460號抗磨型油膜軸承油的研制

周婷

中海油氣（泰州）石化有限公司

隨著冶金工業(yè)的發(fā)展，針對軋機(jī)油膜軸承的工況，油膜軸承油應(yīng)運(yùn)而生。該類潤滑油除了潤滑運(yùn)動部件外，還必須承受軋機(jī)的全部軋制載荷。高速線材精軋機(jī)油膜軸承一般用作軋輥的支撐輥，工況極為惡劣，一方面速度和負(fù)荷變化大、沖擊振動大，動壓油膜難以穩(wěn)定，易造成干摩擦或邊界潤滑，容易磨損軸承；另一方面工作條件中含有冷卻水、鐵皮等外界污染物，使油污染、乳化，降低了油膜強(qiáng)度，造成磨損；高速線材精軋機(jī)高壓冷卻水是油膜軸承油的主要污染源，因此油品的抗乳化性能尤為重要。

油膜軸承油至今已經(jīng)發(fā)展了第一代抗氧型油膜軸承油、第二代抗乳化抗氧防銹型油膜軸承油以及第三代抗氧抗乳化防銹抗磨型重負(fù)荷油膜軸承油。目前，國際上還沒有統(tǒng)一的油膜軸承油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。我國油膜軸承專用油的研究是根據(jù)美國鋼鐵公司US.STEEL 136標(biāo)準(zhǔn)和Mobil公司產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)來開發(fā)研制該類產(chǎn)品的，國內(nèi)中國石化潤滑油公司、蘭州煉化公司石化研究院、上海海聯(lián)潤滑材料研究所等開發(fā)的油膜軸承系列用油都分別制定了本公司的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[1]。

蘭州煉化公司石化研究院20世紀(jì)90年代與首鋼、北鋼公司簽訂460號抗氧防銹型油膜軸承油質(zhì)量協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)并研制出相當(dāng)于美孚100系列460號油膜軸承油產(chǎn)品。本文開發(fā)的460號油膜軸承油與美孚500系列性能相當(dāng)，抗磨性能有顯著提高，可以滿足現(xiàn)代高負(fù)荷高速軋機(jī)使用要求。

460號油膜軸承油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

參照美孚500系列以及殼牌Vitrea系列油品的質(zhì)量指標(biāo)以及相關(guān)文獻(xiàn)資料[1]，制定了460號油膜軸承油的研制標(biāo)準(zhǔn)，其主要質(zhì)量性能指標(biāo)見表1。

從表1可以看出，油膜軸承油要求具有良好的黏溫性能，優(yōu)異的抗乳化性能，足夠的抗磨性能和極壓性能，良好的防銹性、防腐性、氧化安定性和抗泡性等。

研制過程

基礎(chǔ)油組分的確定

基礎(chǔ)油的精制深度和類型直接影響到油品的抗乳化性能、黏溫性能和抗氧化安定性能等。根據(jù)高速線材軋機(jī)油膜軸承油的實際運(yùn)轉(zhuǎn)工況及性能指標(biāo)要求，抗乳化性能是其關(guān)鍵指標(biāo)，且黏度指數(shù)要達(dá)到90以上。因此選用深度精制的加氫基礎(chǔ)油500N及光亮油150BS作為基礎(chǔ)油進(jìn)行調(diào)和。

添加劑配方研究

復(fù)合劑的選擇

添加劑的質(zhì)量與性能以及復(fù)合配方的優(yōu)化程度決定了高速線材軋機(jī)油膜軸承油性能的優(yōu)劣。本文選取了兩種復(fù)合劑A與B，與上述基礎(chǔ)油進(jìn)行比例調(diào)和，考察兩種配方下460號油膜軸承油產(chǎn)品的性能差異，試驗結(jié)果列于表2。

從表2可以看出，兩種復(fù)合劑配方下，460號油膜軸承油極壓性能PD值均達(dá)不到指標(biāo)要求，且配方B的油品抗乳化性能優(yōu)于配方A，因此要結(jié)合配方B選擇合適的極壓抗磨劑進(jìn)行復(fù)配考察油品性能指標(biāo)。

表2 兩種配方的460號油膜軸承油典型數(shù)據(jù)

極壓抗磨劑的選擇

通常極壓抗磨劑會對油品的抗乳化性能以及抗氧化性能產(chǎn)生影響，因此選用極壓抗磨劑時要重點考慮其種類及加劑量，選用活性適宜且對抗乳化及抗氧化性能影響較小的極壓抗磨劑從而達(dá)到各方面的平衡[2]。本文選取了兩種極壓抗磨劑S1及S2與復(fù)合劑B進(jìn)行復(fù)配調(diào)和460號油膜軸承油，結(jié)果見表3。

由表3可以看出，當(dāng)加劑量為0.1%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時，兩種極壓抗磨劑配方燒結(jié)負(fù)荷PD均達(dá)不到指標(biāo)要求，提高加劑量至0.3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），樣品1及樣品2 PD均能達(dá)到指標(biāo)要求，抗乳化性能及氧化性能相當(dāng)且可以達(dá)到指標(biāo)要求，但是S2氧化后產(chǎn)生銅綠，故選擇極壓抗磨劑S1進(jìn)行復(fù)配。

表3 兩種極壓抗磨劑性能考察結(jié)果

產(chǎn)品性能評價

根據(jù)以上研究結(jié)果，確定了460號油膜軸承油基本組成，對460號油膜軸承油全配方進(jìn)行評價，結(jié)果見表4。

從表4可以看出，研制出的460號油膜軸承油性能指標(biāo)可以達(dá)到并且高于指標(biāo)要求。

表4 460號油膜軸承油綜合評定結(jié)果

結(jié)論

研制出的460號油膜軸承油各項性能均能滿足研制標(biāo)準(zhǔn)要求，且對標(biāo)殼牌460號油膜軸承油，極壓性能、抗乳化性能及抗磨損性能均優(yōu)于殼牌同類產(chǎn)品。目前該產(chǎn)品正應(yīng)用于相關(guān)軋鋼廠，試驗至今，據(jù)用戶反饋未出現(xiàn)任何異常現(xiàn)象，且本實驗室跟蹤產(chǎn)品不同階段性能指標(biāo)均滿足使用要求。