460号抗磨型油膜轴承油的研制

周婷

中海油气（泰州）石化有限公司

随着冶金工业的发展，针对轧机油膜轴承的工况，油膜轴承油应运而生。该类润滑油除了润滑运动部件外，还必须承受轧机的全部轧制载荷。高速线材精轧机油膜轴承一般用作轧辊的支撑辊，工况极为恶劣，一方面速度和负荷变化大、冲击振动大，动压油膜难以稳定，易造成干摩擦或边界润滑，容易磨损轴承；另一方面工作条件中含有冷却水、铁皮等外界污染物，使油污染、乳化，降低了油膜强度，造成磨损；高速线材精轧机高压冷却水是油膜轴承油的主要污染源，因此油品的抗乳化性能尤为重要。

油膜轴承油至今已经发展了第一代抗氧型油膜轴承油、第二代抗乳化抗氧防锈型油膜轴承油以及第三代抗氧抗乳化防锈抗磨型重负荷油膜轴承油。目前，国际上还没有统一的油膜轴承油产品标准。我国油膜轴承专用油的研究是根据美国钢铁公司US.STEEL 136标准和Mobil公司产品标准来开发研制该类产品的，国内中国石化润滑油公司、兰州炼化公司石化研究院、上海海联润滑材料研究所等开发的油膜轴承系列用油都分别制定了本公司的企业标准[1]。

兰州炼化公司石化研究院20世纪90年代与首钢、北钢公司签订460号抗氧防锈型油膜轴承油质量协议标准并研制出相当于美孚100系列460号油膜轴承油产品。本文开发的460号油膜轴承油与美孚500系列性能相当，抗磨性能有显著提高，可以满足现代高负荷高速轧机使用要求。

460号油膜轴承油质量标准

参照美孚500系列以及壳牌Vitrea系列油品的质量指标以及相关文献资料[1]，制定了460号油膜轴承油的研制标准，其主要质量性能指标见表1。

从表1可以看出，油膜轴承油要求具有良好的黏温性能，优异的抗乳化性能，足够的抗磨性能和极压性能，良好的防锈性、防腐性、氧化安定性和抗泡性等。

研制过程

基础油组分的确定

基础油的精制深度和类型直接影响到油品的抗乳化性能、黏温性能和抗氧化安定性能等。根据高速线材轧机油膜轴承油的实际运转工况及性能指标要求，抗乳化性能是其关键指标，且黏度指数要达到90以上。因此选用深度精制的加氢基础油500N及光亮油150BS作为基础油进行调和。

添加剂配方研究

复合剂的选择

添加剂的质量与性能以及复合配方的优化程度决定了高速线材轧机油膜轴承油性能的优劣。本文选取了两种复合剂A与B，与上述基础油进行比例调和，考察两种配方下460号油膜轴承油产品的性能差异，试验结果列于表2。

从表2可以看出，两种复合剂配方下，460号油膜轴承油极压性能PD值均达不到指标要求，且配方B的油品抗乳化性能优于配方A，因此要结合配方B选择合适的极压抗磨剂进行复配考察油品性能指标。

表2 两种配方的460号油膜轴承油典型数据

极压抗磨剂的选择

通常极压抗磨剂会对油品的抗乳化性能以及抗氧化性能产生影响，因此选用极压抗磨剂时要重点考虑其种类及加剂量，选用活性适宜且对抗乳化及抗氧化性能影响较小的极压抗磨剂从而达到各方面的平衡[2]。本文选取了两种极压抗磨剂S1及S2与复合剂B进行复配调和460号油膜轴承油，结果见表3。

由表3可以看出，当加剂量为0.1%（质量分数）时，两种极压抗磨剂配方烧结负荷PD均达不到指标要求，提高加剂量至0.3%（质量分数），样品1及样品2 PD均能达到指标要求，抗乳化性能及氧化性能相当且可以达到指标要求，但是S2氧化后产生铜绿，故选择极压抗磨剂S1进行复配。

表3 两种极压抗磨剂性能考察结果

产品性能评价

根据以上研究结果，确定了460号油膜轴承油基本组成，对460号油膜轴承油全配方进行评价，结果见表4。

从表4可以看出，研制出的460号油膜轴承油性能指标可以达到并且高于指标要求。

表4 460号油膜轴承油综合评定结果

结论

研制出的460号油膜轴承油各项性能均能满足研制标准要求，且对标壳牌460号油膜轴承油，极压性能、抗乳化性能及抗磨损性能均优于壳牌同类产品。目前该产品正应用于相关轧钢厂，试验至今，据用户反馈未出现任何异常现象，且本实验室跟踪产品不同阶段性能指标均满足使用要求。