潤滑脂錐入度的測定方法和測定意義

    潤滑脂錐入度代表的指標(biāo)：稠度---稠度是指像潤滑脂一類塑性物質(zhì)，在受力作用時，抵抗變形的程度。稠度是塑性的一個特征，正如粘度是流動性的一個特征一樣。但稠度并無明確的物理意義，它僅是反映潤滑脂對變形和流動的阻力的一個籠統(tǒng)的概念。
    潤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)落人潤滑脂中的深度，以1/10mm表示。實際上錐人度側(cè)定的數(shù)值大小和稠度大小相反，潤滑脂錐入度越小，稠度越大，越硬;錐入度越大，稠度越小，越軟。

    一、錐入度的測定方法
    錐入度是潤滑脂質(zhì)量評定中一項重要指標(biāo)，各國都有標(biāo)準(zhǔn)方法測定。我國標(biāo)準(zhǔn)方法為GB/T 269; 標(biāo)準(zhǔn)化組織方法為ISO/DP2137;美國材料試驗協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)方法為ASTM D217。測定用的儀器為上海羽通儀器儀表廠生產(chǎn)的YT-269錐入度測定儀（也有稱為針入度測定儀）和YT-269-1潤滑脂剪切工作器，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)國內(nèi)外測定方法規(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谩９ぷ髌鞯膸Э讏A盤尺寸及孔的大小位置都有具體規(guī)定。拉桿帶動圓盤上下運(yùn)動時，使?jié)櫥嚇邮艿郊羟小y定時先將潤滑脂試樣保溫到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℃下測定，測得的結(jié)果即60次工作錐入度。
    2.延長工作錐入度
    潤滑脂樣品工作次數(shù)多于60次（例如I萬次或I0萬次等）時測定的錐人度稱為延長工作錐入度，同時需說明工作次數(shù)。
    3.未攪動錐入度
    取原容器中未經(jīng)攪動的潤滑脂試徉在25℃時測得的錐入度。
    4.未工作錐入度
    潤滑脂試樣在盡可能少的攪動下，移至脂杯或相同尺寸的容器后，在25℃時測得的錐入度。
    5.塊錐入度
    具有足夠硬度以保持其形狀的潤滑脂在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)得的潤滑脂錐入度稱為微錐入度。潤滑脂錐入度與微錐入度的關(guān)系為:A=3.75B+24
A---潤滑脂錐入度，1/10mm;
B---潤滑脂微錐入度，1/10mm。

二、潤滑脂的組成對錐入度的影響
    潤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，如果稠化劑含量大，則潤滑脂錐入度小。含皂量大，則表明潤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滑脂時，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號潤滑脂，而鋇皂則需用30%左右的鋰皂才可制成2號潤滑脂。
    2.皂纖維長/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。一般來說，皂纖維長/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
    制造條件對潤滑脂的結(jié)構(gòu)有影響，制造條件不同時，也會使?jié)櫥腻F入度不同。例如，潤滑脂加工過程中用三輥磨對潤滑脂進(jìn)行研磨，研磨次數(shù)不同，潤滑脂錐入度也不相同，研磨對錐入度有一定影響。一般來說，經(jīng)適當(dāng)次數(shù)研磨后，可使稠化劑分散更均勻，錐入度會減小（稠度增大）。但過多次數(shù)的研磨會使大多數(shù)潤滑脂軟化。

    三、錐入度的意義
    1.表示潤滑脂稠度并劃分稠度級號
    錐入度是表示潤滑脂稠度的常用指標(biāo)，在國內(nèi)外潤滑脂規(guī)格中廣泛使用。錐入度越大，表示潤滑脂越軟，錐人度越小，表示潤滑脂越硬。通常，潤滑脂的牌號就是以錐入度的等級來劃分的。
    絕大多數(shù)潤滑脂呈半固體油膏狀，但也有少數(shù)潤滑脂呈液體或半液體狀，因為它含有構(gòu)成潤滑脂的組分，因而把它們歸為潤滑脂類，如防銹潤滑脂等。
    很多潤滑脂的牌號是根據(jù)錐入度等級劃分的，如鈣型潤滑脂的牌號劃分。
    2.選用潤滑脂應(yīng)考慮適宜的稠度
    選擇潤滑脂時，應(yīng)考慮潤滑脂錐入度的大小。當(dāng)機(jī)械摩擦表面負(fù)荷很大時，應(yīng)使用錐入度小的潤滑脂，不然會因不能支持所受負(fù)荷而被擠出;如摩擦表面負(fù)荷很小時，應(yīng)采用錐入度大的潤滑脂，否則不易形成完整的油膜，或因摩擦阻力過大，損耗動力，而且容易引起機(jī)件過熱。通常2號、3號、4號潤滑脂因其軟硬程度比較適合普通機(jī)械要求。所以用得zui多zui廣。
    3.潤滑脂研制中篩選配方和生產(chǎn)中控制質(zhì)量
    在潤滑脂研制中，錐入度用來評定比較稠化劑在基礎(chǔ)油中的稠化能力、篩選配方。一般來講，潤滑脂的配方、制造過程條件相同和制成后放置同樣時間后的錐入度相近。國外有用不攪動錐入度和未工作錐入度來檢查產(chǎn)品的均一性。不攪動錐人度是在盛潤滑脂的容器中不經(jīng)攪動或工作所測定的錐入度，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。由于潤滑脂制成后放置會硬化，在生產(chǎn)后頭一個月，不攪動錐入度的數(shù)值均減小。
    4.以錐入度變化表示潤滑脂的其他性能
    （1）機(jī)械安定性
    延長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滑脂的機(jī)械安定性。或以滾筒剪切潤滑脂前后微錐人度的差值表示潤滑脂的機(jī)械安定性。
    （2）抗水性
    以加水10%后工作10萬次與無水工作60次錐入度的差值，或以加水和不加水滾簡試驗微錐入度差值表示潤滑脂的抗水性能。
    （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;或以剪切后放置過程中錐入度的變化來表示潤滑脂的老化硬化。
    （4）儲存安定性
    在國外潤滑脂規(guī)格中還規(guī)定，在提高溫度儲存一定時間后，測定未工作的和工作的錐入度，并與儲存前的錐入度相比較，差值不得大于某一數(shù)值，用來表示該潤滑脂的儲存安定性。比如，有的潤滑脂規(guī)定在38℃儲存6個月后工作錐人度差值不大于±30*1/10mm。

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