锈蚀的产生和危害
通常润滑油在工作条件下,常有水、汽的存在,大量水汽不仅会使油品乳化,还能使设备生锈。因此润滑油中往往会添加适量的防锈剂,使油品具有防止金属锈蚀的性能。在有水汽存在时,润滑油自身对金属的附着能力减弱,需要加入一定量强极性有机化合物,使其紧紧吸附在金属表面,这样可使水与金属脱离接触,起到防锈的作用。同时润滑油品在使用过程中不可避免地与空气中的氧以及金属表面接触发生氧化反应而变质,使油品粘度增大,酸值增加,生成油泥和沉淀,从而对金属部件产生锈蚀。
防锈的意义
锈蚀问题遍及国民经济和国防建设各个部门,锈蚀使大量金属材料和金属设备损坏而报废。据日本相关机构调查,机械行业中因锈蚀带来的损失金额约占总产值的2%,而用于防锈的费用则为直接损失的0.06%。1999年我国国家石油化学工业局统计显示,我国每年因生锈造成的经济损失约为2800亿元人民币,占国民经济总产值的4%,仅石化行业造成的经济损失高达400亿元人民币。
因此防锈具有重要的经济和社会意义,防锈可以延长机器或零件等的使用寿命,降低设备维护成本,节约资源;可以防止机器或者零件等功能的失效,避免一些安全事故的发生。
防锈性能的评定方法
油品的防锈性能的评价非常重要。评定防锈性的方法很多,在工业润滑油规格中,常见的方法是加抑制剂矿物油在水存在下防锈性能试验法(GB/T 11143)。
该方法概要是:将300 mL试油和30 mL蒸馏水或合成海水混合,把圆柱形的试验钢棒全部浸在其中,在60 ℃以下1000±50 r/min进行搅拌。通常试验周期为24 h,根据合同双方的要求亦可长可短。试验周期结束后用异辛烷或石油醚洗涤、晾干,随即观察试验钢棒锈蚀的痕迹和锈蚀的程度。标准建议按下述的锈蚀程度分级:
无锈:钢棒上没有锈斑。
轻微锈蚀:限于锈点不超过6个,每个锈点直径不大于1 mm。
中等锈蚀:锈蚀超过6个点,但小于试验钢棒表面的5%。
严重锈蚀:锈蚀面积超过试验钢棒表面积的 5%。
很多情况下,如汽轮机中,水分可能混入润滑油,从而使铁部件生锈。本试验能表明加入适量抑制剂的矿物油,有助于防止这种情况引起的锈蚀。
上述方法(GB/T 11143)通常应用于非防锈油产品的防锈性能的测定,而针对防锈油等产品,在实验室中也可模拟其应用的工作环境条件,对其进行防锈性能的测试,当前主要有湿热试验方法和盐雾试验方法等。
湿热试验方法(GB/T 2361)的概要是:在高湿和特定温度条件下,检查防锈油脂对金属的防锈性能的试验。将涂有防锈油脂的金属试片挂在温度49士1℃、相对湿度95%以上的湿热试验箱中,经规定的试验周期后,取出检查,以试片表面有效区锈点的数量和大小来判断油品试样的防锈性能。
盐雾试验方法(SH/T 0081)的概要是:在氯化钠溶液制成的雾状环境中进行防锈蚀试验,将涂抹试样的金属片按规定角度放置到盐雾试验箱中,在35℃恒温和规定的喷雾量(沉降率)条件下,经规定的试验时间后,观察试片表面是否锈蚀和锈蚀点的多少来判断油品试样的防锈性能。