5.5. Пластичні мастила

Пластичні мастила займають особливе місце серед мастиль- них матеріалів. Це обумовлене тим, що вони складаються з рідкого та твердого компонентів і у зв'язку з цим мають спроможність віднов- лювати свій структурний каркас після його руйнування. Об'єм ви- робництва мастил дуже малий порівняно з випуском олив, і викори- стовуються вони там, де нема можливості вживати рідкі оливи, і Мастила - високоструктуровані тиксотропні дисперсії твердих

if загусників у рідкому середовищі (оливі), це - багатокомпонентні ко-

і лоїдні системи. Масова частина рідкої основи мастил становить

70...90%, загусника - 10...15%, близько 2% - модифікатор структу­ри (якщо він необхідний в мастилі), близько 15%складають різні добавки (присадки, наповнювачі тощо). Якість сучасних мастил доз­воляє використовувати їх як "вічні", тобто закладати на весь період роботи агрегату без заміни і поповнення. Це особливо важливо для вузлів, в які мастило закладається під час збирання, і доступ для заміни в них мастил практично неможливий або утруднений.

Для виготовлення мастил загального призначення, що працю- ють при температурах від мінус 60 до плюс 150 °С, застосовують І мінеральні оливи. При роботі вузлів тертя в інтервалах температур,

що лежать вище 150 °С, використовують мастила, виготовлені на синтетичних оливах (кремнійорганічних, поліалкіленгліколях, склад­них ефірах, фтор-, хлорвуглеводних); на синтетичних оливах виго-товлюють мастила, стійкі до радіації, дії сильних кислот та лугів, вогнестійкі мастила та інші, призначені для різних екстремальних умов, використовуючи для цього різні оливи. Від оливної основи залежать температурний інтервал працездатності мастил, межі си­лових та швидкісних навантажень, хімічна і колоїдна стабільність, захисні властивості. Верхня межа температури застосування мас­тил залежить також від загусника. Від загусника залежать во­достійкість, антифрикційні та захисні властивості, механічна і колоїд­на стабільністі мастил.

Загусник утворює в мастилах структурний каркас, завдяки яко­му у відсутності або при невеликих навантаженнях мастила пово­дять себе подібно твердому тілу: утримуються на вертикальних по­верхнях, не розтікаються під дією своєї ваги, не скидаються під дією інерційних сил з рухомих поверхонь тощо. Під дією навантажень, які перевищують межу міцності мастила, структурний каркас руй­нується, і мастило починає поводити себе як пластичне тіло - тек­ти. Особливістю мастил є відновлення структурного каркасу, що був зруйнований. Мастило при цьому знову поводить себе, як тверде тіло. Такі перетворення називаються тиксотропією. Наявність твер­дого структурного каркасу, тиксотропні перетворення є основною відзнакою мастил і забезпечують їм переваги перед рідкими мас­тильними матеріалами.

Загусники найбільше впливають на експлуатаційні властивості мастил, на їхню структуру. Більша частка загусників припадає на органічні, зокрема, мильні, і складає близько 80% загального об­'єму мастил. Концентрація мильного загусника в мастилі становить не більше 15% (рідко - до 20%). Мила - це солі високомолекуляр-них жирних кислот. Як загусник використовують тверді вуглеводні (їх концентрація становить до 25%), деякі неорганічні продукти, на­приклад на­приклад, бентонітові глини, силікагелі тощо. З метою утворення відповідної структури, покращення експлуатаційних властивостей до складу мастил вводять добавки, присадки.

На експлуатаційні якості мастила також впливає дисперсійне середовище - олива, на якій виготовлене мастило. Тип оливи (міне­ральна, синтетична та їх якість) впливає на стабільність мастила, на утворення структури: її розмір, орієнтацію часток.

На структуру мастила впливають такі сполуки, як присадки та модифікатори структури, менше впливають наповнювачі. Наповню­вачі, як правило, не розчиняються в мастилах і не діють як загусни­

к и, бо не мають загусних властивостей. Наповнювачі - це тверді високодисперсні неорганічні сполуки, наприклад, графіт, дисульфід молібдену, деякі метали чи їх оксиди. Вони підсилюють міцність гра­ничних шарів мастил. Такі наповнювачі, як оксиди цинку, титану, міді, порошки деяких металів використовують здебільшого для виготов­лення різьбових і ущільнювальних мастил, а також мастил для дея­ких зубчастих і ланцюгових передач. Більший ефект дає одночасне введення наповнювача і присадки (табл. 64), яка адсорбується на наповнювачі, тобто є поверхнево-активною речовиною.

Введення металовмісних наповнювачів дозволяє підвищити температурний режим використання мастила. Одночасне введен­ня наповнювача і присадки зводить до мінімуму зношування повер­хонь, має місце ефект беззношування" - переносу матеріалу, бо при руйнуванні плівки можлива її відбудова. Мастила з добавками металів, їх оксидів називаються металоплакувальними.

Найпростіше мастило складається із двох компонентів: оливи і загусника.

Принципова відзнака мастил від олив полягає в наявності гра­ниці міцності у мастил завдяки структурному каркасу; залежності в'язкості мастил від температури і швидкості деформації або зру­шення, тобто наявності аномального внутрішнього тертя (їх в'язкість не описується законом Ньютона); здатності після зруйнування кар­каса до відбудови свого структурного каркаса і відновлення власти­востей. Завдяки цьому іноді мастила є єдиним, незамінним мастиль­ним матеріалом в окремих вузлах тертя.

* ґіолісульфід (до 40% сірки).

При роботі структурний каркас мастил руйнується під дією на­вантажень, потім самовідбудовується. Легкість переходу з пластич­ного стану у в'язкотекучий, і навпаки, так звані тиксотропні перетво­рення забезпечують переваги мастилам перед рідкими оливами. Також перевагами мастил перед оливами є малі питомі витрати, здатність утримуватися в негерметизованих вузлах тертя, кращі зма­щувальні властивості, більш високі захисні властивості, висока еко­номічність застосування. Незвичайний стан мастил, якого не мають оливи, і визначив назву - високоструктуровані тиксотропні дис­персії, що можуть вживатись як антифрикційні (змащувальні), кон-серваційні (захисні) і ущільнювальні матеріали.

Таким чином, мастила призначені для зменшення тертя та зно­шування тертьових поверхонь, захисту металевих поверхонь від корозійного впливу зовнішнього середовища і ущільнення зазорів. Деякі мастила використовують як електроізоляційні матеріали, для зниження вібрації і шуму, для захисту деталей від ударних наванта­жень тощо. В реальних умовах експлуатації немає необхідності мати мастила, які виконували б одночасно всі перелічені функції. Тому випускають мастила з високими експлуатаційними властивостями для конкретних умов, які використовують як довгопрацюючі або для одноразової заправки на весь період експлуатації - так звані "вічні".

Незалежно від умов застосування, мастила повинні виконувати свої функції за призначенням у широкому діапазоні температур, питомих навантажень і швидкостей переміщення тертьових повер­хонь; мінімально змінювати свої властивості при роботі, не вплива­ти на контактуючі з мастилом матеріали, не бути токсичними, відпові­дати правилам техніки безпеки, мати широку сировинну базу і неве­лику вартість.

Залежно від роду загусника мастила поділяють на мильні і не-мильні.

Мильні мастила - це ті, в яких у якості загусника використову­ють солі вищих карбонових кислот. Залежно від катіона солі (мила) мастила підрозділяють на літієві, кальцієві, алюмінієві тощо. Якщо аніоном мила є природні жири (рослинні чи тваринні), мастила на­зивають жировими, а при використанні синтетичних жирних кислот (аніона) для приготування мила - синтетичними.

Немильні мастила виготовляють на термостабільних неорганіч­них загусниках (наприклад, силікагель, бентонітові глини тощо), на термостабільних органічних загусниках (наприклад, полімерних), на високо плавких вуглеводнях (парафінах, церезинах, озокериті, вос-ках).

Технологія приготування мастил складна, для кожного мастила є свої специфічні особливості. Процес виготовлення мастил скла­дається з таких основних стадій: підготовка сировини, приготуван­ня загусника, термомеханічне диспергування загусника в оливі (ва- ріння мастила), охолодження розплаву, обробні операції (гомогені­зація, деаерація), розфасування.

Приготування загусника є однією з основних операцій вироб­ництва мастил. Ця стадія вимагає ретельного дозування компонентів і суворої послідовності їх завантаження. Приготування загусника -хімічний процес, який триває іноді дуже довго (до ЗО годин). Термін і температура нагрівання, режим і термін охолодження суттєво впли­вають на структуру мастила та його експлуатаційні властивості. На стадії охолодження розплаву загусника в оливі формується струк­турний каркас мастила. Розміри і форма частинок загусника зале­жать від початкової температури і швидкості охолодження. Обробні операції (гомогенізація та деаерація - виділення повітря) потрібні для одержання однорідних і тиксотропних мастил, тобто таких, що при подальших руйнуваннях можуть багаторазово відновлювати свою структуру.

Під час роботи мастила можуть змінювати свої експлуатаційні властивості - старіти. Швидкість спрацювання мастил залежить від багатьох факторів: впливу підвищених температур, швидкостей і навантажень, дії кисню повітря, води, газів, що містяться в повітрі, радіації тощо. Тому в мастилах можуть відбуватися зміни під час роботи, такі як термічний розклад, термоокислення, полімеризація, випаровування оливної основи, механічна деструкція загусника, виділення оливи з мастила.

Використання у вузлах тертя високоякісних мастил економічно і технічно виправдано. Економічність використання мастил (як і інших мастильних матеріалів) визначається конструкційними особливос­тями вузла тертя, умовами експлуатації. Мастила за призначенням підрозділяються на декілька груп, основна з яких - антифрикційна. Але ця класифікація має умовний характер, що пояснюється в якійсь мірі багатофункціональністю мастил. Наприклад, антифрикційні мастила одночасно повинні мати високі захисні властивості, хоча превалюють у них мастильні властивості; консерваційні (захисні) -антифрикційні; ущільнювальні мастила повинні одночасно мати хо­роші антифрикційні та захисні властивості.

У залежності від призначення мастил до них пред'являються загальні та підвищені специфічні вимоги щодо якості. Такі показни­ки, як в'язкість, випаровування, діелектричні властивості та деякі інші не пов'язані з призначенням мастил та їх використанням. Деякі показники якості призначені для "вихідного" контролю на заводі, наприклад, вміст вільних кислот та лугів, води, механічних домішок.

Для визначення експлуатаційних якостей мастил досліджують структурно-механічні властивості (часто їх називають реологічни­ми),

ріння мастила), охолодження розплаву, обробні операції (гомогені­зація, деаерація), розфасування.

Приготування загусника є однією з основних операцій вироб­ництва мастил. Ця стадія вимагає ретельного дозування компонентів і суворої послідовності їх завантаження. Приготування загусника -хімічний процес, який триває іноді дуже довго (до ЗО годин). Термін і температура нагрівання, режим і термін охолодження суттєво впли­вають на структуру мастила та його експлуатаційні властивості. На стадії охолодження розплаву загусника в оливі формується струк­турний каркас мастила. Розміри і форма частинок загусника зале­жать від початкової температури і швидкості охолодження. Обробні операції (гомогенізація та деаерація - виділення повітря) потрібні для одержання однорідних і тиксотропних мастил, тобто таких, що при подальших руйнуваннях можуть багаторазово відновлювати свою структуру.

Під час роботи мастила можуть змінювати свої експлуатаційні властивості - старіти. Швидкість спрацювання мастил залежить від багатьох факторів: впливу підвищених температур, швидкостей і навантажень, дії кисню повітря, води, газів, що містяться в повітрі, радіації тощо. Тому в мастилах можуть відбуватися зміни під час роботи, такі як термічний розклад, термоокислення, полімеризація, випаровування оливної основи, механічна деструкція загусника, виділення оливи з мастила.

Використання у вузлах тертя високоякісних мастил економічно і технічно виправдано. Економічність використання мастил (як і інших мастильних матеріалів) визначається конструкційними особливос­тями вузла тертя, умовами експлуатації. Мастила за призначенням підрозділяються на декілька груп, основна з яких - антифрикційна. Але ця класифікація має умовний характер, що пояснюється в якійсь мірі багатофункціональністю мастил. Наприклад, антифрикційні мастила одночасно повинні мати високі захисні властивості, хоча превалюють у них мастильні властивості; консерваційні (захисні) -антифрикційні; ущільнювальні мастила повинні одночасно мати хо­роші антифрикційні та захисні властивості.

У залежності від призначення мастил до них пред'являються загальні та підвищені специфічні вимоги щодо якості. Такі показни­ки, як в'язкість, випаровування, діелектричні властивості та деякі інші не пов'язані з призначенням мастил та їх використанням. Деякі показники якості призначені для "вихідного" контролю на заводі, наприклад, вміст вільних кислот та лугів, води, механічних домішок.

Для визначення експлуатаційних якостей мастил досліджують структурно-механічні властивості (часто їх називають реологічни­ми), які характеризують поведінку мастил при механічній та термічній дії в експлуатаційних умовах. У зв'язку з тим, що в умовах експлуа­тації мастила витримують тиски зсуву, що перевищують їх границю міцності, основними показниками якості мастил прийняті: границя міцності на зсув, ефективна в'язкість і механічна стабільність (тик­сотропні перетворення мастил). Структурно-механічні властивості особливо важливі для антифрикційних мастил. Ці мастила одно­часно повинні мати високі захисні властивості вщ зовнішньої корозії та впливу вологи, тобто стійкість мастил до зовнішнього впливу, та інші, такі як термічна, колоїдна і хімічна стабільність.

Мастила бувають різного кольору, який залежить від роду за­гусника, іноді - наповнювача чи добавки. Так, кальцієві мастила ма­ють колір від світло-до темнокоричневого, графітні - чорні, натрієві та натрієво-кальцієві - від світло- до темножовтого, літієві - пере­важно коричневі, літієві з добавками фталоціаніну міді - синього (наприклад, мастило №158), літієві з добавками дисульфіду моліб-дена - сріблясто-чорні (наприклад, мастило фіол-2м). Кожне мас­тило повинно бути однорідним, не допускаються вкраплення мила, механічні домішки, виділення з мастила оливи (явище синерезису), поява на поверхні мастила ущільненого шару (мастило окислене). Однорідність мастила в умовах експлуатації визначають експрес-аналізом. На чисте сухе скло наносять мастило завтовшки 1-2 мм і притискують другим склом. Під час перегляду мастила у світлі, що проходить, не повинно бути видно ніяких украплень. Мастило не придатне до використання, якщо на його поверхні утворився олив-ний чи ущільнений шар.

Границя міцності характеризує мінімальне зусилля (наванта­ження), яке необхідно прикласти до мастила, щоб почалась незво-ротня деформація (зсув) мастила. При навантаженнях, що переви­щують границю міцності, мастила починають деформуватися.

Для досягнення надійної роботи підшипників кочення мастила повинні забезпечувати достатні надходження їх до робочих повер­хонь і не повинні скидатися з робочих поверхонь під дією відцент­рових сил. Для цього необхідно, щоб вони мали достатні пружньо-еластичні властивості, що характеризуються границею міцності. Значення границі міцності залежить, передусім, від роду загусника, його концентрації та розміру його частинок, технології виготовлен­ня мастила (особливо режиму охолодження для мильних мастил і гомогенізації).

Мастила з малим значенням границі міцності скидаються з ру­хомих деталей, стікають з вертикальних поверхонь, погано утриму­ються в негерметизованих вузлах тертя. Але й велике значення гра­ниці міцності також небажане, тому що таке мастило погано надхо­дить до тертьових поверхонь.

Підвищення температури зумовлює зменшення границі міцності. Температура, при якій значення границі міцності наближається до нуля, вважається верхньою температурною межею працездатності мастила. У деяких мастил, наприклад, комплексних кальцієвих, си-лікагелевих, спостерігається зворотне явище: з підвищенням тем­ператури збільшується границя міцності.

Ефективна в'язкість характеризує рівень і сталість енергетич­них затрат у вузлі тертя і виражається в одиницях динамічної в'яз­кості при визначених температурі і градієнті швидкості руйнування каркасу (швидкості деформації).

В'язкість мастил - величина змінна, і тим менше її значення, чим вища температура і більша швидкість деформації. В'язкість ма­стила залежить від властивостей оливної основи і структурного кар­касу - загусника. Після зруйнування структурного каркасу мастило починає текти як рідина і тече тим легше, чим більша швидкість деформації (руйнування) при постійній температурі, бо при цьому в'язкість мастила змінюється швидше, ніж при малій швидкості де­формації. Внаслідок того, що в'язкість мастила залежить від швид­кості деформації, тобто від швидкості руйнування структурного кар­каса, введено поняття ефективної в'язкості при заданому градієнті швидкості деформації і визначеній температурі, наприк­лад, 0 °С, 20 °С. В'язкісно-температурні властивості мастил більш високі порівняно із в'язкісно-температурними властивостями олив, на яких виготовлені певні мастила, тому що значна доля опору течії мастил витрачається на руйнування структурного каркаса, орієнта­цію частинок зруйнованого каркаса за ходом течії мастила.

В'язкість мастила, як і границя міцності, залежить від роду за­гусника, його концентрації, розміру частинок, технології виготовлення та деяких інших параметрів.

Від в'язкості мастила залежить його прокачування, витрати енергії на відносне переміщення змащених деталей, особливо в пусковий період. Із двох мастил більш якісним вважається те, у яко­го при однакових значеннях границі міцності буде менша в'язкість.

Механічна стабільність та тиксотропні властивості. Здатність мастила витримувати механічні навантаження, протисто­яти руйнуванню називається механічною стабільністю.

Мастила при роботі постійно піддаються механічному впливу, в результаті чого руйнується їх структурний каркас. При роботі части­на мастила "працює", частина - "відпочиває". Під час відпочинку структурний каркас мастила самовідновлюється, самовідбудовуєть-ся. Властивість мастил до самовідновлення механічно зруйнова­них структурних зв'язків під час відпочинку називається тиксотро­пією. Механічна стабільність мастил (тиксотропні перетворення) є дуже важливим показником, особливо для антифрикційних мастил, що використовуються в підшипниках, шарнірах, плоских опорах, тому що в них мастило безперервно деформується. Механічна стабіль­ність є функцією тиксотропних властивостей. Мастила з низькою механічного стабільністю швидко руйнуються. Механічну стабіль­ність визначають за зміною границі міцності під час руйнування струк­турного каркаса або зразу після його закінчення. Показником меха­нічної стабільності є коефіцієнти: індекс руйнування та індекс тик­сотропного самовідновлення.

При тиксотропних перетвореннях мастил показники їх якості не повинні мінятись і, в першу чергу, це стосується властивості міцності. До таких мастил відносяться літієві. Однак у деяких мастил значен­ня границі міцності і в'язкості стають меншими від попередніх зна­чень, тобто вони розріджуються, а в деяких, навпаки, значення грани­ці міцності та в'язкості набувають більш вироких значень порівняно з початковими. В таких випадках механічно нестабільні мастила або витікають з вузлів тертя, або погано до них надходять, а мастила, що сильно затверділи, взагалі не надходять до тертьових повер­хонь. До останніх можна віднести мастила на змішаному натрієво-кальцієвому загуснику.

Механічно нестабільні мастила використовувати недоцільно.

Термічна стабільність і термозміцнення. Термічна стабільність - це здатність мастил не змінювати своїх експлуатаційних власти­востей при довгочасній роботі, коли мастила нагріваються, а після закінчення роботи вони охолоджуються.

Антифрикційні мастила працюють при дії високих температур. Декотрі мастила під дією температур і подальшому охолодженні (це повторюється багаторазово) зазнають деяких змін своїх власти­востей, зокрема, вони можуть термозміцнюватися навіть до втра­ти пластичності. Це відбувається з часом. Термозміцнення негатив­но впливає на експлуатаційні якості мастил, тому що такі мастила не надходять до робочих поверхонь, бо вони мають високі значен­ня границі міцності і в'язкості. Отже, незважаючи на те, що в підшип­нику, наприклад, може бути достатня кількість мастила, тертьові по­верхні будуть сухими, що веде до передчасного зношування вузлів.

Механічна стабільність та термозміцнення взаємопов'язані: тер-мозміцнюються мастила, які мають низьку механічну стабільність.

Колоїдна стабільність характеризує здатність мастил утриму­вати у своєму складі оливу, чинити опір її виділенню при зберіганні та експлуатації.

Виділення оливи з мастила збільшується при підвищенні тем­ператури і тиску. Дуже впливає на виділення оливи з мастила дія на нього одностороннього тиску, наприклад, дія на мастило відцентро­вих сил і тисків. З підвищенням температури колоїдна стабільність погіршується - виділяється більша кількість оливи, бо зменшується в'язкість дисперсійного середовища. Виділення великої кількості оливи (більше 30%) з мастила при експлуатації призводить до його зміцнення. Але занадто стабільні ("сухі") мастила також погано зма­щують вузли тертя.

Під час початку руху автомобіля чи іншої техніки, тобто в стар­товий період, особливо важливе виділення деякої частини оливи з мастила для запобігання підвищеному зношуванню, бо, власне, вона в цей період є єдиним мастильним матеріалом.

Виділення великої кількості оливи, поява оливного шару на по­верхні оливи під час зберігання свідчить про "старіння" мастила, погіршення його експлуатаційних властивостей. Такі мастила непри­датні до використання.

Хімічна стабільність - це стійкість мастила проти окислення киснем повітря під час зберігання та експлуатації.

Окислення мастил погіршує їх антикорозійні властивості, спричи­нює погіршення колоїдної стабільності, змащувальних властивос­тей, захисної здатності. Мастила працюють у різних умовах: у тонко­му шарі, при підвищених температурах, у контакті з киснем повітря

1 з кольоровими металами. Деякі метали, наприклад, мідь, свинець, олово, бронза, є каталізаторами окислення. Хімічна стабільність особливо важлива для мастил, що заправляються у вузли тертя 1-

2 рази протягом 10-15 років ("довгопрацюючі") чи один раз на весь період експлуатації ("вічні" - працюють до списання техніки), а та­кож мастил, що працюють при температурах вищих від 100 °С. Ма­стила з низькою хімічною стабільністю мають невеликий термін ек­сплуатації і вимагають частої заміни. Сучасні мастила готують з ви­сокоякісних олив і хімічно стійких загусників з добавленням анти-окисних присадок та дезактиваторів металів.

Якщо при зберіганні мастила на його поверхні з'явилась плівка, що утворилась у результаті окислювальних процесів, таке мастило непридатне до використання.

Водостійкість важлива передусім для мастил, що працюють у негерметизованих вузлах або в контакті з водою. Мастила не по­винні змиватись водою чи змінювати свої властивості при попаданні в них вологи.

Оцінюючи водостійкість, беруть до уваги гігроскопічність дея­ких мастил. Обводнені мастила втрачають свої властивості. Во­достійкість залежить від роду загусника. Більшість мастил водостійкі. Недостатньо водостійкі комплексні кальцієві мастила, незважаючи на те, що вони нерозчинні у воді. Низьку водостійкість комплекснихкальцієвих мастил обумовлює наявність мил низькомолекулярних органічних кислот, які є стабілізатором їх структури. Тому до кальціє­вих комплексних мастил, що працюють в умовах підвищеної воло­гості, вводять гідрофобізуючі присадки. Низьку водостійкість мають мастила, виготовлені на деяких синтетичних оливах (наприклад, складних ефірах), як оливної основи, натрієві мастила. Високу во­достійкість мають консерваційні (захисні) мастила.

Температура крапання-це температура падіння першої краплі при нагріванні мастила у спеціальному приладі (термометрі Уббе-лоде).

Показник чисто емпіричний, умовно характеризує робочі тем­ператури деяких мастил, що повинні бути на 10-20 °С нижчими за температуру крапання. Не для всіх мастил можна визначити робо­чу температуру за значенням температури крапання. Наприклад, для літієвих мастил температура крапання становить 180-200 °С, тоді як робочі температури не перевищують 130 °С. За температу­рою крапання можна визначити робочі температури вуглеводневих (захисних) мастил, вище значення яких вони стікають з поверхонь. Велика частина високотемпературних мастил взагалі не мають тем­ператури крапання.

За міжнародною класифікацією мастил ISO максимальні робочі температури позначаються у вигляді літер С, D - до +60 °С; Е, F -до +80 °С; G, Н - до +100 °С; К, М - до +120 °С; N - до +140 °С і т. д. Ця літера стоїть після цифри класу консистенції - "2", "З" та інші, в позначці мастила, наприклад, КР2К-30. Остання цифра визначає мінімальну робочу температуру, в даному випадку - мінус ЗО °С.

Пенетрація характеризує густину мастила. Число пенетрації показує глибину занурення стандартного конуса в мастило протя­гом 5 с при стандартних умовах. Чим м'якше мастило, тим глибше занурюється конус, тим більше число пенетрації.

Число пенетрації має емпіричний характер і не має експлуата­ційного значення. Наприклад, літієві та гідратовані кальцієві масти­ла мають однакове значення пенетрації, але експлуатаційні влас­тивості літієвих мастил відрізняються від експлуатаційних власти­востей кальцієвих: літієві мають кращі властивості.

У позначення мастила входить клас консистенції, який встанов­люється залежно від значення числа пенетрації: 00,0,1,2, ...7. Най-м'якіші мастила мають клас консистенції 00 та 0, а найтвердіші - 7. Антифрикційні мастила мають клас консистенції 2 та 3.

В міжнародній класифікації ISO для позначення класу консис- тенції використовується шкала NLGI (National Lubricating Grease Institute), що розподіляє мастила в залежності від значення числа пенетрації також на 9 класів консистенції, які починаються з 000, далі - 00,0,1, 2, 3 6. Найм'якіші мастила мають клас консистенції000, 00, найтвердіші - 6. Антифрикційні мастила, як правило, ма­ють клас консистенції 2, 3.

Позначення наявності деяких присадок у складі мастил за міжна­родною класифікацією відбувається введенням відповідних літер (після першої, яка визначає призначення мастила), наприклад, літер Р, F - присадки для роботи мастил в умовах високих тисків: KP2N-30, KF2N-30 (добавки графіту, дисульфіду молібдену відповідно).

Асортимент мастил великий. За призначенням мастила поділя­ють на 4 основних групи: антифрикційні, консерваційні, канатні, ущільнювальні.

Антифрикційні мастила призначені для зниження зношування і тертя спряжених пар. У цій групі є декілька підгруп: загального при­значення для звичайних температур (робочі температури до +70 °С); загального призначення для підвищених температур; багатоцільові; морозостійкі; термостійкі та інші. Антифрікційні мастила складають більше 80 % загальної кількості мастил.

До антифрикційних мастил загального призначення відносять­ся кальцієві гідратовані: солідоли УС - універсальне середньоплавке і УСс - універсальне середньоплавке синтетичне. Солідоли скла­даються з індустріальної оливи, кальцієвого мила - загусника і ста­білізатора (модифікатора) структури. Стабілізатор структури в каль­цієвих мастилах - обов'язковий компонент, без якого мастило руй­нується і не відновлюється. Стабілізатором структури в солідолах є вода, звідси і назва - гідратовані. Позитивними показниками якості солідолів є висока вологостійкість, захисні, протизадирні (протизно-шувальні) властивості. При відсутності спеціальних консервацій них (захисних) мастил солідоли можуть використовуватись як захисні. Недоліком солідолів є низька робоча температура, обумовлена ста­білізатором структури - водою, і погана механічна стабільність.

До кальцієвих мастил належить графітне УСсА - мазь чорного кольору. До складу цього мастила входить 10% графіта грубого помолу. Використовуеається графітне мастило для грубообробле-них поверхонь. Застосування його для поверхонь з високою чисто­тою обробки зумовлює велике їх зношування і пошкодження.

З метою підвищення робочих температур кальцієвих мастил як стабілізатор структури використовують кальцієве мило оцтової кис­лоти. Такі мастила називають комплексними. До комплексних каль­цієвих мастил належать, наприклад, Уніол-1, ЦИАТИМ-221, робочі температури яких від мінус ЗО до плюс 150. До недоліків комплекс­них кальцієвих мастил слід віднести їх гігроскопічність, внаслідок чого може вимиватися стабілізатор структури. До комплексних каль­цієвих мастил належить Уніол-ЗМ (морозостійке), яке містить не­велику кількість сірчаного молібдену.

Комплексні кальцієві мастила доцільно застосовувувати в за­критих вузлах, де відсутній доступ вологи.

До мастил загального призначення для підвищених темпера­тур (до 115 °С і вище) належать натрієві і натрієво-кальцеві. Натрієві (наприклад, АМ - карданне) і натрієво-кальцієві (наприклад, ЯНЗ-2, 1-13,1-1 Зс) мастила мають недолік: низьку вологостійкість і тиксот­ропне термозміцнення. Приробол мастила згущуються, погіршується їх підтікання. Якщо в підшипник маточини коліс закладене натрієво-кальцієве мастило, з часом підтікання мастила погіршується, воно стає твердішим. Може статися так, що підшипник починає грітися (і навіть може плавитись). В підшипнику повно мастила, але воно зна­ходиться в твердому стані збоку, а бігова доріжка - суха.

Багатоцільові (їх часто називають багатофункціональними або універсальними) мастила використовують в сучасній техніці. Така назва мастил виходить із того, що їх можна застосовувати в багатьох основних вузлах тертя різної техніки. Мастила-волого- і термостійкі, мають високу механічну стабільність (тиксотропні перетворення). Але вони не можуть замінити антифрикційні мастила, призначені для роботи в агресивних середовищах або при низьких температу­рах (морозостійкі), деякі інші мастила спеціального призначення.

До багатоцільових мастил належать літієві: Літол-24, Фіол-2у з добавкою дисульфіду молібдена для покращення протизношуваль-них і протизадирних властивостей, ШРУС-4, № 158 синього кольо­ру з добавкою фталоцианіну міді, деякі інші.

Мастило Фіол-2М подібне до Фіол-2у, використовується для змащування октан-коректора переривача розподільника, а також у різних вузлах індустріальних машин, де застосовують мастильний матеріал з антифрикційними добавками, зокрема Мов₂.

Консерваційні мастила призначені для запобігання корозії ме­талевих поверхонь, механізмів при зберіганні, транспортуванні, ек­сплуатації.

Найпростіше консерваційне мастило УН - універсальне низь-коплавке (технічний вазелин) складається із двох компонентів: оли­ви і загусника - парафінів. До консерваційних мастил належать ВТВ-1 (вазелін технічний волокнистий), ГОІ-4.

Канатні мастила призначені для запобігання зношуванню і ко­розії сталевих канатів. Використовуються для сталевих канатів, тросів, органічних сердечників сталевих канатів.

Ущільнювальні мастила призначені для герметизації зазорів, полегшення складання і розбирання арматури, різьбових та інших будь-яких рухомих з'єднань, у тому числі вакуумних систем. Ущіль­нювальні мастила поділяють на арматурні, різьбові та вакуумні.

Мастила можуть мати технічні назви - літол, графітне тощо або мати додаток відповідно до загусника, наприклад, літієве, кальціє­ве тощо.

За класифікацією DIN 51502 призначення мастила позначаєть­ся першою літерою, наприклад, К - для підшипників кочення та підшипників і поверхонь ковзання; G - для закритих коробок пере­дач і таке інше (див. додаток 6).

Різні мастила не можна змішувати. Наприклад, при попаданні в літієве мастило літол-24 гідратованого кальцієвого мастила, со­лідолу чи інших експлуатаційні властивості якісного мастила різко погіршуються.

Основний асортимент вітчизняних мастил та їх застосування наведені в додатку 7.