軸承防銹油——軸承的腐蝕機理

軸承(cheng)防銹油——軸承(cheng)的腐蝕機(ji)理

近幾(ji)年來，隨著汽車(che)、精密儀家電等行(xing)業的快速(su)發展，帶動了我(wo)國汽車(che)軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)、精密機(ji)床軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)、鐵路軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)、家電用軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)等軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)行(xing)業的快速(su)發展。軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)一般由(you)套圈(quan)（內外圈(quan)）、滾動體(ti)（鋼球和(he)滾子）和(he)保(bao)持(chi)架(jia)組成。除一些特(te)殊用的軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)是(shi)(shi)由(you)非金(jin)屬材(cai)料滾動體(ti)和(he)保(bao)持(chi)架(jia)組成外，絕(jue)大(da)多(duo)數軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)都是(shi)(shi)由(you)金(jin)屬材(cai)料制成的。金(jin)屬材(cai)料在大(da)氣環境中產生銹蝕是(shi)(shi)普遍存(cun)在的問題。軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)生銹會影(ying)響(xiang)其精度等級、使用壽命，甚至(zhi)導致(zhi)報廢或在使用中引發事故(gu)。因此，軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)防銹是(shi)(shi)軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)生產和(he)使用單位都十分關注的一個問題。

一、軸承銹蝕機理

金屬(shu)因接(jie)觸周圍環境物質而進行化學(xue)或(huo)(huo)電化學(xue)反(fan)應所產生的(de)(de)(de)現(xian)象(xiang)統稱(cheng)為腐蝕(shi)。通常把金屬(shu)在大氣環境中(zhong)受到水分、氧氣和(he)其他腐蝕(shi)性氣體(ti)等介質的(de)(de)(de)影響(xiang)而引起的(de)(de)(de)腐蝕(shi)或(huo)(huo)變色(se)稱(cheng)為銹蝕(shi)。在軸承行業中所講的銹蝕是指在大氣環境中，軸承零件表面形成局部微電池而引起的電化學反應。

二、軸(zhou)承(cheng)銹蝕現象

金屬腐蝕按其破壞形式可分為全面腐蝕和局部腐蝕。

全(quan)面腐(fu)蝕(shi)(shi)是指金屬(shu)表面在腐(fu)蝕(shi)(shi)介質作用下，腐(fu)蝕(shi)(shi)速度(du)沿著金屬(shu)表面擴展比向(xiang)深處擴展快，腐(fu)蝕(shi)(shi)分布在整個(ge)金屬(shu)表面上。

局部腐(fu)蝕是指(zhi)腐(fu)蝕在(zai)金屬個(ge)別區(qu)域發生的腐(fu)蝕，主要是斑(ban)狀(zhuang)腐(fu)蝕、陷坑腐(fu)蝕、點狀(zhuang)腐(fu)蝕、晶間腐(fu)蝕、腐(fu)蝕破裂(lie)、表面下腐(fu)蝕等形式。軸承一(yi)般發生局部腐(fu)蝕。

軸承在生產過程中常見的銹蝕有：片狀腐蝕、蜂窩狀腐蝕、黃印銹、黑印銹、黑點、以及由碰傷、劃傷、磨傷引起的銹蝕。

軸承在保管和使用過程中常見的銹蝕有：

滾動軸(zhou)承的金屬(shu)表面由于油膜被破壞直接(jie)沾附酸、堿溶(rong)液而引起(qi)銹(xiu)蝕，以顏(yan)色不(bu)同有黃(huang)銹(xiu)、紅銹(xiu)、黑(hei)銹(xiu)等(deng)；滾(gun)動軸承(cheng)接觸面(mian)在轉(zhuan)速極(ji)慢、處于搖動或靜止狀態時(shi)產生摩擦磨(mo)損(sun)而引起的腐蝕或銹蝕。

三、軸承銹蝕原因分析

在自然界中，絕大部分金屬以各種化合物狀態穩定存在。目前，人們使用的金屬都是通過冶煉或其他化學方法把金屬化合物進行分解而得到的，在這一過程中，金屬吸收了能量，因此，其化學能較高，較為活潑，有重新生成各種化合物的自然趨勢。金屬的腐蝕反應是一個自然現象，這是金屬腐蝕的熱力學基礎。如果金屬表面分子與外界物質均勻反應，生成致密的氧化膜，則會阻止金屬繼續腐蝕。然而，軸承的許多反應產物比較疏松，且有連續反應的趨勢，不能形成氧化膜，尤其是軸承鋼所發生的電化學反應有自加速現象，銹蝕反應發展很快。

軸承銹(xiu)蝕是由(you)多種(zhong)因素共同(tong)作(zuo)用(yong)的結果：

空(kong)氣(qi)屬于(yu)(yu)環境因素，空(kong)氣(qi)中的水(shui)分含量(liang)隨著(zhu)季(ji)(ji)節及(ji)(ji)天氣(qi)變化(hua)(hua)會發生(sheng)較大變化(hua)(hua)。在(zai)梅雨季(ji)(ji)節，空(kong)氣(qi)相對濕度可(ke)達到80%以上，尤其(qi)是在(zai)加(jia)工現場，由于(yu)(yu)環境相對封(feng)閉，而磨削(xue)加(jia)工用磨削(xue)液蒸發更加(jia)重了(le)空(kong)氣(qi)室溫濕度。當軸(zhou)承及(ji)(ji)其(qi)零件(jian)受到溫度變化(hua)(hua)影響時，極(ji)易(yi)在(zai)其(qi)表(biao)(biao)面形成冷凝水(shui)膜。軸(zhou)承經清洗在(zai)晾干過程中，由于(yu)(yu)表(biao)(biao)面溶劑(ji)的揮發而吸收熱量(liang)，使軸(zhou)承表(biao)(biao)面溫度降(jiang)低(di)，也(ye)為(wei)冷凝水(shui)的產生(sheng)提(ti)供了(le)條件(jian)。

在工(gong)廠車間內(nei)(nei)，人員密集，流動性(xing)大，灰(hui)塵及有(you)害氣體比例(li)較高，這些物(wu)質可以不同形式溶(rong)解(jie)于(yu)軸(zhou)承表面的冷凝(ning)水膜內(nei)(nei)，造成(cheng)軸(zhou)承銹(xiu)蝕(shi)。

軸承廠(chang)一般(ban)處于工(gong)業密(mi)集區，各種工(gong)業廢(fei)氣(qi)能(neng)使空氣(qi)質量(liang)明顯變差。有統計數據表明，熱電廠(chang)或(huo)其(qi)他燃煤鍋(guo)爐產生(sheng)的(de)二氧化硫數量(liang)驚人(ren)，而隨著城(cheng)市車輛增加，汽車尾氣(qi)排放日(ri)益(yi)增多成為讓(rang)人(ren)們關注的(de)環(huan)保焦點。這些含硫氣(qi)體，在水中(zhong)的(de)溶(rong)解度(du)(du)極強，其(qi)溶(rong)液具有極強的(de)腐蝕性(xing)。另外(wai)，溫度(du)(du)升(sheng)高也會極大加速銹(xiu)蝕反應。

四、軸承腐蝕化學反應機理

軸承腐蝕的化學反應機理主要有2種，即化學腐蝕和電化學腐蝕。

化(hua)學腐(fu)蝕是因金屬和介質發生(sheng)化(hua)學作用(yong)而引起(qi)的腐(fu)蝕，是沒(mei)有(you)電(dian)流產生(sheng)的腐(fu)蝕過程(cheng)。

電(dian)化學腐(fu)蝕(shi)(shi)是(shi)因(yin)金屬和介質發生(sheng)電(dian)化學反應而(er)發生(sheng)的腐(fu)蝕(shi)(shi)，是(shi)有電(dian)流產生(sheng)的腐(fu)蝕(shi)(shi)。

電(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)要比化(hua)學(xue)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)危險的(de)(de)多(duo)。在絕大多(duo)數情(qing)況下，軸承零件發生的(de)(de)是電(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。電(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)核心反(fan)應是金屬(shu)表面發生電(dian)化(hua)學(xue)反(fan)應，而(er)電(dian)化(hua)學(xue)反(fan)應需要3個條件，即電(dian)極(ji)（可理(li)解為不同電(dian)位的(de)(de)點(dian)）、連接電(dian)極(ji)的(de)(de)導體(ti)和電(dian)解質溶液。

軸(zhou)(zhou)承(cheng)鋼內部(bu)(bu)存在(zai)不(bu)均勻性(xing)，使不(bu)同部(bu)(bu)位的(de)(de)電位有(you)差別；在(zai)加工過程中產生內應(ying)力；而表面材質變化也是造成軸(zhou)(zhou)承(cheng)材料存在(zai)電位差別的(de)(de)原因(yin)。

軸承(cheng)金屬(shu)(shu)零件都是良導(dao)體(ti)(ti)，連接不同電極(ji)點(dian)之(zhi)間的金屬(shu)(shu)導(dao)體(ti)(ti)有很優良的導(dao)電性。

電解質溶液是內含電離子的液體，可與電極和導線形成閉合回路。

空氣中含有一定量的水分以及各種不同的無機化合物氣體或塵埃。軸承零件在加工過程中也會接觸不同種類的無機鹽和其他可溶于水的腐蝕性物質。當處于濕度較大的環境中的軸承表面產生凝露水膜時，空氣中的不同成分因溶于水而形成電解質溶液。其他種類的可溶物在水中溶解則增加了電解質溶液的濃度和腐蝕性，導致開始發生電化學反應。反應生成的物質會加速電化學反應和相伴隨的化學反應，使腐蝕加劇。

這就(jiu)是軸承在空(kong)氣(qi)中產生銹(xiu)蝕的內在原因。

（來(lai)源：軸承雜(za)志社）