潤滑脂的高溫性能及其科學應用

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隨著工業化水平的提升和各行業的發展，越來越多的機械設備的潤滑部位處于高溫環境，選擇具有杰出高溫性能的潤滑脂對滿足設備的高溫潤滑要求無疑具有重要的意義。但是同一款潤滑脂產品依據不同原理、采用不同方法，測定出的潤滑脂高溫極限值會有很大的區別，如果不清楚這些高溫值的測定原理，只憑借產品所宣稱的耐高溫值進行采購或制定潤滑方案可能會事與愿違，并對機械設備的運行產生不良后果。

1.滴點——評定高溫性能的老方法

過去，宣稱為高溫潤滑脂的依據通常是其“滴點”?！暗吸c”代表的是在測試中潤滑脂內的增稠劑失效，即增稠劑失去凝聚作用，不能保持內部油時的溫度?！暗吸c”主要是被用來在生產質量控制試驗中，確定正確的增稠劑形成時的參數，而不是表現潤滑脂性能的指示參數。滴點溫度并不代表潤滑脂的實際耐高溫性能的情況，并且人們也無法用滴點溫度數值減去某一數值的方法得到潤滑脂的實際耐高溫值。

2.軸承測試——現代評定方法

確定潤滑脂高溫性能的較好方法是標準軸承測試。這種測試通過提高操作強度以加速潤滑脂的老化過程，從而來測試潤滑脂的高溫性能。限制潤滑脂高溫性能的因素包括：因增稠劑和基礎油的氧化而引起的老化和由于潤滑脂析油和蒸發而引起的基礎油的損失。總的來說，軸承測試這種動態潤滑脂測定方法更能體現潤滑脂在日常機械運作中的真實情況，因而基于這種方法測定的最高極限溫度比基于滴點所得的數值更為真實可靠。

有多種不同類型的軸承測試方法都可以用來評估潤滑脂的極限高溫，這些不同的測試方法都會用到一個基本的裝置，那就是軸承被安裝在5套平行擺放的相同設備上進行測試。根據每套設備上潤滑脂失效的時間，并利用威布爾（Weibull）統計法就可以確定50%的軸承停止正常運作的時間點，即所謂被測試潤滑脂在給定溫度下的“L50”壽命，由此得出潤滑脂的高溫極限。

高溫潤滑脂的軸承測試的具體方法主要包括：

（1）ASTM D3336測試：該方法一般讓5個6204滾珠軸承以10000 r/min的速度按照持續運行20 h后停止4 h的循環連續運作，直至潤滑脂出現溫度劇增或軸承出現轉矩過大的情況，即可判定潤滑脂失效。

（2）SKF R0F+測試：在此測試中，5個測試裝置上各安裝2個6204試驗滾珠軸承，并讓它們連續運行。軸承溫度劇增時，說明潤滑脂失效。此試驗裝置的運轉速度和載荷可以靈活改變，但通常采用較輕載荷并把速度設定為10000r/min。一般根據L50壽命超過1000 h中出現的最高溫度來確定潤滑脂的連續運行溫度上限值。

（3）DIN 51821（或FE9）測試：采用7206B向心止推滾珠軸承，并使其在三種標準模式中的任意一種模式下運行。方法A為在無密封蓋的軸承中注入2 mL潤滑脂，并施加大小為1500 N的軸向載荷，然后使之在6000 r/min的速度下運行，從而確定潤滑脂的最高溫度極限。當軸承轉矩增大時（也就是裝置電源供給需求增大時），說明潤滑脂失效。在DIN 51825K類潤滑脂中，潤滑脂的極限高溫是其L50壽命達到100 h中出現的最高溫度（見圖1）。

3.科學評估潤滑脂的高溫性能

圖1 DIN 51821（FE9）

在理解潤滑脂耐溫范圍測定原理和方法后，企業就能在選擇高溫潤滑脂產品時進行科學地評估,并做出更恰當的決定。?？松梨诘漠a品測試直觀地展現了“滴點”和“軸承測試”測定高溫數值的差異以及在差異背后所蘊涵的對潤滑脂高溫性能的科學判斷。

美孚潤滑脂專門設計用于滿足工業設備中各種各樣的極端運行條件，其中就包括超高溫的狀況。美孚潤滑脂主要的產品系列包括：

（1）美孚潤滑脂XHP?系列：該系列潤滑脂設計用于多種重型設備。美孚潤滑脂XHP?具有卓越的性能，能夠延長換脂間隔，特別適用于嚴苛條件。美孚潤滑脂XHP?222已經獲得了150多家主要設備制造商的認可或授權。

（2）美孚力富SHC?系列：該系列經科學研配，能勝任極端溫度下的嚴苛應用需要。其均衡的配方使其成為各種機械設備與零件潤滑的理想選擇。美孚力富SHC?潤滑脂的性能得到了超過370家重要工業設備制造商的認可或授權。

（3）美孚SHC寶力達?系列：該系列潤滑脂專門設計和用來幫助改善設備可靠性，解決各種應用領域中的高溫潤滑問題，旨在實現設備的無故障運行，從而降低維護成本并讓生產力提高。美孚SHC寶力達?系列經過NSF H1等級登記并通過猶太清真潔食認證。

對這三種系列的具體產品進行不同的測試方法，可以發現基于滴點標準測定的美孚潤滑脂XHP?222保守的高溫極限值是180℃，而美孚力富SHC? 220和美孚SHC寶力達?462的高溫極限值很接近，由于它們采用的是合成基礎油，因而性能更佳，所以兩者的高溫度上限值比美孚潤滑脂XHP? 222還要更高一些。與之形成鮮明對比的是，通過DIN51821（FE9）軸承測試得到的結果則分別是：美孚潤滑脂XHP? 222的耐溫極限為140℃，美孚力富SHC?220為150℃，美孚SHC寶力達?462為170℃（見圖2）。

圖2 對比結果柱狀圖

這兩種測試得出的數值差異意味著在實際的潤滑應用中潤滑脂的壽命會有顯著延長的可能，從而具有重要的參考意義。

基于此，美孚的工程師團隊通常會以軸承測試得出的高溫值為依據向用戶提供設備運行的建議，不過當設備潤滑部位超過上述推薦溫度時，美孚工程師也會指出在這種情況下短時間的運行也是允許的，但需要對換脂間隔進行適當調整。

總之，在評估不同的潤滑脂產品是否能滿足應用需求時，務必確保它們的高溫極限值是基于同一種方式測定得出的。

美孚?潤滑脂因其卓越的性能被廣泛應用于食品、化工、塑料、水泥、鋼鐵、加工與裝配及紙漿與造紙等諸多行業的高溫應用場合。

某工廠在使用了美孚SHC寶力達?462潤滑脂后，每年節約了零部件及維護成本23000美元。這家工廠原來在蒸汽干燥器關鍵部件上使用了另一家公司的潤滑產品，在150 C高溫潮濕的環境中連續運作后，由于無法控制的析油現象導致了水閘側壁及潤滑油環發生過度磨損。該廠在換用了美孚SHC寶力達?462使用一段時間后，對關鍵部位的檢查發現無磨損跡象，且潤滑脂保持著一定的稠度，從而確保集 中供脂系統的正常運轉。

美孚?潤滑脂具有先進的配方，可解決各種應用領域中的高溫潤滑問題，幫助設備實現無故障運行并延長重新潤滑周期，從而降低維護成本，讓企業從安全、環保和高效的生產中受益。