油脂基础知识

美国测试与材料学会（ASTM）将润滑脂定义为：“增稠剂在液体润滑剂中分散的固体至半流体产品。可以包括赋予特殊性能的其他成分”（ASTM D 288，术语的标准定义石油）。

油脂解剖

如该定义所示，形成润滑脂的成分有三个。这些成分是油，增稠剂和添加剂。的基础油和添加剂包是在润滑脂配制剂的主要成分，因此，施加在润滑脂的行为相当大的影响。增稠剂通常称为盛有润滑剂（基础油加添加剂）的海绵。

图1.油脂解剖

基础油

当今生产的大多数润滑脂都使用矿物油作为其流体成分。这些矿物油基润滑脂通常在大多数工业应用中提供令人满意的性能。在极端温度（低温或高温）下，使用合成基础油的润滑脂将提供更好的稳定性。

增稠剂

增稠剂是一种与所选润滑剂结合使用将产生固体至半流体结构的材料。当前油脂中使用的增稠剂的主要类型是金属皂。这些肥皂包括锂，铝，粘土，聚脲，钠和钙。最近，复杂的增稠剂型润滑脂越来越受欢迎。选择它们是因为它们的高滴点和出色的承载能力。

复合油脂是通过将常规金属皂与复合剂混合制成的。使用最广泛的复合润滑脂是锂基。这些是用常规锂皂和低分子量有机酸作为络合剂的组合制成的。

非肥皂增稠剂在诸如高温环境的特殊应用中也越来越受欢迎。膨润土和二氧化硅气凝胶是在高温下不会熔化的增稠剂的两个例子。然而，存在一个误解，即使增稠剂可能能够承受高温，基础油也会在升高的温度下迅速氧化，因此需要频繁的间隔时间。

添加剂

添加剂可以在润滑脂中发挥多种作用。这些主要包括增强现有的期望特性，抑制现有的不期望特性以及赋予新的特性。最常见的添加剂是抗氧化剂和防锈剂，极压，抗磨剂和减摩剂。

除了这些添加剂以外，边界润滑剂（例如二硫化钼（钼）或石墨）也可以悬浮在油脂中，以减少摩擦和磨损，而在重载和低速运行过程中不会对金属表面产生不利的化学反应。

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表1. NLGI一致性

功能

润滑脂的功能是保持与运动表面接触并润滑运动表面，而不会在重力，离心力作用下或在压力下被挤出而泄漏出去。其主要的实际要求是，在使用过程中遇到的所有温度下，其在剪切力下均能保持其性能。

适用于油脂的应用

油脂和油不可互换。当不实用或不方便使用油时，请使用油脂。通过将机械设计和运行条件与所需的润滑剂特性进行匹配，可以确定针对特定应用的润滑剂选择。油脂通常用于：

间歇运行或长时间存放的机械。由于油脂保留在原处，因此可以立即形成润滑膜。
不便于频繁润滑的机械。高质量的润滑脂可以长时间润滑孤立的或相对难以接近的组件，而无需频繁补充。这些润滑脂还用于终身密封的应用中，例如某些电动机和齿轮箱。
机械在极端条件下运行，例如高温和高压，冲击负载或重负载下的慢速。
组件磨损。油脂可在因磨损而增加的间隙中保持较厚的薄膜，并可以延长以前用油润滑的磨损零件的寿命。

油脂的功能特性

油脂起到密封剂的作用，以最大程度地减少泄漏并防止污染物进入。由于其一致性，油脂可充当密封剂，以防止润滑剂泄漏以及防止腐蚀性污染物和异物进入。它也起到保持恶化的密封效果的作用。
油脂比油更容易包含。油润滑可能需要昂贵的循环设备和复杂的固定装置系统。相比之下，润滑脂由于其刚性而易于限制在简化的，成本较低的保持装置中。
油脂将固体润滑剂悬浮。在高温或极端高压应用中，将磨细的固体润滑剂（例如二硫化钼（钼）和石墨）与润滑脂混合。油脂会使固体悬浮，而固体会从油中沉淀出来。
不必控制和监视液位。

特点

与油脂一样，油脂显示出自己的一套特性，在选择应用时必须考虑这些特性。产品数据表上常见的特征包括：

可泵性

可泵送性是指油脂被泵送或推入系统的能力。实际上，可泵送性是加压油脂易于流过油脂分配系统的管线，喷嘴和配件的便利性。

耐水性

这是润滑脂承受水的作用而润滑能力不变的能力。肥皂/水泡沫会使油中的油脂悬浮，形成乳液，可以稀释或改变油脂的稠度和质地，从而洗掉或在较小程度上降低润滑性。

一致性

润滑脂的稠度取决于所使用的增稠剂的类型和数量以及其基础油的粘度。润滑脂的稠度是其抵抗外加力变形的能力。一致性的度量称为渗透。穿透性取决于是否通过处理或工作改变了一致性。ASTM D 217和D 1403方法可测量未使用和已使用油脂的渗透率。为了测量渗透度，在25°C（77°F）的标准温度下，将给定重量的圆锥体浸入油脂中5秒钟。

锥体沉入润滑脂的深度（以十分之一毫米为单位）是针入度。渗透率为100表示固体油脂，而渗透率为450则为半流体。NLGI已建立从000到6的一致性编号或等级编号，对应于指定的穿透编号范围。表1列出了NLGI润滑脂分类，并描述了其与常见半流体之间的一致性。

滴点

滴点是润滑脂耐热性的指标。随着润滑脂温度的升高，渗透率会增加，直到润滑脂液化并失去所需的稠度为止。滴点是润滑脂变得足以滴落的温度。滴点表示油脂保持其结构的温度上限，而不是油脂可以使用的最高温度。

氧化稳定性

这是润滑脂抵抗与氧气的化学结合的能力。油脂与氧气的反应会产生不溶的胶，油泥和类似漆的沉积物，从而导致运行缓慢，磨损增加并减少间隙。长时间暴露在高温下会加速油脂的氧化。

高温效应

高温对油脂的危害大于对油脂的危害。从本质上讲，油脂不能像循环油一样通过对流散热。因此，由于没有散热能力，温度过高会导致加速的氧化甚至碳化，从而使油脂变硬或形成硬皮。

有效的油脂润滑取决于油脂的稠度。高温会引起软化和渗出，导致油脂从所需区域流走。油脂中的矿物油在高于177°C（350°F）的温度下会闪发，燃烧或蒸发。

低温效应

如果油脂的温度降低得足够低，它将变得非常粘稠，可以将其归类为硬油脂。由于扭矩限制和功率要求，可泵送性受到损害，并且机械操作可能变得不可能。作为指导原则，基础油的倾点被认为是润滑脂的低温极限。