免洗防銹油的優選及適應性研究

姜國杰，任耀，史曉南，穆春輝，丁豐，孫志華

1.中國航發北京航空材料研究院，航空材料先進腐蝕與防護航空科技重點實驗室，北京 100095

2.空軍裝備部駐株洲地區軍事代表室，湖南 株洲 412002

清潔度對發動機中與潤滑油接觸的主要零部件、軸承類零部件等產品的壽命影響十分明顯，清潔度失控和清潔度受控零部件的壽命可相差幾倍甚至幾十倍以上，零部件的使用性能也可能受其影響[1-3]。以普惠公司軸承供應商斯凱孚為例，不考慮清潔度時，軸承壽命3 000 h，考慮清潔度后則長達50 000 h，且噪聲和震動都得以降低。發動機清潔度的控制是一個系統工程，不僅要防止發動機生產和裝配過程中產生的固體雜質影響發動機的清潔度，而且要控制防銹油等油料的雜質對發動機清潔度的影響。

目前發動機中防銹油[4-8]的使用方法是：耐蝕性差的材料零件(如軸承)做完清潔度檢查后涂防銹油進行防護，裝配前清除防銹油并重復清潔度檢查，合格后進行裝配。其中裝配前清除防銹油并重復清潔度檢查的操作非常繁瑣，耗時耗力。因此，對可以實現零件涂抹防銹油后不清洗而直接裝配的免洗防銹油的需求十分迫切。

本文優選了一種免洗的ZYS991-36 軸承減振防銹油[9-10]，對其進行了與發動機鋼、黃銅、鋁合金，鍍鋅、鍍鎘、鍍銀、鍍錫、鍍鉻、鍍鎳鋼，化學氧化鎂合金等基體材質，以及4050 潤滑油的適應性實驗，以確定免洗防銹油在發動機中使用的安全性。

1 實驗

1.1 材料

國產的ZYS991-36 軸承減振防銹油、ZYS-203 軸承零件用防銹油，45 鋼、H62 黃銅、2A12 鋁合金、ZM5鎂合金、ZM6 鎂合金，4050 潤滑油。

1.2 實驗方法

1.2.1 優選試驗

免洗防銹油的優選試驗方法見表1。

表1 優選試驗方法Table 1 Methods for testing the properties of antirust oil

1.2.2 與基體的適應性試驗

免洗防銹油與發動機基體適應性試驗方法見表2。

表2 與基體適應性試驗方法Table 2 Methods for testing the adaptability of antirust oil to different substrates

1.2.3 與潤滑油的適應性試驗

考察了混合10%的免洗防銹油后發動機4050 潤滑油的主要性能指標，試驗方法見表3。

表3 與潤滑油適應性實驗方法Table 3 Methods of adaptability experiments to lubricating oil

2 結果與討論

2.1 優選結果

ZYS991-36 軸承減振防銹油和ZYS-203 軸承零件用防銹油的優選實驗結果見表4，從中可見：

表4 兩種防銹油的性能對比Table 4 Comparison between the properties of two antirust oils

1) ZYS991-36 軸承減振防銹油的全部試驗項目均滿足免洗防銹油的技術指標要求。這主要是因為它以精制礦物油為基礎，由具有防銹、抗腐蝕、抗氧、減磨等作用的添加劑經過特殊生產工藝復配而成，抗腐蝕能力優異，并且在包裝灌裝前使用1 μm 濾袋進行過濾，具有較好的清潔度。

2) ZYS-203 軸承零件用防銹油的外觀、水分、煤油溶解性、腐蝕性、濕熱試驗、疊片試驗、結膠性、人工汗置換性等實驗項目滿足免洗防銹油的技術指標要求，但鹽霧試驗和清潔度不行。這主要是由于它形成的油層比較薄，抗腐蝕能力相對較差，并且未在包裝灌裝前使用1 μm 濾袋進行過濾。

2.2 與基體的適應性評價

優選的ZYS991-36 軸承減振防銹油與發動機基體的適應性試驗結果見圖1 至圖3，從中可見：

圖2 50 °C 腐蝕性試驗結果Figure 2 Results of corrosivity test at 50 °C

圖3 100 °C 腐蝕性試驗結果Figure 3 Results of corrosivity test at 100 °C

1) 涂覆ZYS991-36 軸承減振防銹油的45 鋼、H62 黃銅、2A12 鋁合金，鍍鋅、鍍鎘、鍍錫、鍍鉻、鍍鎳45 鋼，以及化學氧化ZM5 和ZM6 鎂合金等試片在240 h 濕熱試驗后未發生腐蝕。

2) 涂覆ZYS991-36 軸承減振防銹油的鍍銀45 鋼及H62 黃銅試片在50 °C 和100 °C 腐蝕性試驗中合格。

3) ZYS991-36 軸承減振防銹油與發動機基體適應性良好，主要是由于其中含有多種防銹添加劑，對黑色金屬和有色金屬均有良好的防銹效果。

2.3 與潤滑油的適應性評價

在4050 發動機潤滑油中混合10%優選的ZYS991-36 軸承減振防銹油后，其主要性能受到的影響見表5?？偨Y如下：

1) 混合過程中未出現放熱、吸熱、產生氣泡或沉淀等現象，說明4050 潤滑油與防銹油未發生化學反應，兩者僅是機械混合，顏色發生了變化。

2) 4050 潤滑油在-20 °C、常溫、40 °C、70 °C、100 °C 和120 °C 下的運動黏度，機械雜質和水分的質量分數，以及凝點、泡沫特性、腐蝕和氧化安定性在混入防銹油后的變化未超過10%，仍滿足技術指標的要求。

3) 4050 潤滑油的運動黏度在-40 °C 時變化超過10%，主要是由于ZYS991-36 軸承減振防銹油比4050潤滑油黏稠，但其實混合后的運動黏度仍滿足技術指標要求，不會產生不利影響。

4) 4050 潤滑油的酸值變化超過10%，主要是由于ZYS991-36 軸承減振防銹油含有防銹、抗腐蝕、抗氧、減磨等功能的添加劑，酸值相對較高，但是混合后的酸值仍滿足技術指標要求，無不良影響。

5) 4050 潤滑油的四球試驗結果變化超過10%，主要是ZYS991-36 軸承減振防銹油中添加有減磨添加劑所致，最大無卡咬負荷(PB)變大，磨斑直徑(D)變小，潤滑性能有所提升。

6) ZYS991-36 軸承減振防銹油與4050 發動機潤滑油之間適應性良好，主要是由于其在選用添加劑時避開了強極性的防銹劑和減磨劑，并針對潤滑油脂的結構特性在添加劑之間做了復配試驗。

3 結論

通過對2 種軸承用防銹油進行實驗，優選出了滿足免洗防銹油全部技術指標要求的ZYS991-36 軸承減振防銹油，它與多種發動機基體材質及4050 潤滑油的適應性良好，可以用于發動機中耐蝕性差的零件的防護，實現零件涂抹防銹油后不清洗而直接裝配的目的。