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

隨著冶金工業的發展，針對軋機油膜軸承的工況，油膜軸承油應運而生。該類潤滑油除了潤滑運動部件外，還必須承受軋機的全部軋制載荷。高速線材精軋機油膜軸承一般用作軋輥的支撐輥，工況極為惡劣，一方面速度和負荷變化大、沖擊振動大，動壓油膜難以穩定，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，降低了油膜強度，造成磨損；高速線材精軋機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發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荷油膜軸承油。目前，國際上還沒有統一的油膜軸承油產品標準。我國油膜軸承專用油的研究是根據美國鋼鐵公司US.STEEL 136標準和Mobil公司產品標準來開發研制該類產品的，國內中國石化潤滑油公司、蘭州煉化公司石化研究院、上海海聯潤滑材料研究所等開發的油膜軸承系列用油都分別制定了本公司的企業標準[1]。

蘭州煉化公司石化研究院20世紀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量協議標準并研制出相當于美孚100系列460號油膜軸承油產品。本文開發的460號油膜軸承油與美孚500系列性能相當，抗磨性能有顯著提高，可以滿足現代高負荷高速軋機使用要求。

460號油膜軸承油質量標準

參照美孚500系列以及殼牌Vitrea系列油品的質量指標以及相關文獻資料[1]，制定了460號油膜軸承油的研制標準，其主要質量性能指標見表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

基礎油組分的確定

基礎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。根據高速線材軋機油膜軸承油的實際運轉工況及性能指標要求，抗乳化性能是其關鍵指標，且黏度指數要達到90以上。因此選用深度精制的加氫基礎油500N及光亮油150BS作為基礎油進行調和。

添加劑配方研究

復合劑的選擇

添加劑的質量與性能以及復合配方的優化程度決定了高速線材軋機油膜軸承油性能的優劣。本文選取了兩種復合劑A與B，與上述基礎油進行比例調和，考察兩種配方下460號油膜軸承油產品的性能差異，試驗結果列于表2。

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

表2 兩種配方的460號油膜軸承油典型數據

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與復合劑B進行復配調和460號油膜軸承油，結果見表3。

由表3可以看出，當加劑量為0.1%（質量分數）時，兩種極壓抗磨劑配方燒結負荷PD均達不到指標要求，提高加劑量至0.3%（質量分數），樣品1及樣品2 PD均能達到指標要求，抗乳化性能及氧化性能相當且可以達到指標要求，但是S2氧化后產生銅綠，故選擇極壓抗磨劑S1進行復配。

表3 兩種極壓抗磨劑性能考察結果

產品性能評價

根據以上研究結果，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行評價，結果見表4。

從表4可以看出，研制出的460號油膜軸承油性能指標可以達到并且高于指標要求。

表4 460號油膜軸承油綜合評定結果

結論

研制出的460號油膜軸承油各項性能均能滿足研制標準要求，且對標殼牌460號油膜軸承油，極壓性能、抗乳化性能及抗磨損性能均優于殼牌同類產品。目前該產品正應用于相關軋鋼廠，試驗至今，據用戶反饋未出現任何異常現象，且本實驗室跟蹤產品不同階段性能指標均滿足使用要求。