Коррозионные свойства масел

При работе в двигателях смазочное масло контактирует с разнообразными по составу металлами и сплавами. Основные компоненты синтетических масел и углеводороды, составляющие основу нефтяных масел, с металлами не реагируют. Коррозию металлов могут вызвать три группы веществ, которые содержатся в маслах. первой группе относятся водорастворимые кислоты и щелочи, которые могут оказаться в масле при недостаточно тщательной очистке при его получении или попасть в него при работе двигателя на сернистом топливе, ко второй – органические кислоты, которые попадают в масло из сырья и образуются при окислении масла, к третьей – активные сернистые соединения. Наиболее коррозионно-агрессивны водорастворимые кислоты и щелолочи, содержание их в маслах недопустимо. Как и в топливах, наличие водорастворимых кислот и щелочей в маслах определяют помощью индикаторов (метилового оранжевого и фенолфталеина).

Коррозионное действие высокомолекулярных органических кислот на металлы интенсивнее проявляется в присутствии кислорода воды. Механизм коррозии следующий:

2Ме+0₂+2Н₂0 → 2Ме(ОН)₂,

Me(OH)₂+RCOOH → (RCOO)₂Me+2H₂O,

где Me – металл.

В результате коррозии металлов образуются мазеобразные вещества – соли органических кислот мыла, засоряющие маслосистемy двигателя. Содержание органических кислот в маслах оценивают, как и в топливах, по количеству щелочи – едкого кали КОН, которое их нейтрализует. Показатель их содержания в 1 г смазочного масла называется кислотным числом. Для свежих нефтяных масел оно невелико – не более 0,04...0,1 мг КОН на 1 г масла, но при работе двигателя многократно возрастает.

Коррозия со стороны активной серы (свободная сера, сероводород, меркаптановая сера) проявляется в основном в отношении цветных металлов. Коррозия при этом происходит лишь при высоких температурах (выше 140°С), поскольку при более низких температурах сера образует с металлом комплексные соединения, которые удерживаются на поверхности металла и защищают его проникновения коррозии вглубь. Однако коррозионное действие ела со стороны сернистых соединений в некоторых случаях играет положительную роль, так как предотвращает задир и схватывание.

Для повышения антикоррозионных свойств масел в них добавляют специальные присадки, действие которых объясняется пассивированием поверхности металла (сплава) и образованием на поверхности тонкой защитной пленки, препятствующей дальнейшему воздействию коррелирующих агентов. В качестве антикоррозионных присадок применяют органические соединения, содержащие серу или фосфор пли оба эти элемента вместе.

Общие требования к свойствам смазочных масел

Для обеспечения надежной и долговечной работы двигателей и других смазываемых механизмов и узлов ВС смазочные масла должны обладать следующими свойствами:

- хорошей смазывающей способностью;

- возможно меньшей вязкостью, но достаточной для создания надежного жидкостного слоя в узлах с гидродинамической смазкой при максимальной рабочей температуре;

- пологой ВТХ;

- противозадирными свойствами при высоких температурах;

- высокой термоокислительной стабильностью;

- низкой коррозионной активностью;

- низкой температурой застывания;

- высокой температурой вспышки;

- узким фракционным составом;

- физической однородностью (отсутствием механических примесей, воды, склонности к пенообразованию);

- малой токсичностью.

Смазочные масла, обладающие всем комплексом желательных свойств, получить практически невозможно, так как многие требования, предъявляемые к ним, противоречат друг другу. Так, ароматические углеводороды обеспечивают высокую термоокислительную стабильность нефтяных масел, но ухудшают ВТХ и повышают агрессивность к резине. Парафиновые углеводороды с пологой ВТХ имеют высокую температуру застывания. Естественные носители смазывающей способности (органические кислоты, смолы, соединения серы) ухудшают термоокислительную стабильность и повышают коррозионную активность в отношении металлов. Синтетические масла, обладающие рядом ценных качеств, коррозионно-активны и ядовиты. Поэтому к каждому сорту масла предъявляются высокие требования по тем показателям, которые являются решающими, а по остальным устанавливаются менее жесткие требования.