Смазочные материалы: виды и применение¶

Смазочные материалы — это вещества, применяемые для снижения трения между движущимися поверхностями, отвода тепла, защиты от износа и коррозии, а также для уплотнения зазоров в узлах машин и механизмов. Они представляют собой сложные композиции на основе базового масла и функциональных присадок, обеспечивающих заданные эксплуатационные свойства.

¶Классификация по агрегатному состоянию

По физическому состоянию смазочные материалы делятся на жидкие, пластичные (консистентные), твёрдые и газообразные.

Жидкие смазочные материалы — наиболее распространённая группа. К ним относятся минеральные, синтетические и растительные масла. Минеральные масла получают перегонкой нефти; синтетические (полиальфаолефины, сложные эфиры, полигликоли) — путём химического синтеза, что обеспечивает их стабильность при экстремальных температурах. Растительные масла (рапсовое, пальмовое) используются в биоразлагаемых составах.

Пластичные смазки — это структурированные загустителем масла (обычно мылами лития, кальция или полимочевиной). Они удерживаются в узле трения, не стекая с вертикальных поверхностей, и применяются в подшипниках качения, шарнирах и редукторах.

Твёрдые смазочные материалы (графит, дисульфид молибдена, нитрид бора) используются при высоких температурах, вакууме или в условиях, где жидкие среды неэффективны. Они наносятся в виде покрытий или вводятся в состав композиционных материалов.

Газообразные (воздух, азот) применяются в газостатических подшипниках высокоскоростного оборудования.

¶Виды по назначению

По области применения выделяют несколько основных категорий.

Моторные масла предназначены для двигателей внутреннего сгорания. Они должны работать в широком диапазоне температур, нейтрализовать кислоты и удерживать загрязнения во взвешенном состоянии. Классифицируются по вязкости (SAE) и уровню эксплуатационных свойств (API, ACEA).

Трансмиссионные масла применяются в коробках передач, мостах и рулевых механизмах. Они выдерживают высокие контактные нагрузки и часто содержат серо-фосфорные присадки для защиты от задира.

Индустриальные масла используются в промышленном оборудовании: гидравлических системах, компрессорах, турбинах, станках. К ним предъявляются требования по окислительной стабильности и деэмульгирующим свойствам.

Пластичные смазки подразделяются на антифрикционные (для подшипников), консервационные (для защиты от коррозии при хранении) и уплотнительные.

¶Основные эксплуатационные свойства

Ключевой характеристикой является вязкость — мера внутреннего трения жидкости. От неё зависит толщина масляной плёнки и прокачиваемость. Индекс вязкости показывает степень изменения вязкости от температуры: чем он выше, тем стабильнее масло.

Температура застывания определяет минимальную температуру, при которой масло сохраняет текучесть. Температура вспышки характеризует пожароопасность. Щелочное число (TBN) отражает способность моторного масла нейтрализовать кислоты, образующиеся при сгорании топлива.

Присадки — неотъемлемый компонент современных масел. Среди них: антиокислители, моющие дисперсанты, противоизносные (ZDDP), антипенные, депрессорные (понижающие температуру застывания) и модификаторы трения.

¶Применение в технике

Смазочные материалы применяются повсеместно: от бытовой техники до аэрокосмической отрасли. В автомобилях используется несколько видов масел и смазок одновременно. В металлообработке применяются смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), которые отводят тепло и улучшают качество обработки. В энергетике турбинные масла обеспечивают работу генераторов. Специальные вакуумные масла используются в научном оборудовании, а пищевые смазки — на предприятиях пищевой промышленности, где допускается случайный контакт с продуктами.

¶Экологические аспекты

Утечки и неправильная утилизация отработанных масел наносят серьёзный ущерб окружающей среде. Один литр минерального масла способен загрязнить до миллиона литров воды. В связи с этим развивается производство биоразлагаемых масел на растительной основе, совершенствуются системы сбора и регенерации отработанных продуктов. В России действуют нормативы, ограничивающие содержание вредных веществ в смазочных материалах и предписывающие их обязательную переработку.

¶Источники

• ГОСТ 27674-88 «Смазки пластичные. Термины и определения».
• Справочник «Смазочные материалы и технологии смазки» под ред. В. М. Школьникова.
• Технические регламенты Таможенного союза ТР ТС 030/2012.