ISO 12940-12026 石油产品和润滑剂 润滑脂滚动稳定性的测定 第1部分干燥条件试验标准立项发展报告

石油产品和润滑剂润滑脂滚动稳定性的测定第1部分：干燥条件试验标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:PetroleumProductsandLubricants—DeterminationofRollStabilityofLubricatingGrease—Part1:DryConditionTest摘要润滑脂作为机械装备中不可或缺的润滑材料，其滚动稳定性直接关系到设备运行的可靠性与使用寿命。滚动稳定性是评价润滑脂在滚动接触条件下抵抗机械剪切能力的关键指标，对轴承、齿轮等滚动部件的润滑效果具有决定性影响。随着高端装备制造业的快速发展，对润滑脂产品质量控制和性能评价提出了更高要求，制定统一的国际标准成为行业发展的重要基础性工作。本报告围绕ISO12940-1:2026《石油产品和润滑剂润滑脂滚动稳定性的测定第1部分：干燥条件试验》的立项背景、技术内容、试验原理及应用价值进行系统阐述。该标准由国际标准化组织（ISO）发布，规定了在干燥条件下测定润滑脂滚动稳定性的试验方法，明确了试验装置的技术要求、试验程序、结果计算与报告方式，为全球润滑脂生产、使用及检测机构提供了统一的技术依据。本报告详细分析了标准的技术架构、主要参与单位的贡献以及标准的推广应用前景，旨在为标准使用者提供全面的技术指引，推动润滑脂质量评价体系的完善与国际化发展。关键词：润滑脂；滚动稳定性；干燥条件；ISO12940-1；石油产品；润滑剂；标准Keywords:lubricatinggrease;rollstability;dryconditiontest;ISO12940-1;petroleumproducts;lubricants;standardization一、引言润滑脂作为一种半固体状润滑剂，由基础油、稠化剂及添加剂组成，广泛应用于各类滚动轴承、齿轮、滑动表面等机械部件的润滑。在工业实践中，润滑脂在服役过程中不可避免地将承受滚动、剪切等机械作用，其结构稳定性直接影响润滑膜的形成与保持能力。滚动稳定性差会导致润滑脂软化流失、分油加剧、稠度下降，进而引发电机设备磨损加剧、温升异常甚至早期失效。因此，准确评价润滑脂的滚动稳定性，对于润滑脂配方设计、生产工艺控制、产品质量验收以及设备润滑管理均具有重要意义。在ISO12940-1:2026发布之前，各国家和地区对润滑脂滚动稳定性的测定方法存在一定差异，例如美国材料与试验协会的ASTMD1831标准和中国石油化工行业标准NB/SH/T0739等，不同方法在试验条件、设备参数和评价指标上并不完全一致，导致测试结果的可比性受到制约。为适应全球化贸易和技术交流的需要，国际标准化组织石油产品与润滑剂技术委员会（ISO/TC28）启动了润滑脂滚动稳定性测定方法的国际标准制定工作，经过多轮国际磋商与技术论证，最终形成ISO12940-1:2026。该标准作为润滑脂滚动稳定性测定系列标准的第1部分，聚焦于干燥条件下的试验方法，为后续可能扩展的含水条件或其他改性条件试验奠定了方法学基础。二、标准立项背景与技术需求（一）行业发展的标准化需求近年来，全球润滑脂年产量超过120万吨，其中中国市场产量已突破40万吨，位居世界前列。随着风力发电、高速铁路、新能源汽车、精密机床等高端装备领域的迅速发展，对润滑脂的性能要求不断提升。润滑脂不仅需要在极端温度、高转速、重载荷条件下保持良好的润滑性能，还需要具备优异的机械稳定性和抗剪切能力。因此，建立统一、科学、可重复的滚动稳定性评价方法，已成为润滑脂行业技术发展的迫切需求。滚动稳定性试验作为一种模拟润滑脂在滚动轴承中实际工作状态的重要实验室评价手段，其方法标准化具有以下几方面的重要意义：一是为润滑脂产品的质量分级和市场准入提供统一技术依据；二是为不同类型润滑脂之间的性能比较建立共同平台；三是为新型润滑脂产品的研发提供可靠评价工具；四是为国际间润滑脂贸易的技术仲裁提供权威方法。（二）现有标准体系的分析在ISO12940-1:2026制定之前，国际上主要存在以下几种润滑脂滚动稳定性相关的测定方法：1.ASTMD1831：该标准由美国材料与试验协会制定，规定了在滚筒试验机中测定润滑脂滚动稳定性的方法，试验时将润滑脂试样装入专用滚筒中，在室温下以165r/min的转速滚动规定时间（通常为2小时或4小时），测定试验前后润滑脂稠度（锥入度）的变化值。该方法在全球范围内得到广泛应用，但其规定的试验条件相对单一，对不同类型润滑脂的区分能力有限。2.NB/SH/T0739：该标准为中国石油化工行业标准，主要参照ASTMD1831制定，在试验条件和技术细节上基本等同采用美国标准，但在样品准备和结果表达方面结合了中国国情进行了适当调整。3.DIN51804：德国工业标准中关于润滑脂滚压试验的方法，在试验设备设计和评价指标上与ASTM方法存在差异，更侧重于润滑脂在滚压条件下的结构变化评估。上述标准虽然在各自范围内发挥了重要作用，但普遍存在以下不足：试验条件不统一导致不同实验室间的结果可比性较差；对新型润滑脂（如合成油润滑脂、复合皂基润滑脂）的适用性有待验证；部分标准缺乏对试验装置精度的明确要求；对试验结果的不确定度评定不够完善。（三）标准制定过程及主要历程ISO12940-1:2026的制定工作由ISO/TC28（石油产品与润滑剂技术委员会）下属的SC4/SC5分技术委员会组织开展。2019年的工作会议上正式提出制定润滑脂滚动稳定性测定国际标准的建议，得到了各成员体的积极响应。标准制定过程中，来自中国、美国、德国、日本、法国等国家的润滑脂领域专家组成工作组（WG），负责标准的起草与技术论证工作。工作组先后召开了多次国际会议，就试验装置的结构参数、试验条件的选取、不同类型润滑脂的验证试验等关键技术问题进行了深入研讨。在标准草案的各个阶段（CD、DIS、FDIS），均按照ISO/IEC导则的要求在全球范围内公开征求意见，对各成员体提出的修改意见逐条进行处理和回复。经过六年的反复讨论和修改完善，该标准最终于2026年2月正式发布。三、标准技术内容详解（一）标准适用范围ISO12940-1:2026规定了在干燥条件下测定润滑脂滚动稳定性的试验方法。该标准适用于各类润滑脂产品，包括矿物油基润滑脂和合成油基润滑脂、皂基润滑脂和非皂基润滑脂（如聚脲润滑脂、膨润土润滑脂等）。该方法通过模拟润滑脂在滚动轴承运行过程中受到的滚压剪切作用，评价润滑脂在机械力作用下的稠度变化趋势，从而反映其结构稳定性。（二）方法原理该标准所规定的试验方法基于以下原理：将一定量的润滑脂试样装入专用的滚筒试验装置中，在规定的温度、转速和试验时间条件下，利用滚筒内的滚子对润滑脂施加持续的滚压和剪切作用，模拟润滑脂在滚动轴承工作条件下的受力状态。试验结束后，取出润滑脂试样，按照ISO2137规定的方法测定其工作锥入度，以试验前后工作锥入度的变化值来表征润滑脂的滚动稳定性。工作锥入度变化值越小，表明润滑脂的滚动稳定性越好，即润滑脂抵抗机械剪切的能力越强。（三）试验装置标准对滚动稳定性试验装置提出了明确的技术要求。试验装置主要由以下几部分组成：1.滚筒：一个水平安装的钢制圆筒，其内径为（165±1）mm，长度为（222±1）mm，两端配有密封端盖。滚筒内壁应经过精加工，表面粗糙度Ra值不大于0.8μm。滚筒以（165±15）r/min的转速绕水平轴旋转。2.滚子：一个实心钢制圆柱体，直径为（50.8±0.1）mm，长度为（222±1）mm，质量约为12kg。滚子自由放置在滚筒内部，在滚筒旋转时对润滑脂产生滚压作用。滚子表面应经过硬化处理，表面硬度不低于60HRC。3.驱动系统：采用变速电机驱动滚筒旋转，应保证转速在规定的范围内稳定可调，转速波动不超过设定值的±3%。4.温度控制装置：对于需要控温的试验条件，应配备温度控制系统，确保试验过程中滚筒内部温度保持在规定范围内（通常为室温或特定试验温度±2℃）。5.安全防护装置：试验装置应配备防护罩和安全联锁装置，确保操作人员的安全。（四）试验条件标准规定了以下试验条件：-试验温度：干燥条件下的标准试验温度为（25±2）℃，但当润滑脂的使用环境温度显著偏离室温时，也可根据相关方约定选择其他试验温度，如（40±2）℃或（80±2）℃。-试验时间：标准试验时间为4小时，也可根据产品规格要求选择2小时、6小时或其他约定时间。-试样量：每次试验需称取约100g润滑脂试样，精确至0.1g。-转速：滚筒转速为（165±15）r/min，以保证润滑脂在滚筒内受到充分且稳定的滚压作用。（五）试验程序标准详细规定了试验的操作步骤：1.试样准备：按照ISO2137规定的方法制备润滑脂试样，将润滑脂试样置于工作锥入度测定仪的脂杯中，在（25±0.5）℃的条件下恒温处理至少1小时，然后用工作锥入度测定仪测定试样的初始工作锥入度。将约100g试样均匀地涂覆于滚筒内壁和滚子表面。2.装样：将涂覆好试样的滚子放入滚筒中，确保试样在滚筒内分布均匀。将滚筒端盖密封好，防止试验过程中润滑脂泄漏或外界杂质进入。3.试验运行：启动驱动系统，使滚筒以规定转速旋转，开始计算试验时间。试验过程中记录试验室温度和湿度。如果需要控制试验温度，应开启温度控制装置并记录实际试验温度。4.取样与测定：试验结束后，停止滚筒旋转，拆卸端盖，小心取出滚筒内的全部润滑脂试样（包括滚筒内壁和滚子表面附着的润滑脂）。将取出的试样收集到试样容器中，按照ISO2137规定的方法捣实60次后测定工作锥入度。每份试样应进行两次平行测定，取算术平均值作为试验结果。（六）结果计算与表示滚动稳定性用试验前后工作锥入度的变化值（ΔP）来表示，按下式计算：ΔP=P₁-P₀式中：P₀为试验前的工作锥入度，单位为0.1mm；P₁为试验后的工作锥入度，单位为0.1mm。正值的ΔP表示润滑脂在滚动剪切作用下发生软化，锥入度增大；负值的ΔP表示润滑脂在滚动剪切作用下发生硬化，锥入度减小。通常而言，ΔP的绝对值越小，表明润滑脂的滚动稳定性越好。试验结果应报告至最接近的整数位（0.1mm为单位），并注明试验温度、试验时间和使用的滚筒转速。（七）精密度标准在附录中给出了方法的精密度数据，包括重复性和再现性。根据验证试验结果：-重复性（r）：同一操作者、同一台仪器、同一试样在相同试验条件下，两次试验结果之差不超过3.5个单位（0.1mm）。-再现性（R）：不同操作者、不同实验室、同一试样在相同试验条件下，两次试验结果之差不超过9.0个单位（0.1mm）。精密度数据是基于各参与实验室的协同试验结果，按照ISO4259规定的方法进行统计分析得出，置信水平为95%。四、主要起草单位与行业贡献（一）标准制定组织体系ISO12940-1:2026由国际标准化组织石油产品与润滑剂技术委员会（ISO/TC28）负责制定。ISO/TC28成立于1951年，是国际标准化组织中负责石油产品、润滑油、润滑剂及相关产品标准制定的专业技术委员会，其工作范围涵盖石油及石油产品的分类、测试方法、规格要求、术语定义、取样方法等各个方面。目前ISO/TC28设有多个分技术委员会（SC）和工作组（WG），秘书处由中国石油化工集团有限公司下属的石油化工科学研究院承担。在中国承担ISO/TC28秘书处工作的背景下，中国专家在ISO12940-1:2026的制定过程中发挥了重要的技术支撑作用。（二）石油化工科学研究院石油化工科学研究院（简称石科院，RIPP）是中国石油化工集团有限公司直属的综合性研究开发机构，成立于1956年，是中国石油炼制与石油化工领域规模最大、综合实力最强的研究单位之一。石科院在润滑脂领域具有深厚的技术积淀和丰富的研究经验，长期以来一直引领中国润滑脂技术的发展和进步。在ISO12940-1:2026标准的制定过程中，石科院作为中国对口单位的核心技术力量，承担了以下重要工作：1.方法研究与验证试验石科院润滑脂研究团队系统开展了干燥条件下滚动稳定性试验的方法学研究，对滚筒试验机的关键参数（转速、负荷、试验时间等）进行了优化。团队通过大量试验数据验证了方法对不同类型润滑脂的适用性，覆盖了锂基润滑脂、聚脲润滑脂、复合磺酸钙润滑脂、膨润土润滑脂等主要润滑脂类型，为该标准技术指标的确定提供了坚实的实验依据。2.国际比对试验的组织与参与在标准制定过程中，石科院组织并参与了多轮国际实验室间比对试验（RoundRobinTest）。这些比对试验旨在评估方法的重复性和再现性，验证试验结果在不同实验室之间的可比性。石科院协调国内多家润滑脂生产企业和检测机构共同参与比对试验，同时与国外实验室的测试结果进行了系统对比分析，为标准精密度数据的确定提供了关键支持。3.标准文本的起草与修改石科院专家作为工作组成员，深度参与了标准草案的技术内容讨论和文本起草工作，在试验装置的精度要求、试样准备方法、试验程序优化、结果表示方式等核心技术环节提出了多项建设性意见。这些意见得到了工作组其他成员国的认可和采纳，为标准的科学性和可操作性提供了有力保障。4.国内标准协调与宣传贯彻石科院还承担了ISO12940-1:2026与国内现行标准（如NB/SH/T0739）的协调工作，推动国内标准与国际标准的接轨。该标准发布后，石科院积极组织国内润滑脂行业的技术培训和标准宣贯活动，帮助生产企业、检测机构和使用单位准确理解和有效应用新标准。五、标准应用前景与实施建议（一）标准应用领域ISO12940-1:2026作为润滑脂滚动稳定性测定的基础性方法标准，具有广泛的应用前景：1.润滑脂生产企业的质量控制：生产企业可借助该标准对产品滚动稳定性进行批次检验，确保出厂产品的质量一致性，同时为产品配方优化和新产品开发提供技术依据。2.润滑脂使用单位的选型验收：设备使用单位在采购润滑脂时，可根据该标准对供应商产品进行性能验证，确保所选润滑脂满足设备运行要求。3.第三方检测机构的检测服务：检测机构可依据该标准开展润滑脂滚动稳定性的委托检测服务，为产品质量鉴定和贸易仲裁提供技术支撑。4.科研机构的性能评价研究：科研人员可利用该方法对不同配方体系的润滑脂进行系统的滚动稳定性评价，研究稠化剂类型、基础油粘度、添加剂配方等因素对滚动稳定性的影响规律。5.国际技术交流与贸易促进：作为国际标准，该方法为不同国家和地区间的润滑脂质量比较提供了统一的技术尺度，有利于消除技术性贸易壁垒。（二）标准实施建议为促进ISO12940-1:2026的有效实施，提出以下建议：1.加快标准转化：建议国内相关标准化技术委员会尽快开展该国际标准向中国国家标准或行业标准的转化工作，结合国内产业实际适当调整技术要求，确保标准的适用性和可操作性。2.完善配套设备：建议润滑脂试验仪器制造企业根据新标准要求，对现有的滚筒试验机进行技术升级改造，确保国产试验设备满足标准的精度要求。3.加