對于在應(yīng)用中改用磺酸鈣(CS)潤滑脂這一點(diǎn),許多鋰基潤滑脂使用者已經(jīng)意識(shí)到,其具有明顯的成本和性能優(yōu)勢。然而,并非所有的磺酸鈣潤滑脂都是相同的:基于現(xiàn)場試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),雅富頓解釋了順利轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵成功因素,以及如何從良好的合作伙伴關(guān)系中真正獲得回報(bào)。
刊登在 2023 年 4月版的《Lube》雜志上。
對于在應(yīng)用中改用磺酸鈣(CS)潤滑脂這一點(diǎn),許多
鋰基潤滑脂使用者已經(jīng)意識(shí)到,其具有明顯的成本和性能優(yōu)勢。然而,并非所有的
磺酸鈣潤滑脂都是相同的:基于現(xiàn)場試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),
雅富頓解釋了順利轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵成功因素,以及如何從良好的合作伙伴關(guān)系中真正獲得回報(bào)。
除電子行業(yè)的需求外,電動(dòng)汽車電池需求的不斷增長導(dǎo)致許多稀有金屬成本大幅上升。在過去三年,氫氧化鋰的價(jià)格已經(jīng)增長為了原來四倍多,這使鋰基潤滑脂不再能夠在成本和性能之間取得平衡。
如今,磺酸鈣的價(jià)格比鋰更有競爭優(yōu)勢,也更穩(wěn)定,磺酸鈣作為
潤滑脂稠化劑的吸引力與日俱增?;撬徕}通常在要求結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和有效潤滑的應(yīng)用中發(fā)揮更好的作用,尤其是在高溫、重載或沖擊載荷與潮濕的條件下。
依據(jù)雅富頓與原始設(shè)備制造商(OEM)和客戶的經(jīng)歷、協(xié)作和討論,如欲順利改用正確的磺酸鈣潤滑脂,應(yīng)考慮三個(gè)關(guān)鍵因素:性能平衡、兼容性和使用壽命。
性能的重新平衡
每種類型的稠化劑都能為成品潤滑脂帶來不同的優(yōu)勢,并塑造出關(guān)鍵性能,如結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、載荷能力和防水性。磺酸鈣稠化劑在這些方面都具有內(nèi)在的良好性能,并可以作為性能添加劑大幅降低添加劑成本,使?jié)櫥圃焐淌芤?。但是,并非所有的磺酸鈣潤滑脂都可以互換。
傳統(tǒng)上,磺酸鈣潤滑脂與鋰基潤滑脂相比,含有更高比例的稠化劑。在汽車輪轂軸承等應(yīng)用中,都會(huì)導(dǎo)致潤滑脂隨著時(shí)間的推移而變硬。幸運(yùn)的是,如今出現(xiàn)了一種創(chuàng)新型磺酸鈣潤滑脂生產(chǎn)工藝,可以最大限度地減少稠化劑的含量(以及硬化的風(fēng)險(xiǎn))——節(jié)省制造的時(shí)間和成本,同時(shí)經(jīng)各方面證明,具有良好性能。
確保兼容性
在更換潤滑脂的類型時(shí),能夠通過全面拆卸并使用溶劑清洗以完全去除之前潤滑脂,是很難做到的。更多的是,新潤滑脂只是置換舊潤滑脂。這就有可能存在兩種潤滑脂產(chǎn)生反應(yīng)。
在更換前,您可以參考潤滑脂兼容性表。不過,正如Grease Technology Solutions LLC的Chuck Coe在其2019年論文《兼容性表很危險(xiǎn)》中所指出的,這些表并不總是準(zhǔn)確一致的。更重要的是,這些表中只說明了不同稠化劑之間的相互作用,并未考慮基礎(chǔ)油和/或性能添加劑之間的相互作用。這些化學(xué)物質(zhì)之間的不兼容性會(huì)減弱稠化劑的結(jié)構(gòu),導(dǎo)致稠化劑質(zhì)量較差或潤滑不足。確認(rèn)兼容性的最可靠方法是將新潤滑脂和現(xiàn)有的潤滑脂混合,然后測試混合物的性能。
為確保不會(huì)出現(xiàn)意外情況,雅富頓通常會(huì)對新舊潤滑脂按照90-10、50-50和10-90混合物進(jìn)行測試。ASTM D6158‘評(píng)估二元潤滑脂混合物的兼容性’是個(gè)很好的起點(diǎn),考察了剪切載荷和熱載荷下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。有了比較樂觀的結(jié)果,然后可以進(jìn)行對最終應(yīng)用至關(guān)重要的任何其他測試,從而確?;旌衔锞哂兴邢嚓P(guān)特性。
潤滑脂的使用壽命
確定新潤滑脂(或潤滑脂混合物)具有必要的性能后,就必須檢查其在整個(gè)使用壽命期間是否能夠得到維護(hù)。包括定期油脂分析在內(nèi)的現(xiàn)場試驗(yàn)?zāi)芴峁┳詈玫淖C明。
現(xiàn)場試驗(yàn)需要周密規(guī)劃和精心管理,以確保試驗(yàn)與應(yīng)用相關(guān),并得出可靠、有意義的結(jié)果。如需明確因果關(guān)系,必須始終使用全新的部件。試驗(yàn)樣本的數(shù)量越多越好:從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度看,樣本越多,越有助于平衡異常結(jié)果,并糾正可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤。在日常維修過程中,可能會(huì)丟棄和更換現(xiàn)場試驗(yàn)部件;可能會(huì)錯(cuò)誤地出售或報(bào)廢車輛和設(shè)備;任何事情都有可能發(fā)生!
在現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)束時(shí),獨(dú)立評(píng)估和驗(yàn)證組件對于最大限度減少潛在偏差也是至關(guān)重要的。除實(shí)驗(yàn)室測試外,這還為設(shè)備所有者提供了額外的保證:不僅是對尋求更換潤滑脂的設(shè)備所有者,而且對設(shè)備制造商也是如此,因?yàn)橐苍S需要獲得他們的認(rèn)證。
真實(shí)驗(yàn)證
雅富頓與原始設(shè)備制造商密切合作,使用這種稠化劑含量更低的新型磺酸鈣潤滑脂進(jìn)行了相關(guān)的現(xiàn)場試驗(yàn)。在印度惡劣氣候條件下,這種新型潤滑脂成功通過了卡車輪轂軸承長期試驗(yàn)之后,又面臨著保護(hù)煉鋼廠熱軋輥軸承的挑戰(zhàn)。在這種情況下,潤滑脂的結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性能至關(guān)重要,因?yàn)槠湟掷m(xù)暴露在高負(fù)荷、高熱和濺水的環(huán)境中。
為了能夠支持在極端工作條件下實(shí)現(xiàn)最佳性能,現(xiàn)場試驗(yàn)用的磺酸鈣潤滑脂采用了適當(dāng)?shù)膹?fù)合添加劑。為了研究潤滑脂的實(shí)驗(yàn)室性能,我們進(jìn)行了廣泛的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性測試,包括四球燒結(jié)和磨損、滾動(dòng)剪切穩(wěn)定性和錐入度測試。在所有臺(tái)架試驗(yàn)中,低稠化劑磺酸鈣潤滑脂的性能均符合或優(yōu)于現(xiàn)有的鋰基潤滑脂,因此進(jìn)入了試用階段。
圖1:煉鋼廠的極端運(yùn)行條件
使用復(fù)合鋰基潤滑脂時(shí),熱軋輥軸承每天需要加脂3次,每10天更換一次。改用磺酸鈣潤滑脂后,加脂間隔幾乎延長了十倍,從8小時(shí)延長到72小時(shí),軸承的使用壽命也從10天延長到60天。這不僅大大節(jié)省了潤滑脂和維護(hù)成本,更重要的是避免了生產(chǎn)延誤及由此而產(chǎn)生的額外成本。這些結(jié)果在第二家煉鋼廠得到了驗(yàn)證。
性能回報(bào)
如果采用了合適的磺酸鈣潤滑脂,就可以通過其獨(dú)特的性能優(yōu)勢,即通過降低設(shè)備維護(hù)成本(例如軸承)和提高生產(chǎn)率(通過減少加脂的頻率來減少停機(jī)時(shí)間),從而實(shí)際節(jié)約成本。
雅富頓利用其專業(yè)知識(shí)與最終用戶和原始設(shè)備制造商密切合作,提供相關(guān)、可復(fù)制的測試和試驗(yàn)。結(jié)合這些測試和試驗(yàn),能為所有利益相關(guān)者提供所需的保證。
改用正確的磺酸鈣潤滑脂后,您將很快獲得雙重效益。
圖2:汽車應(yīng)用中的磺酸鈣潤滑脂
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