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切削油添加劑的說(shuō)明與應(yīng)用

  油性添加劑和極壓添加劑
 
  油性添加劑主要應(yīng)用于低壓低溫邊界潤(rùn)滑狀態(tài),它在金屬切削過(guò)程中主要起滲透和潤(rùn)滑作用,降低油與金屬的界面張力,使切削油很快滲透到切削區(qū),在一定的切削溫度作用下進(jìn)一步形成物理吸附膜,減小前刀面與切屑、后刀面與工件之間的摩擦。
 
  在極壓潤(rùn)滑狀態(tài)下,切削油中必須添加極壓添加劑來(lái)維持潤(rùn)滑膜強(qiáng)度。常用的極壓添加劑是含硫、磷、氯、碘等的有機(jī)化合物,這些化合物在高溫下與金屬表面起化學(xué)反應(yīng),生成化學(xué)吸附膜,它比物理吸附膜的熔點(diǎn)高得多,可防止極壓潤(rùn)滑狀態(tài)下金屬摩擦界面直接接觸,減小摩擦,保持潤(rùn)滑作用。常用極壓添加劑如下:
 
 ?。?)硫化極壓添加劑:在切削油中引入硫元素有兩種方式,一是用元素硫直接硫化的礦物油,叫硫化切削油;二是在礦物油中加入含硫的添加劑,如硫化豬油、硫化烯烴和硫化脂肪酸酯等,制成極壓切削油。硫化切削油對(duì)銅及銅合金有腐蝕作用,加工時(shí)氣味大,已逐漸被極壓切削油所代替。含硫的極壓切削油在金屬切削過(guò)程中和金屬起化學(xué)反應(yīng),生成硫化鐵。硫化鐵沒(méi)有像氯化鐵那樣的層狀結(jié)構(gòu),比氯化鐵摩擦系數(shù)大,但熔點(diǎn)高(硫化鐵熔點(diǎn)1193℃,二硫化鐵熔點(diǎn)117l℃),硫化膜在高溫下不易破壞,故切削鋼件時(shí),能在1000℃左右的高溫下,仍保持其潤(rùn)滑性能。
 
 ?。?)氯化極壓添加劑:常用的含氯極壓添加劑有氯化石蠟(氯含量為40%~50%)、氯化脂肪酸或酯類(lèi)等。氯的化學(xué)性能活潑,在200~300℃時(shí)即能與金屬表面起化學(xué)反應(yīng)。氯化物的摩擦系數(shù)低于硫化物,故含氯極壓添加劑具有優(yōu)良的潤(rùn)滑性能,含氯極壓添加劑的切削油約可耐600℃的高溫,特別適合于切削合金鋼、高強(qiáng)度鋼、鉬以及其他難切削材料。氯化石蠟等有腐蝕性,必須與油溶性防銹添加劑一起使用。有的資料認(rèn)為含氯添加劑的重點(diǎn)應(yīng)放在四氯化碳這一類(lèi)高揮發(fā)性的添加劑,因?yàn)樗軡B入切屑、工件與刀具界面間的微裂縫中,同時(shí)又能防止冷焊磨損的發(fā)生。但因四氯化碳會(huì)揮發(fā)出有害氣體,所以國(guó)內(nèi)很少采用。
 
 ?。?)磷化極壓添加劑:在切削油中,常用的含磷添加劑是有機(jī)磷酸酯或硫代磷酸鋅。這類(lèi)添加劑有中等的極壓性能,與鋼鐵接觸即被吸附,并起化學(xué)反應(yīng),生成磷酸鐵化學(xué)潤(rùn)滑膜,降低摩擦、減小磨損的效果比含硫、含氯的極壓添加劑更為良好。
 
  為了得到效果較好的切削油,往往在一種切削油中加入上述的兩種或三種添加劑,復(fù)合使用,以便切削油迅速進(jìn)入高溫切削區(qū),形成牢固的化學(xué)潤(rùn)滑膜。
 
  防銹添加劑
 
 ?。?)水溶性防銹添加劑:水溶性防銹添加劑的品種很多,其中以亞硝酸鈉在乳化液和水溶液中的應(yīng)用較為廣泛。亞硝酸鈉基本上沒(méi)有潤(rùn)滑性能,在堿性介質(zhì)中對(duì)鋼鐵有防銹作用,用量一般控制在0.25%左右,濃度再高則對(duì)操作者皮膚有害。亞硝酸鈉的防銹作用,對(duì)有色金屬(如銅、鋁及其合金等)無(wú)效,甚至起腐蝕作用。加工銅的乳化液或水溶液,宜用苯駢三氮唑?yàn)榉冷P添加劑,加入0.01%~0.1%即見(jiàn)效果。應(yīng)當(dāng)注意,水溶性防銹添加劑用于乳化液時(shí),用量不宜過(guò)大,因?yàn)樗鼈兇蠖嗍请娊赓|(zhì),用量過(guò)大會(huì)破壞乳化液,致使油水分離。
 
 ?。?)油溶性防銹添加劑:油溶性防銹添加劑主要應(yīng)用于防銹乳化液,也有用于切削油的。在使用過(guò)程中,常常將各種具有不同特點(diǎn)的防銹劑復(fù)合使用,以達(dá)到綜合防銹的良好效果。如添加氧化石油酯及其皂類(lèi),能提高耐大氣腐蝕性能;添加胺類(lèi),能提高油脂的抗氧化性,中和酸性物質(zhì),添加羊毛脂及其皂類(lèi),能提高吸附性。
 
  防霉添加劑
 
  切削油長(zhǎng)期使用以后,容易變質(zhì)發(fā)臭,這是由于細(xì)菌繁殖的結(jié)果。只要加入萬(wàn)分之幾的防霉添加劑,即可起到殺菌和抑制細(xì)菌繁殖的效果。但防霉添加劑會(huì)引起操作者皮膚起紅斑、發(fā)癢等,所以一般不用。
 
  抗泡沫添加劑
 
  切削油中一般都加入防銹添加劑等表面活性劑,這些物質(zhì)增加了混入空氣而形成泡沫的可能性。如果泡沫過(guò)多,會(huì)降低切削油的效果。若加入百萬(wàn)分之幾的抗泡沫添加劑(如二甲基硅油),可以有效地防止形成泡沫。在高速?gòu)?qiáng)力磨削時(shí),由于會(huì)產(chǎn)生比較多的泡沫,所以必須在磨削液中添加適量的抗泡沫劑,并作消泡試驗(yàn)。
 
  
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