Производители ещё не пришли к созданию единой и полной спецификации смазок. Поэтому каждый решает сам (видимо, в зависимости от требований стран, где он продает свою продукцию) как маркировать смазку, как её позиционировать (для чего она и как её использовать), какие характеристики сообщать.
Смазки систематизируют по различным классификационным признакам: по консистенции, типу загустителя и областям применения (назначению).
По консистенции смазки разделяют на полужидкие, пластичные и твердые. Пластичные и полужидкие смазки представляют собой коллоидные системы, состоящие из дисперсионной среды, дисперсной фазы, а также присадок и добавок. Твердые смазки до отвердения являются суспензиями, дисперсионной средой которых служит смола или другое связующее вещество и растворитель, а загустителем — дисульфид молибдена, графит, технический углерод и т.п. После отвердения (испарения растворителя) твердые смазки представляют собой золи, обладающие всеми свойствами твердых тел и характеризующиеся низким коэффициентом сухого трения.
Консистентость смазок или пенетрация определяется классификацией NLGI (National Lubricating Grease Institute), которая приобрела статус международной. В соответствии с ней измеряется густота смазок при помощи лабораторного метода «рабочей пенетрации». Определение производится с помощью пенетрометра с конусом, который опускают на пять (5) секунд в смазку при температуре 25 °С. Глубина погружения конуса в смазку измеряется и выражается в десятых долях миллиметра. Обычно пенетрацию определяют у перемешанной смазки и неперемешанной смазки. Разница этих показателей характеризует способность смазки выдержать механические нагрузки. На основе пенетрации смазки делятся на 9 классов (NLGI) от 000 до 6 (Таблица 1). Чем больше число класса, тем гуще смазка.
Таблица 1
Классы NLGI | Показатель пенетрации | Визуальная оценка |
000 | 445-475 | Очень жидкая |
00 | 400-430 | Жидкая |
0 | 355-385 | Полужидкая |
1 | 310-340 | Очень мягкая |
2 | 265-295 | Мягкая |
3 | 220-250 | Средней твердости |
4 | 175-205 | Твердая |
5 | 130-160 | Твердая |
6 | 85-115 | Очень твердая |
По типу загустителя смазки разделяют на группы:
- Мыльные смазки, для получения которых в качестве загустителя применяют соли высших карбоновых (жирных) кислот — мыла. К этой группе относится большинство как по ассортименту, так и по объемам производства и применения. В зависимости от катиона мыла их разделяют на литиевые (Li), натриевые (Na), калиевые (K), кальциевые (Ca), бариевые (Ba), алюминиевые (Al), цинковые (Zn), свинцовые (Pb) смазки. В зависимости от аниона мыла смазки одного и того же катиона разделяют на обычные и комплексные (к). Комплексные смазки работоспособны в более широком интервале температур, чем обычные. Среди комплексных смазок наиболее распространены кальциевые (кСа), литиевые (kLi), бариевые (kBa), алюминиевые (kAl). Необходимо отметить, что кальциевые смазки, в свою очередь, разделяют на гидратированные (солидолы), комплексные (кСа) и безводные (бСа). В отдельную группу выделяют смазки на смешанных мылах, в которых в качестве загустителя используют смесь мыл (литиево-кальциевые (LiCa), натриево?кальциевые (NaCa) и другие. Первым указан катион мыла, доля которого в общем балансе загустителя больше. Мыльные смазки в зависимости от применяемого для их получения жирового сырья называют условно синтетическими (анион мыла — радикал синтетических жирных кислот) или жировыми (анион мыла — радикал природных жирных кислот), например, синтетические или
жировые солидолы. - Неорганические смазки, для получения которых в качестве загустителя используют термостабильные с хорошо развитой удельной поверхностью высокодисперсные неорганические вещества. К ним относят силикагелевые (Si), бентонитовые (Bn), графитные (G), асбестовые (Ab) и другие смазки, изготовленые на неорганических загустителях.
- Органические смазки, для получения которых используют твердые термически и гидролитически устойчивые, высокодисперсные с хорошо развитой удельной поверхностью органические вещества. К ним относят полимерные, пигментные, полимочевинные, сажевые и другие смазки.
- Углеводородные смазки, для получения которых в качестве загустителей используют высокоплавкие твёрдые углеводороды: петролатум, церезин, парафин, озокерит, различные природные и синтетические воски. В некоторых странах, например в США, углеводородные смазки не относят к пластичным смазкам, поэтому в общих объёмах производства смазок не учитывают.
- Смазки на сверхщелочных органо-неорганических загустителях, для получения которых в качестве загустителей используют комплексные сверхщелочные загустители.
По областям применения смазки подразделяют на:
- антифрикционные — для уменьшения и предотвращения износа трущихся деталей, снижают трение скольжение. В свою очередь, антифрикционная группа делится на подгруппы: смазки общего назначения для повышенных и обычных температур, многоцелевые, термостойкие, низкотемпературные, химически стойкие, приборные, редукторные, приработочные пасты, узкоспециализированные (автомобильные, авиационные, морские, железнодорожные, буровые и т.д.), брикетные;
- консервационные (защитные) — для предотвращения коррозии металлических изделий и механизмов при хранении, транспортировки и эксплуатации;
- уплотнительные — для герметизации зазоров и щелей различного оборудования, облегчения сборки и разборки арматуры сальниковых устройств, резьбовых, разъемных и подвижных соединений, в том числе вакуумных систем. Подразделяются на арматурные, резьбовые и вакуумные смазки;
- канатные — для предотвращения коррозии и износа стальных канатов;
- фрикционные — для увеличения трения и предотвращения проскальзывание трущихся поверхностей;
- технологические — в основном используются для прокатки металла;
- очистительные — вытесняют влагу, удаляют ржавчину, остатки клея и т.п., вместе с тем образуя защиту против сырости и коррозии;
Классификация смазок согласно ASTM D 4950-89
В США автомобильные смазки выделяют официально и описывают в нормативных документах. Смазки, поступающие в торговую сеть, называют сервисными смазками (Servise Greases), отличая их от смазок, которыми заполняются узлы трения на заводах при выпуске автомобилей.
В стандарте ASTMD 4950-89, созданном совместно ASTM, NLGI и SAE, приводится деление автомобильных смазок на две основные эксплуатационные группы:
- сервисные смазки для ходовой части (Chassis Service Greases), обозначаемые по системе NLGI буквой «L»;
- сервисные смазки для подшипников колёс (Wheel Bearing Service Greases), обозначаемые по системе NLGI буквой «G».
Эти группы смазок разделяются на категории качества автомобильных смазок в зависимости от гарантируемых показателей качества и обозначаются соответствующим знаком NLGI.
Смазки категории NLGI LA используются для смазывания элементов ходовой части и шарнирных соединений легковых автомобилей и других транспортных средств с легким режимом работы.
Требования к качеству: смазки должны удовлетворительно смазывать элементы ходовой части и шарнирные соединения при частой замене смазки (в легковых автомобилях через каждые 3200 км или чаще). Смазки должны быть стойкими к окислению и изменению консистенции, а также охранять шарниры и другие элементы ходовой части от коррозии и износа в условиях малой нагрузки. Обычно рекомендуются смазки консистенции NLGI 2, но так же могут быть использованы смазки и других степеней NLGI.
Смазки категории NLGI LB используются для смазывания элементов ходовой части и шарнирных соединений легковых автомобилей, грузовиков и других транспортных средств, работающих в условиях как легкого, так и тяжелого режима. Тяжелым называется такой режим, когда большой интервал замены смазки, большие нагрузки, вибрации, воздействие воды или других загрязнений. Это смазки высшего качества для ходовой части.
Требования к качеству: смазки должны удовлетворительно смазывать элементы ходовой части и шарнирные соединения при температуре от -40° до +120°С при продленном интервале замены смазки (в легковых автомобилях более 3200 км). Смазки должны быть стойкими к окислению и изменению консистенции, а также охранять элементы ходовой части и шарниры от коррозии и износа, даже под воздействием грязи и больших нагрузок. Обычно рекомендуются смазки консистенции NLGI 2, но так же могут быть использованы смазки и других степеней NLGI.
Смазки категории NLGI GA используются для смазывания подшипников колес легковых автомобилей, грузовиков и других транспортных средств, работающих как в легком режиме при частой замене смазки в обычных условиях эксплуатации.
Требования к качеству: смазки должны удовлетворительно смазывать подшипники при ограниченной температуре от -20° до +70°С. Дополнительных требований нет.
Смазки категории NLGI GB используются для смазывания подшипников колес легковых автомобилей, грузовиков и других транспортных средств, работающих как в легком, так и в умеренном режиме. Умеренный режим — это обычные условия эксплуатации, которые бывают у большинства машин.
Требования к качеству: смазки должны удовлетворительно смазывать в широком интервале температур от -40°, до +120° и даже до +160°С. Смазки должны быть стойкими к окислению, испарению, изменению консистенции, хорошо защищать подшипники от коррозии и износа. Обычно рекомендуются смазки консистенции NLGI 2, но так же могут быть использованы и смазки других степеней NLGI — NLGI 1 и NLGI 3.
Смазки категории NLGI GC используются для смазывания подшипников колес легковых автомобилей, грузовиков и других транспортных средств, работающих как в легком, так и в тяжелом режиме. Тяжелый режим встречается в машинах, подшипники которых нагреваются до высокой температуры. Это транспортные средства с дисковыми тормозами, которые работают в «стоп-старт» режиме (автобусы, такси, городские полицейские автомобили и т.д.) или в режиме тяжелого торможения (буксировка, тяжелая езда в горах и т.д.). В настоящее время это смазки высшего качества для подшипников колес.
Требования к качеству. Смазки должны удовлетворительно смазывать в широком интервале температур от -40°, до +160° и даже до +200°С. Смазки должны быть стойкими к окислению, испарению, изменению консистенции, хорошо защищать подшипники от коррозии и износа. Обычно рекомендуются смазки консистенции NLGI 2, но также могут быть использованы и смазки NLGI — NLGI 1 и NLGI 3.
Обозначения
Для обозначения категорий смазок, NLGI использует знак — символ NLGI, который присваивается лишь смазкам наивысшей категории: GC, LB и GC-LB (рис. 1). Смазки других категорий этим знаком не обозначаются, только на этикетке и/или в описании обычно указываются символы категорий NLGI GA, NLGI GB, NLGI LA.
В Европе американская система обозначения автомобильных смазок, основанная на назначении, пользуется редко, а аналогичной европейской системы нет.
Европейская классификация смазок
По европейским стандартам, как и по стандартам ГОСТ, смазки не выделяются в отдельную группу, но на практике производители нефтепродуктов выделяют их в особую ассортиментную категорию.
В Европе применяется обозначение смазок, регламентированное стандартом ISO 6743-9 (Lubricants, industrial oils and related products (class L) — Classification — Part 9: Family X (Greases)). По этому стандарту каждой смазке присваивается знак ISO, состоящий из букв и цифр, в котором указаны основные данные смазки, например:
ISO-L-XBEGB 00
где ISO — аббревиатура «Международной организации стандартов»;
L — класс смазочных материалов;
X — группа смазочных материалов (пластичные смазки);
В — минимальная рабочая температура;
Е — максимальная рабочая температура;
G — антикоррозионные свойства;
В — характеристика работоспособности при больших нагрузках;
00 — класс консистенции по NLGI.
Символы минимальных и максимальных температур, а также антикоррозионных свойств, приведены в таблицах 2, 3 и 4.
Обозначение по ISO 6743-9 не получило широкого распространения в описаниях смазок.
Кроме классификации ISO в Европе смазки классифицируются в соответствии со стандартом DIN 51502. Немецкий стандарт DIN 51502 классифицирует пластичные смазки по назначению, типу базового масла, набору присадок, входящих в состав смазки, диапазону рабочих температур и стойкости к вымыванию.
В соответствии со стандартом DIN 51502 код пластичной смазки состоит из набора букв и цифр, например:
KP HC F 3 G -20
где -20 — наиболее низкая температура применения смазки;
G — верхняя температура применения и водостойкость;
3 — класс пенетрации по NLGI;
Р — наличие противозадирной присадки;
НС — базовое масло синтетические углеводороды;
F — наличие твёрдого наполнителя;
К — назначение смазки.
Расшифровка символов приведена в таблицах 5, 6 и 7.
В бывшем СССР до 1979 г. наименования смазок устанавливали произвольно. В результате одни смазки получили словесное название (Солидол-С), другие — номер (№158), третьи — обозначение создавшего их учреждения (ЦИАТИМ-201, ВНИИНП-242). В 1979 г. был введен ГОСТ 23258-78 (действующий в настоящее время в Украине и странах СНГ), согласно которому наименование смазки должно состоять из одного слова и цифры.
В отличие от других систем классификации, обозначение смазки по ГОСТ 23258-78 указывает не только её назначение и основные свойства, но также и состав. По этому стандарту название смазки должно состоять из одного слова, а её модификации могут обозначаться буквенными или цифровыми индексами. Каждой смазке, кроме того, присваивается обозначение — код в буквах и цифрах, отражающее назначение, состав и свойства смазки. Код состоит из пяти буквенных и цифровых индексов, указывающих на:
- группу или подгруппу назначения смазки и обозначаемую прописными буквами русского алфавита;
- тип загустителя;
- рекомендуемый интервал рабочей температуры — в числителе указывается минимальная рабочая температура (в десятках градусов, без
минуса), а в знаменателе — максимальная рабочая температура (в десятках градусов); - дисперсионную среду — базовое масло, обозначенное строчной буквой русского алфавита; если смазка изготовлена на основе одного минерального масла, то его обозначение опускается, а если на смеси двух масел, то рядом приводятся соответствующие обозначения;
- твёрдые присадки, если такие имеются в смазке, обозначаются строчной буквой русского алфавита и отделяются чёрточкой от впереди стоящего знака;
- индекс класса консистенции, который определяется по пенетрации смазки, соответствует классам консистенции NLGI, кроме дополнительного класса 7, введённого по ГОСТ для смазок с пенетрацией меньше 70.
Примеры обозначения смазок по ГОСТ 23258-78:
Смазка СКа 2/7-2,
где С — антифрикционная смазка общего назначения, применяемая при температуре до 70 °С (солидол);
Ка — смазка загущена кальциевым мылом;
2/7 — смазка рекомендуется к применению при температурах от -20 до 70°С (вязкость смазки при -20 °С близка к 2000 Па·с);
— индекс дисперсионной среды отсутствует, следовательно, смазка приготовлена на нефтяном масле;
— твёрдые присадки отсутствуют;
2 — по консистенции смазка относится ко 2-му классу (пенетрация при 25°С составляет 265-295).
Смазка КТ6/5к-г4,
где К — смазка канатная;
Т — смазка загущена твердыми углеводородами;
6/5 — температурный интервал эксплуатации от -60 до 50°С;
к — смазка приготовлена на кремнийорганической жидкости;
г — в качестве добавки используется графит;
4 — класс консистенции смазки — 4 (пенетрация при 25°С составляет 175-205).
Таблица 2. Символы минимальной рабочей температуры смазок по ISO 6743-9
Минимальная температура, °С | Символ |
0 | A |
Минус 20 | B |
Минус 30 | C |
Минус 40 | D |
Ниже минус 40 | E |
Максимальная температура, °С | Символ |
60 | A |
90 | B |
120 | C |
140 | D |
160 | E |
180 | F |
Выше 180 | G |
Среда | Антикоррозионные свойства* | Символ |
Сухая | L | A |
Сухая | M | B |
Сухая | H | C |
Туман | L | D |
Туман | M | E |
Туман | H | F |
Вымывание водой | L | G |
Вымывание водой | M | H |
Вымывание водой | H | I |
М — предохраняет от воздействия пресной воды;
Н — предохраняет от воздействия солёной воды.
Таблица 5. Обозначение назначения смазок по DIN 51502
Назначение | Символ |
Для подшипников качения и скольжения, плоскостей скольжения | К* |
Для закрытых передач | G** |
Для открытых передач | OG |
Для подшипников скольжения и уплотнений | М |
**Требования к смазкам для закрытых передач изложены в стандарте DIN 51826.
Таблица 6. Обозначение присадок и базовых масел по DIN 51502
Присадки и базовые масла | Символ |
ЕР присадка | P |
Твёрдый наполнитель | F |
Полиэфирное масло | E |
Перфторполиэфирная жидкость | FK |
Синтетические углеводороды | HC |
Масло на основе эфира фосфорной кислоты | PH |
Полигликолевое масло | PG |
Силиконовая жидкость | SI |
Другие масла | X |
Таблица 7. Обозначение верхнего предела рабочей температуры и водостойкости по DIN 51502
Символ | Верхний предел рабочей температуры, °С | Стойкость к вымыванию водой при температуре, °С, по DIN 51807* |
C | +60 | 0 при 40°С или 1 при 40°С |
D | +60 | 2 при 40°С или 3 при 40°С |
E | +80 | 0 при 40°С или 1 при 40°С |
F | +80 | 2 при 40°С или 3 при 40°С |
G | +100 | 0 при 90°С или 1 при 90°С |
H | +100 | 2 при 90°С или 3 при 90°С |
K | +120 | 0 при 90°С или 1 при 90°С |
M | +120 | 2 при 90°С или 3 при 90°С |
N | +140 | Дополнительно оговаривается |
P | +160 | Дополнительно оговаривается |
R | +180 | Дополнительно оговаривается |
S | +200 | Дополнительно оговаривается |
T | +220 | Дополнительно оговаривается |
U | Выше +220 | Дополнительно оговаривается |
Таблица 8. Классификация пластичных смазок в соответствии с назначением по ГОСТ 23258-78
Подгруппа | Индекс | Область применения |
Антифрикционные | ||
Общего назначения для обычных температур | C | Узлы трения с рабочей температурой до 70 °С |
Общего назначения для повышенных температур | O | Узлы трения с рабочей температурой до 110 °С |
Многоцелевые | M | Узлы трения с рабочей температурой — 30…+130 °С в условиях повышенной влажности среды; в достаточно мощных механизмах сохраняют работоспособность до -40 °С |
Термостойкие | Ж | Узлы трения с рабочей температурой до > 150 °С |
Низкостойкие (морозостойкие) | Н | Узлы трения с рабочей температурой до < -40 °С |
Противозадирные и противоизносные | И | Подшипники качения при контактных напряжениях более 250 кПа и подшипники скольжения при удельных нагрузках > 15 кПа; содержат противозадирные противоизносные присадки или твердые добавки |
Химически стойкие | Х | Узлы трения, имеющие контакт с агрессивными средами |
Приборные | П | Узлы трения приборов и точных механизмов |
Редукторные (трансмиссионные) | Т | Зубчатые и винтовые передачи всех видов |
Приработанные пасты | Д | Сопряжение поверхности с целью облегчения сборки, предотвращение задиров и ускорение приработки |
Узкоспециализированные (отраслевые) | У | Узлы трения, смазки для которых должны удовлетворять дополнительным требованиям, не предусмотренным в вышеперечисленных подгруппах (прокачиваемость, эмульгируемость, искрогашениие и т.д.). Для преимущественного применения в отдельных отраслях техники (автомобильные, железнодорожные, индустриальные и др.) |
Брикетные | Б | Узлы и поверхности скольжения с устройствами для использования смазки в виде брикетов |
Консервационные | З | Металлические изделия и механизмы всех видов, за исключением стальных канатов и случаев, требующих использования консервационных масел или твердых покрытий |
Уплотнительные | ||
Арматурные | А | Запорная арматура и сальниковые устройства |
Резьбовые | Р | Резьбовые соединения |
Вакуумные | В | Подвижные и разъемные соединения и уплотнения вакуумных систем |
Канатные | ||
Канатные | К | Стальные канаты, органические сердечники канатов |
Таблица 9. Типы и индексы загустителей смазок по ГОСТ 23258-78
Загуститель | Индекс |
Мыло | М |
Алюминиевое | Ал |
Бариевое | Ба |
Кальциевое | Ка |
Литиевое | Ли |
Натриевое | На |
Свинцовое | Св |
Цинковое | Цн |
Комплексное | кМ |
Смесь мыл | М1-М2 |
Твёрдые углеводороды | Т |
Органические вещества | О |
Пигменты | Пг |
Полимеры | Пм |
Уретаны | Ур |
Фторопласты | Фу |
Неорганические вещества | Н |
Глины (бентонит и др.) | Бн |
Сажа | Сж |
Силикагель | Си |