Page 8 - 《摩擦学学报》2021年第4期

第 4 期 胡金涛, 等: 高温热效应对复合锂基润滑脂性能影响规律研究 451

0.20
BG BGT202 BG
BG120 BGT202-120 0.8 BGT202
BG150
BGT202-150
0.15
Frication coefficient 0.10 WSD/mm 0.6

0.05
0.4

0.00
500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 25 120 150
Time/s Temperature/℃

Fig. 4 Friction coefficient and wear scar diameter of lithium complex grease before and after heat treatment at 120 and 150 ℃
图 4 复合锂润滑脂在120和 150 ℃热处理前后的摩擦系数和磨斑直径图

表 2 复合锂样品热处理后锥入度变化 样品的膜厚均随之增加. 当基础脂在120和150 ℃分别
Table 2 Cone penetration variation of complex lithium 热 处 理 24 h后 ， 在 相 同 卷 吸 速 度 下 BG、 BG120与
grease after heat treatment
BG150的中心和最小膜厚依次升高，这表明24 h的热

Cone penetration (0.1 mm)
Sample 效应对于复合锂润滑脂在弹流润滑情况下的膜厚已
25 ℃ 120 ℃ 150 ℃
产生实质性影响，对其润滑性能影响显著. 当在基础
BG 239 271 320
BGT202 253 292 305 脂中加入质量分数为2%的T202时，其膜厚与基础脂
厚并无明显差别. 当把含有T202的复合锂基润滑脂在
漏的风险. 对于含有抗磨剂T202的润滑脂，摩擦系数 120 ℃分别热处理24 h后，其膜厚也没有显著变化. 这
图中没有出现大的凸峰，在120和150 ℃热处理后，试 与前述BGT202在120 ℃处理后皂纤维微观形貌仍然
验初期就出现较大的摩擦系数，并且磨斑直径也随着 保持高度缠结的网状三维结构一致. 但是当在150 ℃
热处理温度增加而增大，表明对于含有T202的复合锂 下分别热处理24 h后，其油膜厚度明显升高，高于
基润滑脂而言，热效应在一定程度上削弱了T202的减 BG120，低于BG150. BG 和BGT202分别加热120 ℃和
摩抗磨效果. 150 ℃处理24 h后所造成的质量蒸发损失情况列于表

3.5 弹流膜厚变化 3中. 由于润滑油的减少，造成增稠剂分子所占比重增
[18]
图5是采用球-盘点接触光干涉方法在20 N载荷下 加，因此油膜厚度增加 ，而抗磨剂T202的增加则中
测得的样品老化前后的中心膜厚曲线. 从图5中可以 和了润滑油的减少所造成的油膜增厚现象.

看出随着卷吸速度从75 mm/s增至398 mm/s时，所有
表 3 复合锂样品热处理蒸发损失
1 600 BG Table 3 The evaporation loss of complex lithium grease
BG120 after heat treatment
1 400
Central film thickness, h/nm 1 000 BGT202-150 BGT202 120 ℃ 150 ℃
BG150
BGT202
1 200
Evaporation loss
BGT202-120
Sample
800
1.64%
1.10%
BG
1.78%
0.34%
600
400 3.6 润滑脂流变性能测试

3.6.1 润滑脂黏弹性
100 150 200 250 300 350400450
Entrainment speed/(mm/s) 流变学测试用来揭示热效应前后润滑脂样品微

Fig. 5 The central film thickness of lithium complex grease 观结构变化的原因 [19-20] . 储能模量(Gʹ)表征的是润滑脂
before and after heat treatment at 120 and
保持凝胶特性所储存的弹性变形能量，损耗模量
150 ℃ under 20 N
[16]
(Gʹʹ)则是表征润滑脂粘性流动所消耗的能量 . 图6是
图 5 载荷20 N下复合锂基润滑脂在120和150 ℃热处理
前后的中心膜厚 Gʹ、Gʹʹ和剪切应力(τ)随剪切应变增大而变化的曲线.