清洗煤油對(duì)軸承封存用防銹油性能的影響

侯萬(wàn)果，陳蓉，買楠楠，田前進(jìn), 段欣生

(洛陽(yáng)軸研科技股份有限公司 化工材料開(kāi)發(fā)部，河南 洛陽(yáng) 471039)

煤油具有安全性高、成本低、污染小、清洗效果好、人工操作方便等優(yōu)點(diǎn)，作為清洗劑被廣泛應(yīng)用于成品軸承的清洗。一般軸承清洗、裝配工藝為：經(jīng)退磁的軸承由傳送帶送至噴淋清洗機(jī)中用煤油至上而下進(jìn)行噴淋清洗，控油后進(jìn)行第2次噴淋清洗，緊接著進(jìn)行涂油包裝[1]。因第2次清洗的軸承沒(méi)有足夠的控油時(shí)間或者烘干不充分，可能將部分煤油帶入到防銹油中。由于煤油無(wú)法與防銹油充分相溶，使成品軸承中的防銹油無(wú)法真正進(jìn)入或吸附于軸承內(nèi)部表面，防銹油在軸承滾道內(nèi)無(wú)法形成完整、有效的油膜，且多余的煤油進(jìn)入防銹油槽內(nèi)，致使槽內(nèi)防銹油的黏度和濃度均有所下降，影響其防銹效果，縮短成品軸承的防銹期。在軸承成品檢查中則反映為手感質(zhì)量不合格，軸承振動(dòng)亦無(wú)法保證。因此，對(duì)煤油清洗劑對(duì)防銹油性能的影響進(jìn)行了相應(yīng)試驗(yàn)和探討。

1 煤油對(duì)防銹油黏度的影響

煤油的黏度較低，清洗后殘留的煤油混入防銹油將直接影響防銹油的黏度和成品軸承的涂油厚度。黏度是防銹油流動(dòng)性能的主要技術(shù)指標(biāo)，也是最易測(cè)量和表征的指標(biāo)。通常防銹油黏度越高，涂覆于軸承上的防銹油油膜越厚，而油膜厚度在一定程度上將決定防銹效果。

試驗(yàn)過(guò)程中，分別給36#和68#防銹油中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，20%，30%和40%的煤油，研究混入煤油(V40=1.88 mm2/s)后對(duì)防銹油運(yùn)動(dòng)黏度的影響，結(jié)果如圖1和圖2所示。從中可以看出，在40 ℃時(shí)2種防銹油混入上述含量的煤油后其運(yùn)動(dòng)黏度均呈下降趨勢(shì)，其中煤油混入量小于10%時(shí)防銹油黏度降低較明顯。

圖1 煤油含量對(duì)36#防銹油黏度的影響(40 ℃)

圖2 煤油含量對(duì)68#防銹油黏度的影響(40 ℃)

2 煤油對(duì)防銹油防銹性能的影響

由于軸承涂完防銹油后要疊放在一起進(jìn)行塑料包裝，加之軸承在貯存、運(yùn)輸過(guò)程中不可避免地會(huì)接觸空氣，而空氣中含有水、氧氣、氯化鈉、二氧化碳、二氧化硫、煙塵等腐蝕性介質(zhì)，此外還會(huì)遇到高溫和高濕的天氣，故對(duì)防銹油提出了抗重疊、抗鹽霧及抗?jié)駸岬刃阅芤蟆?/p>

以某系列防銹油為研究對(duì)象，根據(jù)其黏度分成4種牌號(hào)，分別為36#，68#，100#和150#，混入不同量的煤油后，按照GB/T 2361—1992，SH/T 0081—1991和SH/T 0692—2000進(jìn)行濕熱、鹽霧和疊片試驗(yàn)，煤油混入量為10%，15%時(shí)試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1、表2。

表1 混入10%煤油后各防銹油的試驗(yàn)結(jié)果

表2 混入15%煤油后各防銹油的試驗(yàn)結(jié)果

由表1可知，各防銹油的防銹性能指標(biāo)均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

由表2可知，當(dāng)煤油的混入量為15%時(shí)，防銹油的防銹性能下降，達(dá)不到質(zhì)量指標(biāo)。分析認(rèn)為，在防銹油中對(duì)防銹起關(guān)鍵作用的是防銹劑，而一旦煤油混入過(guò)多，將使防銹油中各種防銹劑的濃度降低。防銹劑主要以3種狀態(tài)存在于防銹油中：一部分在金屬表面形成定向吸附層，其中極性基團(tuán)朝向金屬面，非極性基團(tuán)朝向基礎(chǔ)油，阻止有害物質(zhì)對(duì)金屬的侵蝕；另一部分以分子狀態(tài)溶于基礎(chǔ)油中，隨時(shí)補(bǔ)充和修復(fù)金屬表面的防銹劑吸附層；還有一部分形成多個(gè)分子聚集的膠束或膠團(tuán)分散于基礎(chǔ)油中，捕集從金屬表面置換下來(lái)的水分、汗液等腐蝕性物質(zhì)，并長(zhǎng)期封存于膠束中，使之不與金屬接觸，增強(qiáng)防銹油的防銹性能[2]。當(dāng)防銹添加劑的濃度降低后，防銹劑的消耗得不到補(bǔ)充和不能形成膠束，使其防銹性能下降。同時(shí)，經(jīng)煤油稀釋后的防銹油黏度變小，涂覆于鋼片上油膜厚度變薄，從而縮短了防銹期。

為準(zhǔn)確地找出影響防銹性能的煤油混入量的臨界值，對(duì)煤油混入量為12.5%的防銹油再進(jìn)行防銹性能試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3。從表中可以看出，濕熱和疊片試驗(yàn)結(jié)果尚可，但防銹性能下降 ，其中鹽霧試驗(yàn)結(jié)果不滿足質(zhì)量要求。

表3 混入 12.5%煤油后各防銹油的試驗(yàn)結(jié)果

防銹性能是防銹油的一個(gè)重要指標(biāo)，對(duì)成品軸承的封存包裝影響較大。從防銹油使用安全性考慮，可以將煤油混入量10%作為防銹油防銹性能合格的臨界值。

3 混入10%煤油對(duì)成品軸承防銹性能的影響

軸承滾道、倒角、保持架兜孔和鉚釘?shù)纫恍喜邸⒖p、孔、棱邊、接合面及手觸面等都是容易接觸、黏附和積存腐蝕介質(zhì)的部位。試片材料、結(jié)構(gòu)和形狀與實(shí)際軸承有一定的差距，同時(shí)濕熱、鹽霧和疊片等試驗(yàn)方法屬單一模擬室內(nèi)環(huán)境的快速試驗(yàn)，而大氣環(huán)境復(fù)雜多變，僅用試片和單一模擬試驗(yàn)裝置顯得過(guò)于簡(jiǎn)單，為了更真實(shí)地反映軸承防銹油的使用效果，還需對(duì)成品軸承進(jìn)行濕熱試驗(yàn)和環(huán)境封存試驗(yàn)。取30套6203軸承用煤油超聲波清洗2次，每次清洗5 min，瀝干后分別浸入純68#防銹油和68#防銹油+10%煤油中，20 s后裝入聚乙烯塑料瓶中，放到(40±2)℃、濕度≥95%的濕熱箱內(nèi)和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行觀察，結(jié)果表明，純防銹油和混入10%煤油防銹油的防銹性能大致相當(dāng)，見(jiàn)表4。

表4 純防銹油和混入10%煤油防銹油的軸承封存試驗(yàn)結(jié)果

由試驗(yàn)得出，煤油混入量為10%時(shí)對(duì)防銹油的防銹性能和軸承環(huán)境封存試驗(yàn)的結(jié)果影響不大，故可以把煤油混入量10%作為更換和調(diào)整防銹油的依據(jù)。在實(shí)際生產(chǎn)中，需要確認(rèn)防銹油中煤油的混入量是否達(dá)到10%這個(gè)臨界值，但煤油混入量通常很難測(cè)定。鑒于煤油含量會(huì)直接影響防銹油的運(yùn)動(dòng)黏度，可通過(guò)測(cè)量防銹油運(yùn)動(dòng)黏度值的變化來(lái)估計(jì)煤油的混入量，而運(yùn)動(dòng)黏度測(cè)量裝置價(jià)格便宜，操作簡(jiǎn)單，在車間即可以直接進(jìn)行測(cè)量。

4 混入10%煤油后各防銹油的運(yùn)動(dòng)黏度

通過(guò)對(duì)軸承行業(yè)常用幾種牌號(hào)的防銹油和混入10%煤油的防銹油在40 ℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)黏度進(jìn)行測(cè)量，從中取幾個(gè)典型的數(shù)據(jù)，結(jié)果如圖3所示。通過(guò)不同批次防銹油黏度的測(cè)量和統(tǒng)計(jì)表明，40 ℃時(shí)運(yùn)動(dòng)黏度在20～160 mm2/s的防銹油，混入10%煤油后的黏度是純防銹油黏度的40%～70%，且黏度越大降低得越多。車間實(shí)際生產(chǎn)中，可以通過(guò)測(cè)量防銹油40 ℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)黏度來(lái)間接得到煤油混入量10%時(shí)的臨界值。

圖3 混入10%煤油后各防銹油在40 ℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)黏度

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)試驗(yàn)可知，煤油混入量為10%時(shí)對(duì)防銹油的防銹性能和軸承環(huán)境封存試驗(yàn)結(jié)果的影響不大，故可以把10%煤油混入量作為更換或調(diào)整防銹油的一個(gè)參考值。車間可以通過(guò)測(cè)量防銹油40 ℃時(shí)運(yùn)動(dòng)黏度來(lái)間接推算煤油的混入量，方便快捷地對(duì)防銹油進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)然，防銹油的防銹效果還與整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、清洗包裝、溫度、濕度及大氣污染等密切相關(guān)，只有加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的防銹管理，才能更好地發(fā)揮防銹油應(yīng)有的作用。