唐友云+徐美娟+續(xù)景+程型國+張大華

摘要：選用調(diào)合齒輪油常用基礎油和RHY4208齒輪油復合劑為研究對象，通過模擬評定手段，對基礎油在工業(yè)齒輪油和車輛齒輪油中的互換性進行了考察。結(jié)果表明，在調(diào)制工業(yè)齒輪油時，Ⅳ類基礎油的Timken OK值最高，Timken試驗的基礎油互換規(guī)則為Ⅰ類 BS基礎油可替換Ⅱ類BS基礎油，Ⅳ類基礎油可替換Ⅰ類BS和Ⅱ類BS基礎油；四球試驗的基礎油互換規(guī)則為Ⅳ類和Ⅰ類BS基礎油可替換Ⅱ類BS基礎油。使用復合劑RHY4208調(diào)制車輛齒輪油的模擬L-42試驗的基礎油互換規(guī)則為Ⅰ類BS基礎油、Ⅱ類BS基礎油、Ⅳ類基礎油可自由互換；模擬L-37試驗基礎油互換規(guī)則為Ⅰ類BS基礎油、Ⅱ類BS基礎油可替代 Ⅳ 類，Ⅳ 類不能替代Ⅰ類BS基礎油、Ⅱ類BS基礎油。

關鍵詞：齒輪油；基礎油；互換性

中圖分類號：TE626.3文獻標識碼：A

0引言

21世紀以來，我國經(jīng)濟保持了年均8%以上的高速增長，帶動了能源消費的持續(xù)增長，同時也為潤滑油行業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的空間，我國潤滑油消費也保持持續(xù)、高速增長的勢態(tài)。據(jù)石油和化工聯(lián)合會數(shù)據(jù)顯示，2010國內(nèi)全年潤滑油產(chǎn)量達到 856.9萬t，同比上漲 13%。在基礎油資源配比上，國產(chǎn)基礎油占一半以上市場份額，主要來自于中國石油、中國石化和其他地方煉廠，進口基礎油占 30% 左右份額。

一直以來，中國石油基礎油資源豐富，有老三套的石蠟基基礎油、中間基基礎油和環(huán)烷基基礎油，還有不同加氫工藝生產(chǎn)的加氫基礎油，為對基礎油資源進行合理利用，因此有必要開展基礎油互換規(guī)則的研究工作。目前，國外已有的基礎油互換規(guī)則有內(nèi)燃機基礎油互換規(guī)則API 1509[1]，但是對于齒輪油基礎油的互換，至今還沒有通用的規(guī)則可供參考。

本文選用調(diào)合齒輪油常用的不同類型基礎油為研究對象，在RHY4208齒輪油復合劑的基礎上，對各類基礎油在工業(yè)齒輪油和車輛齒輪油中的可互換性進行了考察。

1實驗部分

1.1復合劑

實驗所使用的復合劑為RHY4208，其質(zhì)量指標和實測值見表1。表1RHY4208復合劑質(zhì)量指標及實測值

2.1.1Timken實驗互換性分析

Timken OK值的分析結(jié)果表明，所調(diào)的四個油樣中PAO40所調(diào)樣品的Timken OK值最高，其次為HVIS 150BS、MVI 150BS，HVIH 150BSM最小。分析其原因主要為HVIS 150BS、MVI 150BS為普通精制的Ⅰ類基礎油，其中所含的硫含量高于加氫Ⅱ類基礎油HVIH 150BSM，而高的硫含量有利于提高油品的極壓抗磨性能[3]，因此Timken OK值的結(jié)果為Ⅰ類基礎油高于Ⅱ類基礎油。Ⅳ類基礎油中不含硫，但可能由于其結(jié)構的特殊性及對復合劑優(yōu)異的感受性使得其Timken OK值最高，表現(xiàn)出優(yōu)異的極壓抗磨性能。

從上述的分析結(jié)果表明，Timken試驗中不同基礎油可互換性為：Ⅰ類BS基礎油可替換Ⅱ類BS基礎油，Ⅳ類基礎油可替換Ⅰ類BS和Ⅱ類BS基礎油，但是用Ⅳ類基礎油調(diào)制合格工業(yè)齒輪油時，需要補加防銹劑。同時所分析HVIS 150BS和MVI 150BS評價數(shù)據(jù)表明，二者可以互換。

2.1.2四球?qū)嶒灮Q性分析

從四球試驗的結(jié)果可知， PAO40、HVIS 150BS、MVI 150BS所調(diào)3個油樣的抗磨性能相當，優(yōu)于HVIH 150BSM。也就是說，在RHY4208的加量為1.0%時，Ⅳ類和Ⅰ類BS基礎油可替換Ⅱ類BS基礎油。

2.2車輛齒輪油基礎油模擬評定實驗互換性考察

車輛齒輪油主要針對 L-37和L-42試驗的基礎油互換性進行研究，建立的具體操作步驟與工業(yè)齒輪油類似，在同等加劑量的情況下，考察Ⅰ類 BS基礎油、Ⅱ類BS基礎油、Ⅳ類基礎油的模擬L-37、L-42評價結(jié)果，根據(jù)模擬結(jié)果，確立可互換性。

表5、表6、表7分別為RHY 4208加劑量為42%、3.8%、3.5%時，基礎油在車輛齒輪油中的性能評價結(jié)果。表5基礎油在車輛齒輪油中的性能評價（RHY4208加劑量4.2%）

項目GB 5903-1995要求GO-1GO-2GO-3GO-4試驗方法美孚PAO40，%95.5HVIH 150BSM，%95.5HVIS 150BS-1，%95.5MVI 150BS，%95.5T803B，%0.30.30.30.3RHY4208復合劑，%4.24.24.24.2T901/μg·g-110101010銅片腐蝕（121℃，3h）/級不大于32d2c3b3bGB/T 5096D665B（海水）無銹重繡無銹無銹無銹GB/T 11143模擬L-37/分105.710.715.220.7RH 01 ZB4107模擬L-42/N89.089.089.089.0RH 01 ZB4093磷含量，%0.04220.04170.04300.0416ASTM D6481硫含量，%1.761.742.241.98ASTM D6481

表6基礎油在車輛齒輪油中的性能評價（RHY4208加劑量3.8%）

項目GB 5903-1995要求GO-1GO-2GO-3GO-4試驗方法美孚PAO40，%95.9HVIH 150BSM，%95.9HVIS 150BS，%95.9MVI 150BS，%95.9T803B，%0.30.30.30.3RHY4208復合劑，%3.83.83.83.8T901/μg·g-110101010銅片腐蝕（121℃，3h）/級不大于32d2e3b3bGB/T 5096D665B（海水）無銹中銹無銹無銹無銹GB/T 11143模擬L-37/分102.121.115.115.5RH 01 ZB4107模擬L-42/N89.075.689.075.6RH 01 ZB4093磷含量，%0.03700.03760.03760.0372ASTM D6481硫含量，%1.601.601.921.81ASTM D6481

表7基礎油在車輛齒輪油中的性能評價（RHY4208加劑量3.5%）

項目GB 5903-1995要求GO-1GO-2GO-3GO-4試驗方法美孚PAO40，%96.2HVIH 150BSM，%96.2HVIS 150BS，%96.2MVI 150BS，%96.2T803B，%0.30.30.30.3續(xù)表

項目GB 5903-1995要求GO-1GO-2GO-3GO-4試驗方法RHY4208復合劑，%3.53.53.53.5T901/μg·g-110101010銅片腐蝕（121℃，3h）/級不大于32d2d3b3bGB/T 5096D665B（海水））無銹中銹無銹輕銹重銹GB/T 11143模擬L-37/分103.521.611.335.7RH 01 ZB4107模擬L-42/N89.089.089.089.0RH 01 ZB4093磷含量，%0.03500.03510.03570.0352ASTM D6481硫含量，%1.441.461.881.68ASTM D6481

2.2.1模擬L-42 實驗互換性分析

表5、表6、表7的結(jié)果表明：對同一個基礎油來說，當復合劑RHY 4208加劑量下降時，對油品的極壓性能基本不變；對不同基礎油而言，在相同劑量下，油品所表現(xiàn)出來的極壓性能也是相當?shù)摹Ｒ虼耸褂脧秃蟿?RHY 4208調(diào)制車輛齒輪油的L-42試驗基礎油互換規(guī)則為Ⅰ類BS基礎油、Ⅱ類BS基礎油、Ⅳ類基礎油可自由互換。

2.2.2模擬L-37 實驗互換性分析

模擬L-37評價的是油品的抗磨性能，評分越低，油品抗磨性能越好。從表5、表6、表 7 的模擬 L-37 結(jié)果可知，在所考察的三個劑量條件下，PAO的評分結(jié)果都是最差的；HVIH 150BSM 與 HVIS 150BS 表現(xiàn)相當，評分最??；其次為 MVI 150BS。當復合劑劑量大于3.8%時，基礎油MVI 150BS的模擬L-37評分均小于25.0分，但是當復合劑劑量降至3.5%時，MVI 150BS模擬L-37評分增大至357分。因此模擬L-37試驗基礎油互換性總結(jié)如下：

（1） HVIH 150BSM與HVIS 150BS可自由互換。

（2） HVIH 150BSM與HVIS 150BS可替代MVI 150BS。

（3） Ⅰ類BS基礎油、Ⅱ類BS基礎油可替代Ⅳ 類。

3結(jié)論

（1）使用復合劑RHY 4208調(diào)制工業(yè)齒輪油，Timken 試驗基礎油可互換性為Ⅰ類 BS基礎油可替換Ⅱ類BS基礎油，Ⅳ類基礎油可替換Ⅰ類BS和Ⅱ類BS基礎油，但是用Ⅳ類基礎油調(diào)制合格工業(yè)齒輪油時，需要補加防銹劑。

（2）使用復合劑RHY 4208調(diào)制工業(yè)齒輪油，四球試驗的基礎油可互換性為Ⅳ類和Ⅰ類BS基礎油可替換Ⅱ類BS基礎油。

（3）使用復合劑 RHY 4208調(diào)制車輛齒輪油的模擬L-42試驗基礎油可互換性為Ⅰ類BS基礎油、Ⅱ類BS基礎油、Ⅳ類基礎油可自由互換。

（4）使用復合劑 RHY 4208調(diào)制車輛齒輪油的模擬L-37試驗基礎油可互換性為：Ⅰ類BS基礎油、Ⅱ類BS基礎油可替代 Ⅳ 類，Ⅳ 類不能替代Ⅰ類BS基礎油、Ⅱ類BS基礎油。

參考文獻：

[1] API 1509 Engine Oil Licensing and Certification System Fifteenth Edition[S].

[2] 李偉，賀產(chǎn)鴻. 對潤滑油基礎油質(zhì)量和加工工藝的再認識[J].潤滑油，2004，19（4）：1-9.

[3] 葉小娟， 趙鎖奇， 劉慶廉，等. 基礎油組成對潤滑脂抗磨性能的影響[J]. 潤滑與密封，2007，32（9）：122-124.收稿日期：2013-10-17。

作者簡介：唐友云，工程師，碩士，2007年畢業(yè)于湖南大學化學化工學院分析化學專業(yè)，現(xiàn)主要從事油品分析檢測及油液監(jiān)測工作。Email：tangyouyun_rhy@petrochina.com.cn2014年10月Oct.2014潤 滑 油LUBRICATING OIL第 29卷 第5期 Vol.29，No.5