金屬加工液及切削液知識(shí)整合.doc

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一．金屬加工液的性能及其應(yīng)用的添加劑 1.金屬加工液簡(jiǎn)介 金屬加工液（Metalworking fluids）主要是金屬加工用的液體，根據(jù)加工工藝類型的不同，可分為金屬成型、金屬切削、金屬防護(hù)和金屬處理四大類。按形態(tài)分為：油型、可溶性油、半合成液、合成液。主要起潤(rùn)滑和冷卻作用，兼有防銹清洗等作用。一般的金屬加工液包括切削液、切削油、乳化液、沖壓油、淬火劑、高溫油、極壓切削液、磨削液、防銹油、清洗劑、發(fā)黑劑、拉深油等。 2.金屬加工液的常見(jiàn)問(wèn)題與解決方案（水溶性切削液） 金屬加工液的常見(jiàn)問(wèn)題與解決方案（水溶性切削液） ◆工件表面光潔度◆ ●可能原因　　 １、稀釋液濃度太低 ２、切削液定向噴射不好或流量過(guò)低　 ３、金屬加工屑污染 ４、水質(zhì)影響，溶液不穩(wěn)定 ５、使用刀具與材料或加工工藝錯(cuò)配 　　●解決辦法 　?。?、調(diào)整稀釋液濃度 　　２、檢查金屬加工液供應(yīng)系統(tǒng)有否堵塞并加以清潔，直接噴在刀刃上 　　３、過(guò)濾稀釋液 　?。?、硬水會(huì)道致某些切削液不穩(wěn)定影響到表面切削液 金屬加工液. 　　５、與刀具供應(yīng)商協(xié)商，選擇正確型號(hào)金屬加工液論壇,切削液,乳化液,半合成,全合成, ◆工件腐蝕◆ ●可能原因 　?。?、濃度太低度 　?。?、水質(zhì)硬度太高 　?。场⑷芤罕晃廴? ４、防腐劑已降解或消耗 ５、溶液酸性值過(guò)低度 　?。?、高溫以及潮濕環(huán)境 　?。贰⒐ぜ幚砗蛢?chǔ)存 　　●解決辦法 　?。?、增加并校正使用濃度 　?。病z測(cè)水硬度，使用150ppm硬度的水 　?。场⒋_定及除去污染物，或更換新的溶液 　?。?、添加新溶液 　?。怠⑦m當(dāng)添加PH調(diào)整劑 　?。?、降低溫度和濕度，在成品上施涂防銹劑 　　７、工件存放干燥通風(fēng)的環(huán)境中，長(zhǎng)時(shí)間存放時(shí)需要施涂防銹劑 ◆刀具/砂輪壽命下降◆ ●可能原因 　?。薄⒋罅拷饘傩? 　?。?、溶液污染 　?。?、濃度太低 切削液 金屬加工液 　?。?、水質(zhì)影響 　?。怠⑹褂玫毒?砂輪與材料工藝錯(cuò)配 　?。?、切削液潤(rùn)滑性能不好 　　●解決辦法 　?。?、凈化切削液（更換/過(guò)濾） 　　２、確定及去除污染物 　?。?、調(diào)整濃度 　?。础⒄_地調(diào)配切削液 　?。?、與刀具供應(yīng)商協(xié)商，選配正確型號(hào)金屬加工液論壇 　?。丁Q用潤(rùn)滑性能好的產(chǎn)品 ◆發(fā)熱量大，刀具使用壽命短◆ ●可能原因 　　１、冷卻性能差 最專業(yè)的金屬加工液論壇|切削液|切削油|沖壓油|防銹油|清洗劑|添加劑|防銹劑|乳化液|半合成|全合成|潤(rùn)滑油|潤(rùn)滑脂 　?。?、切削液定向噴射不好或流量過(guò)低 　　●解決辦法 　　１、選擇冷卻性能好的產(chǎn)品金屬加工液論壇,切削液,乳化液,半合成,全合成,切削油,防銹油,防銹劑,潤(rùn)滑油, 水溶性,配方 　　２、增加流量或直接噴在刀刃上 ◆稀釋液上面有浮油◆ ●可能原因 １、設(shè)備潤(rùn)滑油污染 ２、混合條件差 　?。?、經(jīng)純油加工的零件 　　●解決辦法 　?。薄⒂闷灿推髌渤┯? 　?。病⒅匦屡渲葡♂屢?，確保邊攪拌邊將油加入水中 　　３、用撇油器除去，加工前將零件清洗干凈屑污染 ◆氣味難聞和顏色變化◆ ●可能原因 　?。薄⑺|(zhì)太差 　?。病⑼鈦?lái)油品的嚴(yán)重污染 　?。?、產(chǎn)品更新率低 　?。?、設(shè)備（油箱、管道、噴射系統(tǒng)）上污穢 　　●解決辦法切削液 　　１、確保水質(zhì)好，無(wú)微污染 　?。病⒊ハ♂屢荷蠈痈∮? 　?。场⑻砑有庐a(chǎn)品 　?。?、如果微生物＞10６/ml加入適量的殺菌劑，并清洗干凈設(shè)備 ◆泡沫多◆ ●可能原因 　?。?、濃度太高 　?。?、水太軟 　?。?、稀釋液污染 　　４、油箱液量過(guò)少 　?。?、機(jī)械故障 　?。?、切削液消泡性能差 　　●解決方案 　?。薄⒂谜酃鉂舛柔樅苏凉舛? 　?。?、檢查水質(zhì)（總硬度），加入消泡劑或醋酸鈣 　?。场⒊ノ廴疚? 　?。础⒕S持油箱溶液量充足 　?。怠z查過(guò)濾系統(tǒng)，輸油管和回流系統(tǒng)是否泄漏和堵塞；防止回流溶液進(jìn)入油泵進(jìn)油口 　　６、選擇另一種切削液 ◆ 細(xì)菌和發(fā)臭◆ ★ 細(xì)菌：生存於水相中，以幾乎所有存在於其中的物質(zhì)為食。冷卻劑是細(xì)菌的大餐，溫床。 　　★ 細(xì)菌的種類： 　　☆好氧菌（需要氧氣） 　　☆厭氧菌（需要硫） 　　☆酵母菌和霉菌 ★ 細(xì)菌的危害： ☆破壞乳化液 　　☆引起腐蝕 　　☆增加機(jī)器中的沉積 　　☆引起惡臭味 　　☆使操作者煩躁不安 　　☆阻塞過(guò)濾器切削液 　　☆可能引起呼吸問(wèn)題 　　☆浪費(fèi)金錢 　　★細(xì)菌產(chǎn)生的原因： 　　☆污染物 　　◎操作者操作時(shí)帶入 　　◎煙頭 　　◎咖啡/茶渣 　　◎食物（三明治） 二．金屬切削液 1.金屬切削液的作用 金屬切削是機(jī)械工程加工零部件的主要手段，特別是高精度金屬零件，在金屬加工過(guò)程中，如果在機(jī)床精度、工件材質(zhì)、刀具材質(zhì)、加工條件、工人技術(shù)水平等條件相同的條件下合理選擇金屬切削液，對(duì)減少摩擦、改善散熱條件、降低加工區(qū)域溫度、延長(zhǎng)刀具、砂輪的使用壽命、提高工件精度、降低工件表面粗糙度從而降低切削液使用成本和提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的作用。切削液具有冷卻、潤(rùn)滑、清洗、防銹四大功能。油基切削液靠油的優(yōu)良潤(rùn)滑作用降低摩擦生熱，達(dá)到冷卻的目的，水基切削液靠水的熱導(dǎo)率、比熱容、汽化熱比油大，粘度比油小的特點(diǎn)達(dá)到冷卻的目的。 2.切削液的分類 按類型大體上分為非水溶性（油基）切削液和水溶性（水基）切削液。一般以水稀釋而使用的稱為水基切削液；不以水稀釋而使用的稱為油基切削液。 油基切削液分為： 非活性型（礦物油、動(dòng)物油、植物油+活性極壓劑+油性劑） 活性型（礦物油+活性極壓劑+油性劑） 水基切削液分為： 乳化油型（礦物油+表面活性劑+乳化劑+極壓劑或油性劑+防銹劑） 合成液型（不含礦物油和動(dòng)植物油，只含大量表面活性劑+極壓劑添加劑+油性劑+防銹劑等） 半合成液型（含少量礦物油+表面活性劑+極壓劑+油性劑+防銹劑） 化學(xué)溶液型（無(wú)機(jī)鹽類、有機(jī)胺+表面活性劑等） 乳化油通常稱為“可溶行油”，其中含油量一般在70%以上。半合成切削液又稱“微乳液”，含油量約為5～30%，兼有乳化液和合成液的優(yōu)點(diǎn)，冷卻、潤(rùn)滑、清洗、防銹性能均較好，與乳化液相比，能阻止細(xì)菌的分解繁殖，因而使用壽命長(zhǎng)。合成切削液是一種完全不含油的，由水溶行EP劑防銹劑表面活性劑等組成的切削液濃縮物。此類切削液最突出的優(yōu)點(diǎn)是：工件可見(jiàn)度好使用壽命長(zhǎng)節(jié)約油料資源具有獨(dú)特的冷卻清洗性，潤(rùn)滑性和清洗性各有不同，但用于有切削液流過(guò)活動(dòng)導(dǎo)軌的切削機(jī)床，應(yīng)避免合成液將導(dǎo)軌上的潤(rùn)滑油膜沖洗掉，而造成阻塞和卡咬。 3.原液和使用液 油基切削液的原液就是其本身，水基切削液的原液系指稀釋前的母液。“使用液”是“現(xiàn)場(chǎng)使用著的切削液”的簡(jiǎn)稱。又城為“稀釋液”。 4.油基切削液和水基切削液各自的特性 油基金屬切削液的優(yōu)點(diǎn)： 1)在機(jī)械加工中質(zhì)量穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)，并能再生利用。 2)具有良好的潤(rùn)滑性。在用高速鋼刀具切削而且切削速度較慢時(shí)可延長(zhǎng)刀具壽命，降低工件表面粗糙度。 3)除偶爾需要過(guò)濾外，不需要多花費(fèi)混合及維護(hù)費(fèi)用。 4)不受細(xì)菌侵蝕影響，幾乎不會(huì)引起皮膚病，使用中混入其他潤(rùn)滑油除了會(huì)降低添加劑濃度外，無(wú)其他不良影響。 其缺點(diǎn)是： 冷卻性差，而且高溫下易揮發(fā)，產(chǎn)生油霧，污染環(huán)境，必須安裝排油污設(shè)備，甚至有引起火災(zāi)的危險(xiǎn)。 水基金屬切削液的優(yōu)點(diǎn)： 冷卻效果好，克服了使用切削油冒煙、易燃以及加工后黏附于金屬表面上的油脂難以清洗的弊病，綜合使用成本低。良好的產(chǎn)品均具有冷卻、潤(rùn)滑、清洗、防銹四大功能。 其缺點(diǎn)是： 因?yàn)槭怯盟飨♂寗适箼C(jī)床和被切削金屬材料容易生銹；若與機(jī)床上的其他潤(rùn)滑油混合，就會(huì)使?jié)櫥偷臐?rùn)滑能力變壞，從而降低機(jī)床壽命和破壞自身的使用性能。此外，水基切削液容易受細(xì)菌和霉菌的影響而腐敗變質(zhì)，降低有效使用期限。在水基切削液中含油的乳化液由于穩(wěn)定性較全化學(xué)合成切削液差，使用壽命一般較短。 5.切削液的推薦和選用 市面上切削液的品種很多，其組成和性質(zhì)也很復(fù)雜。當(dāng)我們向用戶推薦一種切削液時(shí)之前，首先應(yīng)熟悉用戶現(xiàn)正在使用的切削液屬于那一類，加工的工件材質(zhì)（碳鋼、鑄鐵、銅、鋁合金、鎂鋁合金、耐熱合金、不銹鋼、鎳合金、鈦合金等）、刀具材料（高速鋼刀具、硬質(zhì)合金鋼刀具）、切削條件（切削速度、進(jìn)給量、切削深度）、加工方式（車削、銑削、刨削、鉸削、鏜削、鉆削、磨削、攻螺紋、拉削、滾齒、剃齒等）、和機(jī)床種類（國(guó)產(chǎn)一般機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心等），根據(jù)具體應(yīng)用條件的不同，對(duì)切削液的冷卻、潤(rùn)滑、清洗、防銹四個(gè)功能的要求應(yīng)有所側(cè)重，只有具有很強(qiáng)的針對(duì)性才能達(dá)到最佳的使用效果，性價(jià)比方可達(dá)到極致。 一般情況下，有（無(wú)）鉛黃銅、鋁及低鋁合金、鎂、鋅合金容易加工,但切削液對(duì)其腐蝕問(wèn)題較難解決，用戶一般選用煤油或其與礦物油的混合油來(lái)保證工件的表面亮度，也有用中性或弱酸性的水基切削液（其中以乳化液用的較多）。高強(qiáng)度青銅、鑄鐵、低碳鋼、中碳鋼等比較容易加工，通常選用水基切削液，耐熱合金、不銹鋼、鎳合金、鈦合金等屬于難加工材料，主要選用油基切削液和極壓性很好的、高濃度的水基切削液。拉削、滾齒、剃齒等操作由于切削速度低、切削量大、屬于重負(fù)荷切削，幾乎都選用油基切削液。 粗加工時(shí)，加工余量和切削用量較大，切削速度較高，對(duì)表面質(zhì)量的要求不太高，一般用以冷卻為主的乳化液、合成液和微乳液。車、銑、刨、鉸、鏜、鉆、磨、通?？捎盟饘偾邢饕海ソz和打深孔要用極壓、潤(rùn)滑性好的切削液。 6.切削液現(xiàn)狀 國(guó)外產(chǎn)品的主要品牌：德國(guó)的亞納、福斯；瑞士的巴索，美國(guó)的美孚、奎克、馬斯達(dá)、好富頓、米朗可龍；英國(guó)的嘉實(shí)多（BP）等。國(guó)內(nèi)的上海海營(yíng)化工、天津泰倫特化學(xué)、蘇州的特種油品等屬于規(guī)模較大的生產(chǎn)商。國(guó)外產(chǎn)品總體性能上有較大的優(yōu)勢(shì)，但很多產(chǎn)品不適應(yīng)我國(guó)的水質(zhì)要求，普遍售價(jià)較高，產(chǎn)品的實(shí)際性價(jià)比并無(wú)國(guó)內(nèi)的優(yōu)勢(shì)品牌高，從而給我們留下了太多的發(fā)展空間。上海潔司化工有限公司與太原卓能精細(xì)化工有限公司聯(lián)合研發(fā)的KCUT系列全化學(xué)合成水基金屬切削液，綜合性能比優(yōu)勢(shì)完全可以替代進(jìn)口同類產(chǎn)品，與國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的同類產(chǎn)品相比：在防銹性和工作液使用壽命方面有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。 7.實(shí)際使用注意的問(wèn)題 1.水基產(chǎn)品用于數(shù)控機(jī)床時(shí)，由于數(shù)控機(jī)床的刀具通常是處于橫向進(jìn)給狀態(tài)，切削液在切削區(qū)的澆注只能接觸到活動(dòng)主軸的一部分，背向的部分實(shí)際上無(wú)法接觸到；用于加工中心時(shí)，刀具通常是垂直的，切削液也無(wú)法接觸到刀套附近的部分，這樣就帶來(lái)了銹蝕的問(wèn)題，因?yàn)檫@部分死角長(zhǎng)期暴露在的水氣中而無(wú)法受到防銹劑的保護(hù)。建議操作人員在每天下班時(shí)用機(jī)床上攜帶的水槍沖洗死角部分，或用干凈的棉紗蘸取工作液涂敷死角，確保無(wú)銹，也可在刀套中或其附近涂上黃油或防銹油。機(jī)床的部件出現(xiàn)輕銹時(shí)可用干凈的棉紗蘸取工作液擦拭掉。 2.水基產(chǎn)品在使用過(guò)程中保持濃度的穩(wěn)定特別重要，首先要堅(jiān)持勤補(bǔ)水和少補(bǔ)水的原則，同時(shí)要用手持式折光儀定期測(cè)定工作液的濃度在廠家規(guī)定的范圍內(nèi)。長(zhǎng)期維持過(guò)高的濃度容易對(duì)機(jī)床油漆和操作者的皮膚造成腐蝕和刺激，使用成本相應(yīng)增加；濃度過(guò)低容易對(duì)機(jī)床臺(tái)面和工件造成銹蝕，還會(huì)引起工作液過(guò)早產(chǎn)生異味而腐敗變質(zhì)。 8.極壓性能的概念 為了減少摩擦和磨損而使用的添加劑，叫油性劑，有時(shí)叫減摩劑，為了防止燒結(jié)而使用的添加劑叫極壓劑。油性劑在金屬表面上所形成的吸附膜承受溫度不高。其解吸溫度如脂肪酸是在熔點(diǎn)或熔點(diǎn)附近，一般油性劑在200℃以前就會(huì)解吸而失去作用。極壓劑的作用機(jī)理一般可以認(rèn)為是由于摩擦熱或摩擦面上的摩擦化學(xué)反應(yīng)，在金屬表面上生成一種低剪切強(qiáng)度和低于被切金屬熔點(diǎn)的固體潤(rùn)滑膜，而起到有效的潤(rùn)滑作用。 9.切削液的配方 9.1、 透明水溶性切削液 配方1（%）透明水溶性切削液 乙二醇 65.8;四硼酸鈉 3.0;偏硅酸鈉 1.0;磷酸鈉 0.2;水 余量。 本液用于結(jié)構(gòu)鋼的車削、研磨和鉆孔，使用時(shí)用水稀釋3倍。 共三種配方。 9.2、 乳化切削油 配方1（%）石油磺酸鈉 13;聚氧乙烯烷基酚醚（OP-10） 6.5;氯化石蠟 10~30；環(huán)烷酸鉛 5;三乙醇胺油酸皂 2.5;高速機(jī)械油（5號(hào)） 余量。 本油用于金屬加工的擠壓、車、鉆等到工序，使用濃度為本乳化油的5%~30%.。 配方2（%）妥爾油酸鈉鹽 4.5~5.5;石油酸鈉鹽 4.5~5.5;C1-4合成脂肪酸 2.5~4;聚乙二醇 1.5;工業(yè)機(jī)械油 余量。 …… 共五種配方。 9.3、 防銹極壓乳化油 配方1（%）氯化石蠟 10;硫化油酸 9;石油磺酸鋇 20;油酸 2;三乙醇胺 5;機(jī)械油（10號(hào)） 余量。 本油主要用于重載切削加工，可代替植物油及硫化切削油。以20%的濃度使用。防銹性能良好。 …… 共兩種配方。 9.4、 其他切削液 配方1（份）硫化切削油 硫化棉子油 500;棉子油 1350;硫磺 70;機(jī)械油（10號(hào)） 2200.。 配方2…… 共有四種配方。 10.切削液的配方研究： 水基切削液具有優(yōu)良的冷卻和清洗性能，但潤(rùn)滑和防銹性能差，因而應(yīng)用范圍受到限制。以松香、順酐和多元胺等原料合成了非離子表面活性劑H，同是以油酸和三乙醇胺為原料合成油酸三乙醇胺酯，經(jīng)實(shí)用證明：以非離子表面活性劑H和油酸三乙醇胺酯等復(fù)合配制而成的水基切削液，具有優(yōu)良的潤(rùn)滑性、防銹性、冷卻性和清洗性。是水基切削液的重大突破。 現(xiàn)代機(jī)械加工向高速、強(qiáng)力、精密方向發(fā)展，超硬、超強(qiáng)度等難加工材料的發(fā)展也使切削加工的難度日益增加。這兩方面的原因?qū)е虑邢骷庸み^(guò)程中的摩擦力、摩擦熱大幅度提高，這就要求金屬加工液具有更好的潤(rùn)滑、冷卻、清洗、防銹性能，以便獲得理想的加工表面。礦物潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑、防銹性能優(yōu)越，但冷卻、清洗性能差;乳化液和水基切削液的冷卻、清洗性能優(yōu)良，但潤(rùn)滑、防銹性能差。水基切削液除具有乳化液的所有性能外，其潤(rùn)滑、冷卻、防銹性能亦達(dá)到或超過(guò)乳化液的標(biāo)準(zhǔn)要求。因而水基切削液已成為國(guó)內(nèi)外機(jī)械加工中提高加工性能的發(fā)展方向[l]。在水基切削液中添加油性添加劑和極壓添加劑，是改善水基切削液潤(rùn)滑和防銹性能的有效途徑。以松香、順酐和多元胺等原料合成的非離子表面活性劑H具有優(yōu)異的潤(rùn)滑和防銹性能，油酸三已醇胺酯是優(yōu)良的油性添加劑，以非離子表面活性劑H和油酸三乙醇胺酯等復(fù)合配制而成的水基切削液，具有優(yōu)良的潤(rùn)滑性、防銹性、冷卻性和清洗性。是水基切削液的重大突破。 10.1 非離子表面活性劑H的合成 在催化劑存在下，反應(yīng)溫度為160～200℃時(shí)，松香[3]與順酐進(jìn)行共聚反應(yīng)，共聚物進(jìn)一步與多元胺發(fā)生中和反應(yīng)，生成了非離子表面活性劑H。產(chǎn)物為紅棕色粘稠液體。實(shí)驗(yàn)測(cè)定了順酐，松香及其聚合物的紅外光譜[2]，證明了反應(yīng)的發(fā)生。 10.2 油酸三乙醇胺酯的合成 油酸是重要脂肪酸之一，其潤(rùn)滑性能很好，但它是非水溶性的。要把它添加在水基切削液中，必須在其分子鏈中引入親水基團(tuán)。三乙醇胺分子中含有三個(gè)一OH基團(tuán)，它可與酸發(fā)生酯化反應(yīng)[4]。 在130～160。C條件下，油酸與三已醇胺的初始反應(yīng)摩爾比不超過(guò)1：3時(shí)，油酸的COOH基團(tuán)與三乙醇胺的一0H基團(tuán)發(fā)生酯化反應(yīng)，生成了油酸三乙醇胺酯，油酸三乙醇胺酯是一種優(yōu)良的水溶性油性劑。經(jīng)四球機(jī)檢測(cè)：5%的油酸三乙醇胺水溶液的最大無(wú)卡咬負(fù)荷PB值可達(dá)700N，用MPV一200摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測(cè)定其摩系數(shù)為0.070。 10.3 新型水基切削液的配方及工藝流程 (1)新型水基切削液的配方 作者研制的新型水基合成切削液，主要成份有：非離子表面活性劑H、油酸三乙醇胺、極壓抗磨劑、防腐劑及消泡劑等。其中非離子表面活性劑H、油酸三乙醇胺由自己合成，其他組分均為市售。各組分配比通過(guò)實(shí)驗(yàn)選定如表1所示。 (2)工藝流程 新型水基合成切削液的工藝流程如下： 非離子表面活性劑H的制備一油酸三乙醇胺的合成一各組分混合一攪拌一一+加入消泡劑一裝桶。4新型水基切削液的質(zhì)量指標(biāo) 按照國(guó)標(biāo)(GB6144—85)進(jìn)行檢測(cè)，新型水基切削液的質(zhì)量指標(biāo)如表2所示。 10.4 應(yīng)用結(jié)果及理論分析 (1)應(yīng)用結(jié)果 新型水基切削液研制完成之后，先后在渝州齒輪廠、大江車輛制造廠進(jìn)行試用，都獲得了比較理想的效果。綜合起來(lái)，產(chǎn)品有如下特點(diǎn)： 1)冷卻性能突出。能大大帶走切削熱和充分冷卻刃具的切削刃，使其保持硬度、強(qiáng)度和銳利的切削能力，從而提高了工作效率。 2)潤(rùn)滑性能優(yōu)越。在切削區(qū)能形成潤(rùn)滑油膜，切削液最大無(wú)卡咬負(fù)荷PB值達(dá)到686N以上。因而能大大降低切削力和降低刀具及砂輪的消耗。同乳化油相比，表面加工精度顯著提高。 3)該潤(rùn)滑切削液在使用中可以滲入工件切削表面的極細(xì)微裂縫中，使表面金屬晶格脆化，使切削加工容易進(jìn)行。 4)具有很好的流動(dòng)性和良好的清洗性。同乳化油相比，可提高工件光潔度l～2級(jí)。 5)具有優(yōu)良的穩(wěn)定性。在存儲(chǔ)和使用時(shí)，不分層及析出沉淀物，不易腐敗，不產(chǎn)生防礙工人健康的氣體。同時(shí)該產(chǎn)品不含對(duì)人體有害的亞硝酸鈉和礦物油，工作環(huán)境干凈無(wú)味，加工時(shí)能清晰觀察工件表面。 6)具有優(yōu)良的化學(xué)、熱安定性和防銹性。在高溫、高壓與空氣接觸中不分解、不變質(zhì)、不腐蝕金屬表面。加工件常溫下兩周內(nèi)不生銹。 7)新型水基切削液的總體性能與礦物油相當(dāng)，但成本不到礦物油的一半。 8)新型水基切削液的工作廢液少，易于處理，大大地減少了環(huán)境污染。 (2)理論分析 1)潤(rùn)滑性能分析 在金屬切削加工中，大多數(shù)摩擦屬于邊界潤(rùn)滑摩擦。在邊界潤(rùn)滑中，由于不存在完全的油膜，其承載能力已與油的粘度無(wú)關(guān)，而取決于潤(rùn)滑液的油性，即潤(rùn)滑成分是否包含著對(duì)金屬存在強(qiáng)烈吸附的原子 團(tuán)，能在切削界面形成物理吸附膜。 非離子表面活性劑H中的極性基團(tuán)對(duì)金屬有較大的親合能力，很容易吸附在金屬表面上，形成吸附潤(rùn)滑膜。因其疏水基團(tuán)較大，并有芳環(huán)結(jié)構(gòu)，具有油性劑的作用。同時(shí)非離子表面活性劑H含有N非活性極壓元素，它兼有油性劑和極壓劑的雙重功效。再與加入的極壓抗磨劑協(xié)同作用，形成高強(qiáng)度物理和化學(xué)吸附膜，使之在高壓、高溫和激烈摩擦作用下不致于破壞。能防止或減小工件、切屑、刀具三者之間的直接接觸，達(dá)到減小摩擦及粘結(jié)的目的，起到極好的潤(rùn)滑作用。 油酸三乙醇胺是一種陽(yáng)離子表面活性劑，作為油性劑添加在切削液中，易在刃具與切削工件之間形成物理吸附膜，從而起到潤(rùn)滑作用。另外，油酸三乙醇胺與極壓抗磨劑也有良好的協(xié)同抗磨作用，亦可使?jié)櫥阅茱@著提高。 2)清洗性能分析 切削液清洗性能的好壞，與切削液的滲透性和流動(dòng)性緊密相關(guān)，表面張力低、滲透性和流動(dòng)性好的切削液，清洗性能就好。 新型水基切削液中由于有含量不低的非離子表面活性劑H和陽(yáng)離子表面活性劑油酸三乙醇胺的存在，二者協(xié)調(diào)作用，極大地降低了切削液的表面張力，明顯地增強(qiáng)了切削液的滲透性和流動(dòng)性。因而具有很好的清洗性能。 3)冷卻性能分析 切削液的冷卻作用，取決于它的導(dǎo)熱系數(shù)、比熱、汽化熱及汽化速度等。水的導(dǎo)熱系數(shù)為油的3～5倍，比熱為油的2～2.5倍，故水的冷卻性能比油優(yōu)越很多。新型水基切削液中含有90%以上的水分，所以冷卻性能突出。 4)防銹性能分析 非離子表面活性劑H本身具有防銹和防腐作用，與加入的防腐劑產(chǎn)生復(fù)合增效作用，在金屬表面形成吸附保護(hù)膜層，鈍化膜層，從而阻滯了陰、陽(yáng)極腐蝕過(guò)程，由于有致密的履蓋膜，能有效地抗拒介質(zhì)中的水分子、氧及其他腐蝕性物質(zhì)的浸入，具有優(yōu)良的防腐、防銹性能。 10.5 結(jié)論 (1)以松香、順酐和多元胺等原料合成的非離子表面活性劑H，具有優(yōu)異的潤(rùn)滑、防銹和清洗性能。 (2)油酸三乙醇胺酯是一種優(yōu)良的水溶性油性劑。 (3)以非離子表面活性劑H和油酸三乙醇胺酯等復(fù)合配制而成的水基切削液，具有優(yōu)良的潤(rùn)滑性、防銹性、冷卻性和清洗性。是水基切削液的重大突破。