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潤(rùn)滑脂錐入度的測(cè)定方法和測(cè)定意義

[2012/8/14]

　　潤(rùn)滑脂錐入度代表的指標(biāo)：稠度---稠度是指像潤(rùn)滑脂一類塑性物質(zhì)，在受力作用時(shí)，抵抗變形的程度。稠度是塑性的一個(gè)特征，正如粘度是流動(dòng)性的一個(gè)特征一樣。但稠度并無(wú)明確的物理意義，它僅是反映潤(rùn)滑脂對(duì)變形和流動(dòng)的阻力的一個(gè)籠統(tǒng)的概念。

　　潤(rùn)滑脂的稠度常用錐入度表示。錐入度是指在規(guī)定的側(cè)定條件下，一定重量和形狀的圓錐體，在5s內(nèi)落人潤(rùn)滑脂中的深度，以1/10mm表示。實(shí)際上錐人度側(cè)定的數(shù)值大小和稠度大小相反，潤(rùn)滑脂錐入度越小，稠度越大，越硬;錐入度越大，稠度越小，越軟。

　　一、錐入度的測(cè)定方法

　　錐入度是潤(rùn)滑脂質(zhì)量評(píng)定中一項(xiàng)重要指標(biāo)，各國(guó)都有標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)方法為GB/T269;國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織方法為ISO/DP2137;美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)方法為ASTMD217。測(cè)定用的儀器為上海羽通儀器儀表廠生產(chǎn)的YT-269錐入度測(cè)定儀(也有稱為針入度測(cè)定儀)和YT-269-1潤(rùn)滑脂剪切工作器，標(biāo)準(zhǔn)圓錐體形狀和重量都有嚴(yán)格規(guī)定，圓錐體及桿的質(zhì)量為150g。

　　錐入度根據(jù)國(guó)內(nèi)外測(cè)定方法規(guī)定分下列五種:

　　1.工作錐入度

　　所謂工作錐入度是指使?jié)櫥诠ぷ髌髦惺艿郊羟凶饔。工作器的帶孔圓盤尺寸及孔的大小位置都有具體規(guī)定。拉桿帶動(dòng)圓盤上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，使?jié)櫥嚇邮艿郊羟。測(cè)定時(shí)先將潤(rùn)滑脂試樣保溫到25℃，用工作器以每分鐘60次(拉桿上下往復(fù)作為1次)的速度工作1min后，在25℃下測(cè)定，測(cè)得的結(jié)果即60次工作錐入度。

　　2.延長(zhǎng)工作錐入度

　　潤(rùn)滑脂樣品工作次數(shù)多于60次(例如I萬(wàn)次或I0萬(wàn)次等)時(shí)測(cè)定的錐人度稱為延長(zhǎng)工作錐入度，同時(shí)需說(shuō)明工作次數(shù)。

　　3.未攪動(dòng)錐入度

　　取原容器中未經(jīng)攪動(dòng)的潤(rùn)滑脂試徉在25℃時(shí)測(cè)得的錐入度。

　　4.未工作錐入度

　　潤(rùn)滑脂試樣在盡可能少的攪動(dòng)下，移至脂杯或相同尺寸的容器后，在25℃時(shí)測(cè)得的錐入度。

　　5.塊錐入度

　　具有足夠硬度以保持其形狀的潤(rùn)滑脂在25℃的錐入度。

　　另外，采用組合盡寸為標(biāo)準(zhǔn)錐體1/4的小錐體側(cè)得的潤(rùn)滑脂錐入度稱為微錐入度。潤(rùn)滑脂錐入度與微錐入度的關(guān)系為:A=3.75B 24

　　A---潤(rùn)滑脂錐入度，1/10mm;

　　B---潤(rùn)滑脂微錐入度，1/10mm。

　　二、潤(rùn)滑脂的組成對(duì)錐入度的影響

　　潤(rùn)滑脂的錐人度與其組成、結(jié)構(gòu)及制造條件等因素有關(guān)。

　　1.皂含量和種類的影響

　　在稠化劑、基礎(chǔ)油、添加劑及制造條件相同時(shí)，如果稠化劑含量大，則潤(rùn)滑脂錐入度小。含皂量大，則表明潤(rùn)滑脂單位體積中的皂纖維較多，吸附到皂纖維間的毛細(xì)管吸附油和膨化到皂纖維內(nèi)的膨化油量較多，游離油較少，體系的稠度較大，錐入度則較小。

　　如果稠化劑和基礎(chǔ)油種類性質(zhì)不同，稠化劑含量即使相同，制出的潤(rùn)滑脂錐入度大小也不同。當(dāng)使用不同的稠化劑要制成稠度相近的潤(rùn)滑脂時(shí)，則稠化能力強(qiáng)的稠化劑需用量較少。例如，鋰皂稠化能力比鋇皂強(qiáng)，用l0%左右的鋰皂即可制成2號(hào)潤(rùn)滑脂，而鋇皂則需用30%左右的鋰皂才可制成2號(hào)潤(rùn)滑脂。

　　2.皂纖維長(zhǎng)/寬比值和比表面(表面積/體積)的影響

　　不同種類稠化劑或不同制造條件形成的皂纖維大小形狀不同。一般來(lái)說(shuō)，皂纖維長(zhǎng)/寬比值較大的，錐入度較小，皂纖維表面積/體積比值較大的，錐入度較小。

　　3.制造條件的影響

　　制造條件對(duì)潤(rùn)滑脂的結(jié)構(gòu)有影響，制造條件不同時(shí)，也會(huì)使?jié)櫥腻F入度不同。例如，潤(rùn)滑脂加工過(guò)程中用三輥磨對(duì)潤(rùn)滑脂進(jìn)行研磨，研磨次數(shù)不同，潤(rùn)滑脂錐入度也不相同，研磨對(duì)錐入度有一定影響。一般來(lái)說(shuō)，經(jīng)適當(dāng)次數(shù)研磨后，可使稠化劑分散更均勻，錐入度會(huì)減小(稠度增大)。但過(guò)多次數(shù)的研磨會(huì)使大多數(shù)潤(rùn)滑脂軟化。

　　三、錐入度的意義

　　1.表示潤(rùn)滑脂稠度并劃分稠度級(jí)號(hào)

　　錐入度是表示潤(rùn)滑脂稠度的常用指標(biāo)，在國(guó)內(nèi)外潤(rùn)滑脂規(guī)格中廣泛使用。錐入度越大，表示潤(rùn)滑脂越軟，錐人度越小，表示潤(rùn)滑脂越硬。通常，潤(rùn)滑脂的牌號(hào)就是以錐入度的等級(jí)來(lái)劃分的。

　　絕大多數(shù)潤(rùn)滑脂呈半固體油膏狀，但也有少數(shù)潤(rùn)滑脂呈液體或半液體狀，因?yàn)樗袠?gòu)成潤(rùn)滑脂的組分，因而把它們歸為潤(rùn)滑脂類，如防銹潤(rùn)滑脂等。

　　很多潤(rùn)滑脂的牌號(hào)是根據(jù)錐入度等級(jí)劃分的，如鈣型潤(rùn)滑脂的牌號(hào)劃分。

　　2.選用潤(rùn)滑脂應(yīng)考慮適宜的稠度

　　選擇潤(rùn)滑脂時(shí)，應(yīng)考慮潤(rùn)滑脂錐入度的大小。當(dāng)機(jī)械摩擦表面負(fù)荷很大時(shí)，應(yīng)使用錐入度小的潤(rùn)滑脂，不然會(huì)因不能支持所受負(fù)荷而被擠出;如摩擦表面負(fù)荷很小時(shí)，應(yīng)采用錐入度大的潤(rùn)滑脂，否則不易形成完整的油膜，或因摩擦阻力過(guò)大，損耗動(dòng)力，而且容易引起機(jī)件過(guò)熱。通常2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)潤(rùn)滑脂因其軟硬程度比較適合普通機(jī)械要求。所以用得最多最廣。

　　3.潤(rùn)滑脂研制中篩選配方和生產(chǎn)中控制質(zhì)量

　　在潤(rùn)滑脂研制中，錐入度用來(lái)評(píng)定比較稠化劑在基礎(chǔ)油中的稠化能力、篩選配方。一般來(lái)講，潤(rùn)滑脂的配方、制造過(guò)程條件相同和制成后放置同樣時(shí)間后的錐入度相近。國(guó)外有用不攪動(dòng)錐入度和未工作錐入度來(lái)檢查產(chǎn)品的均一性。不攪動(dòng)錐人度是在盛潤(rùn)滑脂的容器中不經(jīng)攪動(dòng)或工作所測(cè)定的錐入度，它與未工作錐人度數(shù)值不同。它比未工作錐人度和工作錐入度的數(shù)值均小。由于潤(rùn)滑脂制成后放置會(huì)硬化，在生產(chǎn)后頭一個(gè)月，不攪動(dòng)錐入度的數(shù)值均減小。

　　4.以錐入度變化表示潤(rùn)滑脂的其他性能

　　(1)機(jī)械安定性

　　延長(zhǎng)工作錐入度常與工作錐入度相比較，以兩者之差的大小表示潤(rùn)滑脂的機(jī)械安定性；蛞詽L筒剪切潤(rùn)滑脂前后微錐人度的差值表示潤(rùn)滑脂的機(jī)械安定性。

　　(2)抗水性

　　以加水10%后工作10萬(wàn)次與無(wú)水工作60次錐入度的差值，或以加水和不加水滾簡(jiǎn)試驗(yàn)微錐入度差值表示潤(rùn)滑脂的抗水性能。

　　(3)熱硬化傾向或老化硬化傾向

　　以加熱后樣品錐入度變化表示熱硬化傾向;或以剪切后放置過(guò)程中錐入度的變化來(lái)表示潤(rùn)滑脂的老化硬化。

　　(4)儲(chǔ)存安定性

　　在國(guó)外潤(rùn)滑脂規(guī)格中還規(guī)定，在提高溫度儲(chǔ)存一定時(shí)間后，測(cè)定未工作的和工作的錐入度，并與儲(chǔ)存前的錐入度相比較，差值不得大于某一數(shù)值，用來(lái)表示該潤(rùn)滑脂的儲(chǔ)存安定性。比如，有的潤(rùn)滑脂規(guī)定在38℃儲(chǔ)存6個(gè)月后工作錐人度差值不大于±30*1/10mm。