適用于鋁軋制的無漬抗磨液壓油SW 的研制

魏芳仕

安美科技股份有限公司

鋁軋制是我國傳統(tǒng)的金屬加工工藝過程，在鋁材、鋁板的冷軋過程中，表面光潔度一直是制約鋁軋制行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的瓶頸。

影響鋁材表面光潔度的因素主要有兩個[1]：

◇鋁軋制工藝油的退火清凈性能，特別是油少量液壓油漏入會更加影響退火清凈性能；

◇鋁軋制設(shè)備所用的液壓油，液壓油發(fā)生的少量泄漏，會對鋁軋制工藝油造成污染，從而使退火后的鋁板表面呈黃色油斑。

因液壓油泄漏對軋制油的污染，軋制產(chǎn)品退火后油漬會殘留在制品表面，形成油斑，影響產(chǎn)品質(zhì)量，造成廢料。所謂無漬抗磨液壓油，即保證鋁軋制液壓系統(tǒng)平穩(wěn)運行，即使少量泄漏，也不會影響鋁材表面光潔度的抗磨液壓油。無漬抗磨液壓油具有較高的無卡咬負(fù)荷PB和燒結(jié)負(fù)荷PD，抗磨性能可滿足鋁軋制設(shè)備的使用要求，同時剪切安定性高，保證液壓油不會在設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中黏度變稀導(dǎo)致液壓系統(tǒng)抖動而不能平穩(wěn)運行。

本文研制了一種鋁軋制設(shè)備用的無漬抗磨液壓油SW，避免了因液壓油少量滲漏到鋁軋制加工油中對退火后的鋁板表面光潔度產(chǎn)生不良影響。

無漬抗磨液壓油SW 的技術(shù)指標(biāo)

經(jīng)過對多個鋁軋制公司的走訪，發(fā)現(xiàn)多個公司鋁軋制的液壓系統(tǒng)都是采用32 和46 兩種型號的抗磨液壓油。因我國目前沒有無漬抗磨液壓油的國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，故參照液壓油國家標(biāo)準(zhǔn)GB 11118.1—2011 抗磨液壓油的有關(guān)技術(shù)指標(biāo)及無漬液壓油的特殊使用要求，制定了研制的無漬抗磨液壓油的技術(shù)指標(biāo)，見表1。

表1 無漬抗磨液壓油SW的技術(shù)指標(biāo)

無漬抗磨液壓油的無漬試驗

為了評估少量液壓油泄漏到軋制液中是否會造成鋁材軋制的一次性合格率偏低，需要模擬建立無漬液壓油少量泄漏到軋制液中的無漬液壓油的無漬試驗標(biāo)準(zhǔn)。

本研究采用的無漬試驗（執(zhí)行安美科技股份有限公司無漬抗磨液壓油的無漬試驗標(biāo)準(zhǔn)Q/AMJC 2006）的主要內(nèi)容如下：

液壓油只有少部分泄漏到軋制液中，考慮在軋制液中混入10%（質(zhì)量比）的液壓油作無漬試驗。

用無漬抗磨液壓油10%（質(zhì)量比）加入鋁軋制加工油中配成稀釋液，取稀釋液0.15 mL 均勻分布在蛋撻盒（直徑50～70 mm，高度10～20 mm）底部，蓋上鋁箔蓋（直徑比蛋撻盒大2 mm），在馬弗爐的中心位置340 ℃恒溫1 h。觀察蛋撻盒底部和鋁箔蓋的污染情況，判定是否是無漬液壓油。

判定方式為：

◇最差的是蛋撻盒底部及鋁箔蓋上均有油斑（圖1 A)，為不合格。

圖1 無漬試驗結(jié)果的判定

◇稍差的是蛋撻盒底部少許油斑，蛋撻盒上少許油斑（圖1 B)，為不合格。

◇ 較好的是蛋撻盒底部沒有油斑，蛋撻盒上有一點油斑（圖1 C)，為合格。

◇最好的是蛋撻盒底部及鋁箔蓋均沒有油斑（圖1 D)，為優(yōu)秀。

抗磨無漬液壓油SW的研制

基礎(chǔ)油的選擇

研制無漬抗磨液壓油是32 號和46 號兩個牌號。研制無漬抗磨液壓油SW 的基礎(chǔ)油選擇40 ℃運動黏度為32 mm2/s 左右的加氫基礎(chǔ)油150N（基礎(chǔ)油1）和低黏度加氫基礎(chǔ)油（基礎(chǔ)油2～基礎(chǔ)油5），再加黏度指數(shù)改進(jìn)劑提高到需要的運動黏度。先對基礎(chǔ)油的無漬試驗考查測試，測試結(jié)果見表2。

從表2 可以看出，基礎(chǔ)油1 和基礎(chǔ)油2 產(chǎn)生油斑比較多，不合格，不能作為無漬抗磨液壓油的基礎(chǔ)油?；A(chǔ)油3 產(chǎn)生少量油斑，為合格?；A(chǔ)油4 和基礎(chǔ)油5 均不產(chǎn)生油斑，為優(yōu)秀?；A(chǔ)油4 的閃點比基礎(chǔ)油5 的閃點高，考慮到無漬抗磨液壓油中使用安全，選用基礎(chǔ)油4 作為無漬抗磨液壓油的基礎(chǔ)油。

黏度指數(shù)改進(jìn)劑的選擇

由于選用的基礎(chǔ)油4 的運動黏度較小，要將其調(diào)整到32 和46 號無漬抗磨液壓油，必須選用黏度指數(shù)改進(jìn)劑來提高成品的運動黏度。

考查了1 種OCP、2 種PIB、1 種PAMA，共4 種黏度指數(shù)改進(jìn)劑，將其分別加入選定的基礎(chǔ)油4 中調(diào)整到需要的黏度后，調(diào)成32 號液壓油，開展無漬試驗和剪切安定性試驗，結(jié)果見表3、圖2[2]。

圖2 不同黏度指數(shù)改進(jìn)劑調(diào)成32號液壓油的無漬試驗結(jié)果

表3 不同黏度指數(shù)改進(jìn)劑調(diào)成32號液壓油的考查數(shù)據(jù)

從表3、圖2 可以看出：

◇OCP 的剪切安定性較差，不適合調(diào)制無漬抗磨液壓油，PIB（A）、PIB（B）和PAMA 的剪切安定性都比較好，可以調(diào)制無漬抗磨液壓油。

◇OCP 和PAMA 所調(diào)的無漬抗磨液壓油的無漬試驗不合格，因為OCP 和PAMA 膠在退火溫度下不能完全分解。PIB(B)調(diào)的無漬抗磨液壓油合格，但不是優(yōu)秀，因為PIB(B)在退火溫度下分解不徹底。PIB（A）調(diào)的抗磨液壓油無漬試驗優(yōu)秀，因為PIB(A)在退火溫度下能徹底分解。

因此，選用PIB（A）黏度指數(shù)改進(jìn)劑和基礎(chǔ)油4 調(diào)制無漬抗磨液壓油SW。

復(fù)合添加劑的選擇

要滿足鋁軋制設(shè)備液壓系統(tǒng)的潤滑要求，研制的無漬抗磨液壓油選用通過丹尼遜HF-0 認(rèn)證的無灰抗磨液壓油復(fù)合添加劑，因為有灰液壓油復(fù)合添加劑會造成鋁材的污染。選擇通過丹尼遜HF-0 認(rèn)證的無灰抗磨液壓油復(fù)合添加劑的主要目的在于找到一種能保證滿足制定無漬抗磨液壓油SW 的技術(shù)指標(biāo)要求和具有優(yōu)秀無漬試驗性能的配方。

考查了3 種無灰抗磨液壓油復(fù)合添加劑（復(fù)合劑1～復(fù)合劑3，按照添加劑公司通過丹尼遜FH-0 認(rèn)證的推薦加劑量）和PIB（A）黏度指數(shù)改進(jìn)劑加入基礎(chǔ)油調(diào)制的無漬抗磨液壓油SW32，試驗結(jié)果見表4、圖3。

圖3 不同液壓油復(fù)合添加劑調(diào)制32無漬抗磨液壓油的無漬試驗結(jié)果

由表4、圖3 可以看出，3 種無灰抗磨液壓油復(fù)合添加劑調(diào)成的無抗磨液壓油都符合研制技術(shù)指標(biāo)的要求。復(fù)合劑1 由于加劑量低，無漬試驗的結(jié)果最好，故選擇復(fù)合劑1 作為調(diào)制無漬抗磨液壓油SW 的添加劑。

全配方性能

用選定基礎(chǔ)油4、黏度指數(shù)改進(jìn)劑PIB（A）和復(fù)合劑1 調(diào)制的無漬抗磨液壓油SW32、SW46 的配方和油品典型數(shù)據(jù)分別見表5、表6，油品無漬試驗結(jié)果見圖4。

圖4 調(diào)制無漬抗磨液壓油SW32和SW46的無漬試驗結(jié)果

表6 無漬抗磨液壓油SW的典型數(shù)據(jù)

由表5 可見，無漬抗磨液壓油SW32 和SW46 符合制定的無漬抗磨液壓油的研制技術(shù)指標(biāo)。

應(yīng)用情況

研制的無漬抗磨液壓油SW32、SW46 具有杰出的氧化穩(wěn)定性、抗磨損性和清凈性能，尤其是具有優(yōu)異的無漬性能，能保證生產(chǎn)出的鋁材表面光潔度大大提高。安美無漬抗磨液壓油SW32 成功應(yīng)用于河南鑫泰鋁業(yè)有限公司的650UST 鋁型材擠壓機，安美抗磨液壓油SW46 成功應(yīng)用于漢江丹江口鋁業(yè)有限責(zé)任公司丹發(fā)鋁材公司的型銅鋁型材擠壓機液壓系統(tǒng)(50 MN 以上)、重型銅鋁型擠壓機液壓系統(tǒng)(80 MN)。兩家公司使用無漬抗磨液壓油SW后機器能長時間平穩(wěn)運行，加工的鋁材次品率降低了10%～15%，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

結(jié)論

☆研制的無漬抗磨液壓油SW32 和SW46 完全符合制定的無漬抗磨液壓油的研制技術(shù)指標(biāo)，可以用于鋁材、鋁板軋制設(shè)備的液壓系統(tǒng)。

☆研制的無漬液壓油SW32 和46 完全解決了鋁軋制的液壓系統(tǒng)液壓油泄漏造成的污染，亦滿足軋機液壓系統(tǒng)的柱塞泵的高抗磨和氧化穩(wěn)定性能要求，大大降低了鋁材加工的次品率。