마찰공학의 기초

마찰학의 기초

기계 상태 모니터링 및 유지보수 비용은 철강 공장에서 상당한 비용을 구성합니다. Tribology는 이러한 지출을 줄이는 데 도움이 됩니다. Tribology는 1966년 영국의 Dr. H. Peter Jost가 만든 신조어입니다. 영국 의회 – 교육과학부에 제공된 'The Jost 보고서'는 마찰 원리와 관행의 더 나은 적용'. 그러나 마찰학은 새로운 분야가 아닙니다.

마찰학(tribology)은 문지르다 또는 문지르다를 의미하는 그리스어 'tribos'에서 유래했습니다. 그리고 접미사에서 "ology"는 연구를 의미합니다. 따라서 마찰학은 '문지르는 것'에 대한 연구 또는 '문지르는 것의 연구'입니다.

마찰 공학은 상대 운동에서 표면을 상호 작용하는 과학 및 기술입니다. (i) 마찰, (ii) 마모 및 (iii) 윤활에 대한 연구(그림 1)입니다.

그림 1 마찰학 연구

마찰학은 상대 운동에서 표면을 상호 작용하는 과학 및 기술이며 일반적으로 마찰, 마모 및 윤활 연구로 알려져 있습니다. 마찰 윤활 및 마모의 과학 및 기술이며 재료 및 에너지 절약에서 상당히 중요합니다. 운동의 모든 것에 관해서는 매우 중요한 오래된 지식이지만 과학적 학문으로서 마찰학은 다소 새롭습니다.

마찰학은 가장 오래된 공학 분야 중 하나이지만 현재까지 가장 덜 발달된 고전 과학 중 하나입니다. 그 이유는 마찰 공학이 진정한 단일 분야가 아니며 정상 상태 프로세스로 잘 대표되지 않기 때문입니다. 여기에는 재료의 모든 복잡성이 포함됩니다.

마찰 공학은 본질적으로 다학문이며 기계 공학(특히 저널 및 롤러 베어링 및 기어와 같은 기계 요소), 내마모성에 대한 연구를 포함하는 재료 과학, 표면 지형 분석 및 코팅이 포함된 표면 기술, 윤활유 및 첨가제의 화학을 포함합니다. 상대적으로 젊은 마찰학 분야는 (i) 마모, 마찰 및 전체 관절 교체의 윤활을 포함하는 생체 마찰학, (ii) 마찰과 마모를 연구하는 나노 마찰학입니다. 마이크로 및 나노 스케일.

모든 기계에는 서로 마찰하여 작동하는 많은 구성 부품(베어링, 기어, 캠, 타이어, 브레이크, 피스톤 링 등)이 있습니다. 때로는 브레이크의 경우처럼 마찰을 낮추거나 에너지를 절약하거나 높은 마찰을 갖는 것이 바람직합니다. Tribology는 철강 산업을 포함한 모든 산업 분야에서 응용 프로그램을 찾습니다.

기술 발전으로 인해 재료 및 에너지 절약이 점점 더 중요해지고 있습니다. 마모는 재료 낭비의 주요 원인이므로 마모를 줄이면 상당한 비용 절감에 영향을 미칠 수 있습니다. 마찰은 에너지 소실의 주요 원인이며 향상된 마찰 제어로 상당한 절감이 가능합니다. 윤활은 마모를 제어하고 마찰을 줄이는 가장 효과적인 수단입니다.

마찰은 마찰을 줄이고 열을 발산하기 위해 움직이는 부품의 접촉면 사이에 물질을 도입하는 것입니다. 최고의 윤활유를 선택하고 베어링 또는 기타 기계 구성 요소의 표면을 분리하는 메커니즘을 이해하는 것은 마찰학 연구의 주요 영역입니다.

윤활은 상대 운동에서 상호 작용하는 두 표면 사이의 마찰을 최소화하기 위해 수행됩니다. 단단한 표면이 미시적으로 매끄럽지 않기 때문에 마찰이 발생합니다. 가장 잘 가공된 표면에도 '거칠기'라는 봉우리와 골이 있습니다. 이러한 두 표면이 접촉할 때 실제 접촉하는 표면의 봉우리만 있습니다. 이 접점은 일반 하중을 지지하고 소성 변형되어 냉간 용접됩니다. 수직 하중의 크기에 따라 점점 더 많은 높은 지점이나 피크가 접촉하게 되며 접촉하는 표면의 기하학적 영역인 '겉보기 영역'과 대조적으로 접촉의 '실제 영역'이 증가합니다. 이 현상을 접착이라고 합니다.

이 접착에 의해 마찰이 일어나는 것으로 생각된다. 두 개의 이러한 표면이 서로에 대해 이동해야 하는 경우 이러한 접촉을 제거하기 위해 약간의 힘이 필요합니다. 이 힘을 마찰력이라고 합니다. Tribology는 표면 사이의 상대 운동과 관련된 마찰, 마모 및 윤활 문제를 개념적으로 더 잘 시각화하는 데 도움이 됩니다.

마찰학은 마찰과 마모에 대한 이론적 계산에 가능성이 작은 복잡한 과학입니다. 따라서 마찰 공학은 정교한 작업과 경험적 경험을 가치있게 만드는 실용적인 응용 프로그램과 밀접하게 연관되어 있습니다. 마찰 특성은 접촉하는 재료에 가장 중요하며 시스템은 작동 조건 및 환경에 민감합니다. 마찰 학적 거동을 이해하려면 과학을 학제 간으로 만드는 물리학, 화학, 야금 및 역학 지식이 필요합니다. 기계 부품이나 금속 가공 시스템과 같은 기술 응용 분야에서 마찰과 마모를 최적화함으로써 환경과 비용을 모두 절약할 수 있습니다.

마찰

마찰은 다른 물체에 대한 물체의 움직임에 대한 저항으로 정의할 수 있으며 금속 가공 작업에서 가장 중요합니다. 마찰은 재료 매개변수가 아니라 반력 형태의 시스템 응답입니다. 예에 따라 다릅니다. 온도, 습기, 하중, 기계적 특성 및 표면 지형. 일반적으로 Amonton의 쿨롱 법칙으로 알려진 마찰 법칙은 마찰 계수(M)를 마찰력 Ft(접선력)와 수직력 Fn(하중) 간의 관계로 설명합니다.

M =Ft/Fn

이 법칙은 일반적인 접촉 압력(대부분의 접촉이 있는 것처럼)과의 마찰 접촉에서 정확하다고 가정되며 종종 쿨롱의 마찰이라고 합니다. 접촉하는 동안 마찰은 일반적으로 두 가지 구성 요소, 즉 (i) 접착 구성 요소(Ma)와 쟁기 구성 요소(Mp)로 나눌 수 있습니다.

M =Ma + Mp

접착 구성 요소는 접촉하는 재료와 관련이 있으며 실제 접촉 영역, 즉 표면의 요철에 작용하는 접착력에 의해 제어됩니다. 접착력은 표면이 서로 미끄러질 때 표면 간 결합을 끊는 데 필요한 힘에서 비롯됩니다. 따라서 접촉하는 두 고체의 접착력은 중요하며 슬라이딩 인터페이스에서 마찰 표면의 화학적 성질에 따라 달라집니다.

쟁기질 구성 요소는 더 단단한 재료의 표면 돌기와 접촉하는 가장 부드러운 재료의 쟁기질 동안 작용하는 변형력에서 비롯되며 표면 지형과 관련이 있습니다. 또한 계면에 부착된 변형경화 마모입자가 쟁기작용을 한다.

쟁기질 구성 요소에 대한 한 가지 추가 부분은 미세 수준에서 요철의 변형과 관련된 요철 변형입니다.  

마모 메커니즘

마찰 접촉에서 마모는 접촉하는 두 표면 사이의 상호 작용으로 인해 발생하며 표면 재료의 점진적인 제거, 즉 재료 손실을 의미합니다. 접촉하는 재료의 마모는 마찰과 마찬가지로 시스템 매개변수입니다. 중요한 마모 메커니즘은 연마, 접착, 피로 및 마찰 화학적 마모일 수 있습니다. 일반적으로 접점에는 마모 메커니즘의 조합이 있습니다. 마찰과 마모 사이에는 상호 관계가 있습니다. 종종 마찰이 적으면 마모가 적습니다. 그러나 이것은 일반적인 규칙이 아니며 낮은 마찰에도 불구하고 높은 마모율을 보이는 많은 예가 있습니다.

접착식 마모 

접착 마모는 의도적인 연마제의 존재 없이 두 개의 금속 본체가 서로 마찰될 때 발생하는 손상을 의미합니다. 연마 마모는 외부에서 두 개의 마찰 표면 사이에 도입된 더 단단한 재료에 의한 표면 손상이 특징입니다. 연마 마모의 정도는 연마 입자의 크기와 각도 및 금속 경도와 연마 입자의 비율에 따라 달라지며 마모 경향이 더 큽니다.

접착 마모는 상대 운동에서 두 고체의 심각도 사이의 전단 접촉에서 발생합니다. 슬라이딩 중에 요철의 탄성 및 소성 변형이 발생하여 접합력이 강한 접착력을 제공하고 표면이 함께 용접되는 접촉 영역이 발생합니다. 접선 방향의 상대 운동으로 인해 계면 대신 부드러운 재료의 요철 대부분이 분리되어 재료가 제거될 때 접착 마모가 발생합니다.

실제 접촉 영역은 표면에서 용접된 돌기의 모든 영역으로 구성되며 슬라이딩 중에 재료 제거 결과 마모가 발생하여 부피 또는 중량 감소로 측정할 수 있습니다. 그러나 마모율이나 마모 계수로 마모를 나타내는 것이 더 일반적입니다. 마모율은 일반적으로 슬라이딩 거리 및 하중당 마모량으로 정의됩니다.

연마 마모

연마 마모는 표면 재료의 상당한 소성 변형을 제공하고 접촉하는 표면 중 하나가 다른 표면보다 실질적으로 더 단단할 때 발생합니다. 이것은 두 개의 신체 마모로 알려져 있습니다. 마모는 일반적으로 더 단단한 입자가 마찰 시스템에 도입될 때 발생합니다. 이것은 입자가 어떤 표면에도 부착되지 않은 경우 3체 마모, 입자가 접촉하는 표면 중 하나에 부착되는 경우 2체 마모로 알려져 있습니다. 결과적으로 접촉하는 둘 중 더 단단한 재료가 마모될 수 있습니다. 날카롭고 단단한 돌기 또는 입자가 더 부드러운 표면으로 눌러져 더 단단한 주위에 더 부드러운 재료의 소성 흐름이 발생합니다. 접선 방향의 움직임으로 인해 경운 작업에서 더 단단한 표면 긁힘이 더 부드러워지고 마모 및 남아 있는 긁힘 또는 홈이 생깁니다. 연마 마모는 미세 절단, 미세 피로 및 미세 치핑과 같은 다양한 마모 메커니즘으로 더 분류될 수 있습니다. 연마 마모율은 접착 마모와 동일한 방식으로 정의됩니다.

피로 마모

피로 마모는 주기적으로 로드되는 다이 및 롤과 같은 도구에 필수적입니다. 하중이 가해진 도구에서 표면은 압축 상태에 있고 표면 아래에 전단 응력이 생성됩니다. 반복적인 하중은 개재물 또는 2상 입자와 같은 취약 지점에서 일반적으로 표면 아래에 미세 균열을 생성합니다. 후속 로딩 및 언로딩 시 미세 균열이 전파되고 보이드가 합쳐집니다. 크랙이 임계 크기에 도달하면 방향을 바꾸어 표면이 나타나며 편평한 시트형 입자가 분리됩니다. 이것은 박리 마모라고도 하며 입자가 비교적 큰 경우 스폴링으로 알려져 있습니다. 수직하중이 슬라이딩과 결합될 때 최대 전단응력의 위치는 표면을 향하여 이동하고 피로균열은 표면 결함으로 인해 발생할 수 있습니다.

모든 마모 과정과 마찬가지로 피로 마모는 많은 변수의 영향을 받습니다. 피로 마모를 줄이기 위해 외부 및 내부 응력 상승 요인을 피하고 매트릭스와 2상 입자 사이의 강한 계면을 확보해야 합니다. 급격한 가열로 인해 표면이 팽창하고 표면과 벌크 재료 사이에 응력이 발생하는 열간 가공에서 더 복잡한 문제가 발생합니다. 접촉 후 표면의 냉각은 다시 응력을 유발합니다. 하중으로 인한 응력과 함께 열 피로가 발생하여 균열 또는 화재 균열이라고 하는 모자이크 같은 균열 네트워크가 생성됩니다. 피로는 또한 롤의 완전한 고장과 같은 도구의 갑작스러운 치명적인 고장을 유발할 수 있습니다.

트리보 화학 마모

마찰 화학 마모에서 마모 공정은 접촉의 화학 반응에 의해 지배되므로 재료가 소모됩니다. 여기서 기계적 접촉 메커니즘과 함께 환경 조건이 매우 중요합니다. 확산 또는 용액과 같은 화학적 작용은 그 자체로 마모 메커니즘이 아니라 항상 다른 마모 메커니즘과 조합 및 상호 작용합니다. 다양한 기계적 마모 메커니즘에 대해 이야기하고 화학적 효과를 접촉하는 표면의 재료 특성을 변경하는 추가 영향 매개변수로 고려하는 것이 더 정확할 수 있습니다.

트리보 필름 형성

두 물체가 서로 미끄러질 때 표면 접촉에서 얻은 높은 국부적 온도와 압력은 국부적인 전단 변형과 표면의 파단을 초래합니다. 국부적으로 높은 온도는 화학 반응을 가속화하거나 국부적으로 표면을 녹이고 마모가 발생할 수 있습니다. 그러나 이러한 조건이 반드시 표면에 대해 파괴적일 필요는 없지만 새로운 마찰 특성을 갖는 마찰 필름을 형성하는 것을 가능하게 할 수 있습니다. 일반적으로 마찰 필름은 변형 유형 마찰 필름과 증착 유형 마찰 필름의 두 그룹으로 나뉩니다. 둘 다 표면 지형, 화학 및 기계적 특성을 변화시키고 있습니다. 변형형 마찰막의 형성에 있어서, 어떠한 재료의 이동 없이 소성변형, 상변태, 확산 등에 의해 원래 표면의 변형이 얻어진다. 반대로 증착 유형의 마찰 필름은 재료 전달, 즉 상대 표면, 환경 또는 마모 파편의 분자에 의해서만 얻어집니다. 따라서 표면 형상, 화학 반응성 및 접착력이 마찰막 형성에 영향을 미칠 수 있습니다.

윤활

윤활제는 주로 마찰(그리고 종종 결과적으로 진동)과 마모를 모두 낮추기 위해 사용됩니다. 마찰을 최소화하기 위해 상대적으로 움직이는 두 표면 사이에 도입되는 에이전트입니다. 윤활유의 선택 및 적용은 수행할 것으로 예상되는 기능에 따라 결정됩니다. 윤활유의 주요 기능은 다음과 같습니다.

• 마찰을 제어하기 위해
• 마모 조절
• 온도 조절
• 부식 방지
• 오염물질 제거
• 씰(그리스)을 형성하기 위해

마찰의 감소는 두 가지 다른 메커니즘에 의해 이루어질 수 있습니다. 윤활유가 고체 표면을 완전히 분리하는 경우 상대 운동은 윤활유 내에서 전단으로 발생하고 마찰은 결과적으로 윤활유의 전단 저항으로 인해 발생합니다. 윤활유가 표면을 완전히 분리할 수 없는 경우 표면에 흡착된 얇은 저마찰 필름 사이에서 미끄럼이 발생할 때 마찰력이 감소할 수 있습니다. 마찰이 적으면 발열도 적어져 온도가 낮아집니다.

마모 감소는 두 개의 단단한 표면을 완전히 또는 부분적으로 분리함으로써도 달성됩니다. 윤활유가 온도를 낮추고 마모 입자를 제거하고 주변 오염을 방지하기 때문에 마모도 감소합니다.

윤활유 잔류물은 다양한 생산 공정에서 문제가 될 수 있습니다. 예를 들어, 공구에서 강판으로 옮겨진 잔류물은 차체의 래커링을 악화시킬 수 있습니다. 어떤 경우에는 환경 친화적이지 않은 세제를 사용하여 표면을 청소해야 합니다. 윤활유 자체도 건강과 환경 측면 모두에서 부적합할 수 있습니다.

윤활제는 유체 또는 고체일 수 있지만 반드시 오일이나 그리스는 아닙니다. 예를 들어, 금속, 산화물, 황화물, 흑연 등도 윤활제로 작용할 수 있습니다. 다음은 일반적으로 알려진 유형입니다.

• 액체 윤활제 – 액체 미네랄은 일반 광유, 광유와 첨가제 또는 합성 윤활유일 수 있습니다.
• 준고체 윤활제(그리스)
• 고체 윤활제

일반적인 적용 요구 사항에 따라 특정 유형의 윤활제가 선택됩니다.

액체 윤활제

액체는 유압 작용에 의해 움직이는 부품 사이를 끌어들일 수 있기 때문에 일반적으로 윤활제로 선호됩니다. 부품을 분리된 상태로 유지하는 것 외에도 열 전달자 역할도 합니다. 주어진 응용 분야에 대한 액체 윤활제를 선택하기 위해 기본 고려 사항은 일반적으로 최소가 되어야 하는 윤활제의 점도에 대한 온도 변화의 영향입니다. 액체 윤활제는 일반적으로 금속 표면 및 기타 구성 요소에 대해 불활성입니다.

현대의 정제 기술은 다양한 원유로부터 양질의 윤활유를 생산하는 것을 가능하게 했습니다. 정유 공장은 점도가 다른 윤활기유만 만듭니다. 그들은 직접 소비에 부적합합니다. 따라서 적정 점도를 얻기 위해 오일을 혼합하고 다른 품질을 향상시키기 위해 첨가제를 첨가합니다.

합성 액체 윤활제는 유성 액체와 중성 액체로 구분할 수 있습니다. 그들은 석유 원유에서 얻은 것이 아닙니다. 그러나 그들은 석유 윤활유와 거의 유사한 특성을 가지고 있습니다. 이들은 석유 오일을 사용할 수 없는 상황에서 적용됩니다. 합성 윤활제의 일부 특정 화학적 부류는 디에스테르, 유기인산에스테르, 실리콘 폴리머 등입니다.

중요한 윤활 특성은 아래에 설명되어 있습니다.

비중은 물의 무게에 대한 15 ℃에서 주어진 부피의 물질 무게의 비율입니다.

점도는 흐름에 대한 오일의 저항을 측정한 것입니다. 오일의 점도가 높을수록 흐름에 대한 저항이 커집니다. 예를 들어 물은 점도가 높고 유속이 느린 당밀에 비해 점성이 낮아 자유롭게 흐릅니다. 베어링의 이상적인 유막은 두 금속 표면의 분리를 유지하기 위해 적절한 점도의 오일을 선택하는 것에 달려 있습니다.

저널의 속도와 점도는 베어링에서 좋은 유막을 유지하는 데 밀접한 관련이 있습니다. 저널 속도가 느릴수록 더 높은 점도 또는 더 두꺼운 오일이 필요합니다. 저널 속도가 증가함에 따라 저점도 오일의 시너가 필요합니다.

오일은 하중을 지지할 수 있는 좋은 유막을 유지하기 위해 충분한 점도를 가져야 하기 때문에 베어링 하중도 고려해야 합니다. 기술적으로 말하면 두 표면이 두께 1센티미터의 액체 층으로 분리되어 있을 때 1제곱센티미터 면적의 평면을 다른 평면 표면 위로 초당 1센티미터의 속도로 움직이는 데 필요한 힘으로 정의됩니다. 이 힘의 단위는 '포아즈'이며 절대 점도라고 합니다.

동점도는 점도가 측정되는 온도에서 오일의 비중에 대한 절대 점도의 비율입니다. 그 단위는 '스톡스'입니다. 실용적인 목적을 위해 석유 오일의 점도는 주어진 양의 오일이 표준 모세관을 통과하는 데 걸리는 시간(초)으로 표시됩니다. 섭씨 40도 또는 섭씨 100도에서 세이볼트 만능 초로 표시됩니다.

점도 지수(VI)는 온도 변화가 오일의 점도에 미치는 영향을 표현한 것입니다. 이 변화는 수치적으로 평가될 수 있으며 그 결과는 VI로 표현된다.

기름의 유동점은 중요한 품질입니다. 오일이 여전히 액체 상태로 남아 있는 온도입니다. 이것은 저온에서 작동하는 오일의 능력을 반영합니다.

인화점은 오일이 점화될 수 있는 충분한 증기를 방출하는 온도입니다. 이는 화재 위험 없이 더 높은 온도에서 작동하는 오일의 능력을 반영합니다.

정제 및 제조 공정은 윤활유의 우수한 품질에 영향을 미칩니다. 그러나 여전히 직접 사용할 수 없습니다. 윤활유는 엄격한 작업 조건에서 오염 및 분해되기 쉽습니다. 따라서 첨가제라고 하는 특정 화합물 및 기타 제제가 오일에 첨가됩니다. 대부분의 현대 윤활유 첨가제는 (i) 열화를 유지하여 사용 중인 윤활유를 보호하도록 설계된 것, (ii) 유해한 연료 연소 생성물로부터 윤활유를 보호하는 것, (iii) 기존 물리적 특성을 개선하거나 새로운 특성을 부여하는 것으로 분류될 수 있습니다. 특성.

윤활유에 화학 첨가제를 사용하는 것은 매우 광범위합니다. 그들은 가장 가벼운 계기 및 스핀들 오일에서 가장 두꺼운 기어 윤활유, 자동차 윤활유, 절삭유 및 작동유에 사용됩니다. 첨가제에 의해 개선될 수 있는 윤활기유의 특성은 50가지가 넘습니다. 일반적으로 첨가제는 (i) 기유에 대한 용해도, (ii) 수용액에 대한 불용성 및 반응 부족, (iii) 오일에 어두운 색을 부여하지 않아야 하고, (iv) 휘발성이 낮아야 하는 특성을 가져야 합니다. (v) 블렌딩, 보관 및 사용이 안정적이어야 하며 (vi) 불쾌한 냄새가 나지 않아야 합니다.

용도에 따라 사용되는 각종 첨가제는 아래와 같습니다.

• 오일 및 기계 수명을 늘리고 산화를 방지하기 위해 사용되는 항산화제
• 합금 베어링 및 금속 표면의 화학적 공격으로부터 보호하는 부식 방지제.
• 윤활한 표면의 청결을 위한 세제.
• 물과 습기가 있는 곳에서 녹을 제거하는 녹 방지제
• 저온 유동성 개선을 위한 강하제 주입
• 온도 변화에 따른 점도 변화율을 낮추기 위한 점도 지수 개선제
• 안정적인 기포 형성을 방지하는 소포제
• 필름 강도 및 하중 전달 능력 향상을 위한 극압제

산업용 및 자동차용 윤활유는 300가지가 넘습니다. 이들은 일반적으로 (i) 스핀들 오일, (ii) 기어 오일, (iii) 일반 베어링 오일, (iv) 전기 모터 오일, (v) 스팀 실린더 오일, (vi) 터빈 오일, (vii) 공기 압축기 오일로 분류됩니다. , (viii) 냉동 압축기 오일, (ix) 유압 오일, (x) 절삭유, 및 (xi) 자동차 오일. 이러한 오일의 각 유형에는 특정 용도에 잘 적응할 수 있는 특정 특성이 있습니다.

준고체 윤활제(그리스)

윤활 그리스는 반고체 윤활제입니다. 이것은 일반적으로 플라스틱 혼합물을 생성하기 위해 특수 비누가 첨가된 광유입니다. 비누를 증점제라고 합니다. 특별한 특성을 부여하기 위해 오일의 경우와 같이 특정 첨가제도 첨가됩니다. 그리스 사용의 장점은 다음과 같습니다.

• 덜 자주 신청해야 합니다. 그 결과 윤활유 및 유지보수 비용이 절감됩니다.
• 먼지와 먼지의 침입을 막아주는 역할을 합니다.
• 떨어지거나 튀는 현상이 거의 제거되었습니다.
• 그리스 윤활 베어링에는 저렴한 씰이 필요합니다.
• 그리스는 베어링을 장기간 방치해도 어느 정도 윤활을 보장합니다.
• 그리스의 점착성으로 인해 기계가 공회전 상태일 때도 베어링에 녹이 발생할 가능성이 현저히 줄어듭니다.

그리스의 주성분은 비누와 광유입니다. 비누는 동물성 또는 식물성 지방 또는 지방산에서 파생될 수 있습니다. 또한 특정 첨가제도 존재합니다. 때로는 특별한 특성을 부여하기 위해 필러가 추가되기도 합니다.

그리스는 제조에 사용된 비누 화합물에 따라 분류됩니다. 그리스의 특성은 그리스를 만드는 데 사용되는 비누 화합물의 유형에 따라 크게 달라집니다. 사용 가능한 일반적인 그리스 유형은 (i) 칼슘계 그리스, (ii) 나트륨계 그리스, (iii) 리튬계 그리스, (iv) 바륨계 그리스입니다.

그리스의 칼슘 베이스는 그리스에 매끄러운 배터리 외관을 제공합니다. 이 그리스는 물에 매우 강합니다. 야자유나 면실유 수화석회와 같은 식용 지방은 비누를 만드는 데 사용됩니다. 이 그리스는 안정제로 물을 추가해야 합니다. 이것은 80 ° C 이상의 온도를 견딜 수 없습니다. 오일과 비누를 분해하여 분리됩니다. 분리된 비누 입자는 단단하고 마모되어 베어링에 흠집이 생깁니다. 반면에 나트륨계 그리스는 최대 120℃의 고온이 발생하는 곳에서 사용할 수 있습니다. 나트륨 베이스 그리스는 구조상 섬유질입니다. 이를 통해 그리스는 볼 및 롤러 베어링의 높은 하중을 견딜 수 있습니다. 그러나 나트륨계 그리스는 물에 덜 저항합니다. 바륨계 그리스는 175℃ 이상에서 좋습니다. 이 그리스는 내수성이 우수합니다. 리튬계 그리스는 고온 적용에도 적합하며 내수성이 우수합니다. 저온에서도 이 그리스가 적합합니다.

매우 높은 온도와 하중 조건을 견디기 위해 비누 기반 그리스는 이러한 조건을 견딜 수 없기 때문에 특정 특수 그리스가 사용됩니다. 이것을 비비누 베이스 그리스라고 합니다. 변성 벤토나이트 점토 및 실리카겔은 합성 유체와 함께 사용됩니다. 일부 비누 베이스 그리스는 광유 대신 합성 유체와 함께 사용됩니다. 오일의 경우와 마찬가지로 그리스에도 첨가제를 첨가하여 특수성을 부여합니다. 일반적으로 사용되는 첨가제는 산화 방지제, 부식 방지제, EP 에이전트, 녹 방지제 및 점착성 첨가제입니다.

그리스의 가장 중요한 두 가지 특성은 일관성과 적점입니다. 일관성은 밀리미터 단위의 숫자로 표시됩니다. 이 특성을 결정하기 위해 표준 ASTM D217-52T 테스트 방법이 사용됩니다. 침투 테스트라고 합니다. NLGI(National Lubricating Grease Institute) USA는 위의 테스트에서 결정된 침투 판독값에 따라 그리스를 다양한 등급으로 분류했습니다. 적점은 규정된 시험 조건에서 그리스가 준고체에서 액체 상태로 변하는 온도로 정의됩니다. ASTM D566-42 테스트는 낙하점을 결정하는 데 사용됩니다. 이것은 내열성의 질적 지표로 사용됩니다.

고체 윤활제

고체 윤활제는 마찰과 마모를 줄이기 위해 두 개의 마찰 표면 사이에 끼워진 고체의 얇은 필름입니다. 고체 윤활제에 대한 필요성은 기술의 발전으로 빠르게 증가했습니다. 고체 윤활제는 낮은 전단 강도, 낮은 경도, 기질 재료에 대한 높은 접착력, 연속성, 자가 치유 능력(피막이 파손되면 즉시 개질됨), 연마성 불순물이 없음, 열적 안정성 및 화학적 불활성의 특성을 가지고 있습니다. 흑연, 이황화 몰리브덴, 이황화 텅스텐, 질화 붕소와 같은 다양한 무기 화합물과 알루미늄, 아연, 나트륨, 스테아르산 리튬 및 왁스와 같은 유기 화합물이 고체 윤활제로 사용됩니다. 고체 윤활제는 기존의 석유 오일이 극한의 작업 조건에서 작동하지 않는 광범위한 응용 분야를 발견했습니다.