清洗煤油對軸承封存用防銹油性能的影響

侯萬果，陳蓉，買楠楠，田前進, 段欣生

(洛陽軸研科技股份有限公司 化工材料開發部，河南 洛陽 471039)

煤油具有安全性高、成本低、污染小、清洗效果好、人工操作方便等優點，作為清洗劑被廣泛應用于成品軸承的清洗。一般軸承清洗、裝配工藝為：經退磁的軸承由傳送帶送至噴淋清洗機中用煤油至上而下進行噴淋清洗，控油后進行第2次噴淋清洗，緊接著進行涂油包裝[1]。因第2次清洗的軸承沒有足夠的控油時間或者烘干不充分，可能將部分煤油帶入到防銹油中。由于煤油無法與防銹油充分相溶，使成品軸承中的防銹油無法真正進入或吸附于軸承內部表面，防銹油在軸承滾道內無法形成完整、有效的油膜，且多余的煤油進入防銹油槽內，致使槽內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量不合格，軸承振動亦無法保證。因此，對煤油清洗劑對防銹油性能的影響進行了相應試驗和探討。

1 煤油對防銹油黏度的影響

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。黏度是防銹油流動性能的主要技術指標，也是最易測量和表征的指標。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。

試驗過程中，分別給36#和68#防銹油中加入質量分數為10%，20%，30%和40%的煤油，研究混入煤油(V40=1.88 mm2/s)后對防銹油運動黏度的影響，結果如圖1和圖2所示。從中可以看出，在40 ℃時2種防銹油混入上述含量的煤油后其運動黏度均呈下降趨勢，其中煤油混入量小于10%時防銹油黏度降低較明顯。

圖1 煤油含量對36#防銹油黏度的影響(40 ℃)

圖2 煤油含量對68#防銹油黏度的影響(40 ℃)

2 煤油對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行塑料包裝，加之軸承在貯存、運輸過程中不可避免地會接觸空氣，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，此外還會遇到高溫和高濕的天氣，故對防銹油提出了抗重疊、抗鹽霧及抗濕熱等性能要求。

以某系列防銹油為研究對象，根據其黏度分成4種牌號，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進行濕熱、鹽霧和疊片試驗，煤油混入量為10%，15%時試驗結果見表1、表2。

表1 混入10%煤油后各防銹油的試驗結果

表2 混入15%煤油后各防銹油的試驗結果

由表1可知，各防銹油的防銹性能指標均能滿足標準要求。

由表2可知，當煤油的混入量為15%時，防銹油的防銹性能下降，達不到質量指標。分析認為，在防銹油中對防銹起關鍵作用的是防銹劑，而一旦煤油混入過多，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，其中極性基團朝向金屬面，非極性基團朝向基礎油，阻止有害物質對金屬的侵蝕；另一部分以分子狀態溶于基礎油中，隨時補充和修復金屬表面的防銹劑吸附層；還有一部分形成多個分子聚集的膠束或膠團分散于基礎油中，捕集從金屬表面置換下來的水分、汗液等腐蝕性物質，并長期封存于膠束中，使之不與金屬接觸，增強防銹油的防銹性能[2]。當防銹添加劑的濃度降低后，防銹劑的消耗得不到補充和不能形成膠束，使其防銹性能下降。同時，經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。

為準確地找出影響防銹性能的煤油混入量的臨界值，對煤油混入量為12.5%的防銹油再進行防銹性能試驗，結果見表3。從表中可以看出，濕熱和疊片試驗結果尚可，但防銹性能下降 ，其中鹽霧試驗結果不滿足質量要求。

表3 混入 12.5%煤油后各防銹油的試驗結果

防銹性能是防銹油的一個重要指標，對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、保持架兜孔和鉚釘等一些溝槽、縫、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的部位。試片材料、結構和形狀與實際軸承有一定的差距，同時濕熱、鹽霧和疊片等試驗方法屬單一模擬室內環境的快速試驗，而大氣環境復雜多變，僅用試片和單一模擬試驗裝置顯得過于簡單，為了更真實地反映軸承防銹油的使用效果，還需對成品軸承進行濕熱試驗和環境封存試驗。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%的濕熱箱內和實驗室內進行觀察，結果表明，純防銹油和混入10%煤油防銹油的防銹性能大致相當，見表4。

表4 純防銹油和混入10%煤油防銹油的軸承封存試驗結果

由試驗得出，煤油混入量為10%時對防銹油的防銹性能和軸承環境封存試驗的結果影響不大，故可以把煤油混入量10%作為更換和調整防銹油的依據。在實際生產中，需要確認防銹油中煤油的混入量是否達到10%這個臨界值，但煤油混入量通常很難測定。鑒于煤油含量會直接影響防銹油的運動黏度，可通過測量防銹油運動黏度值的變化來估計煤油的混入量，而運動黏度測量裝置價格便宜，操作簡單，在車間即可以直接進行測量。

4 混入10%煤油后各防銹油的運動黏度

通過對軸承行業常用幾種牌號的防銹油和混入10%煤油的防銹油在40 ℃時的運動黏度進行測量，從中取幾個典型的數據，結果如圖3所示。通過不同批次防銹油黏度的測量和統計表明，40 ℃時運動黏度在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。車間實際生產中，可以通過測量防銹油40 ℃時的運動黏度來間接得到煤油混入量10%時的臨界值。

圖3 混入10%煤油后各防銹油在40 ℃時的運動黏度

5 結束語

通過試驗可知，煤油混入量為10%時對防銹油的防銹性能和軸承環境封存試驗結果的影響不大，故可以把10%煤油混入量作為更換或調整防銹油的一個參考值。車間可以通過測量防銹油40 ℃時運動黏度來間接推算煤油的混入量，方便快捷地對防銹油進行監控。當然，防銹油的防銹效果還與整個產品的生產工藝、清洗包裝、溫度、濕度及大氣污染等密切相關，只有加強生產過程中各個環節的防銹管理，才能更好地發揮防銹油應有的作用。