西欧和美国大力发展复合皂基润滑脂。
钡基、铅基和其它皂基等 • 混合皂基脂：钙-钠基、锂-钙基、钙-铝
基、铅-钡基、铝-钡基等 • 复合皂基脂：复合钙基、复合锂基、复
合铝基、复合钡基等
三、润滑脂的分类
3.2.1按稠化剂类型分类
B 有机稠化剂润滑脂 • 聚脲基脂：二脲、四脲、多脲基脂 • 有机染料脂：酞青铜、阴丹士林蓝等 C 烃基脂：石蜡、地蜡、蜡膏 D 无机稠化剂脂：膨润土、硅胶脂等
一、润滑脂的历史与现状
1.3 中国润滑脂的发展
➢20世纪80年代 产品品种结构发生显著变化， 锂基润滑脂达到13%以上，复合皂基脂10% 以上。
➢20世纪90年代 润滑脂品种超过250种，从 矿物油脂到合成油脂品种齐全，产品性能不 断提高，质量接近或达到国外先进水平或国 外同类产品水平，满足了我国工业和国防发 展以及引进设备用脂国产化的需要，生产工 艺及设备与先进发达国家80年代水平相当。
0
8.69 3.69
锂 基 脂 （ 不 含 复 合 锂） 钙 基 脂 脲 基 脂 复 合 锂 基脂 复 合 铝 基 脂 其 它
2001年全国 2001年津脂
一、润滑脂的历史与现状
1.7 润滑脂的发展趋势 • 使用温度宽、多效 • 根据所服务设备的要求而专业化 • 使用寿命长或与服务的设备同寿命 • 与密封材料相容 • 非润滑功能的体现 • 可生物降解