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目前国内使用的切削液主要是油基型切削液,其
中含有硫、磷、氯等极压抗磨添加剂[’。一’4〕。以前考
虑了用动、植物油或两者的混合油再加入润滑剂,但
由于动植物油容易腐败变质,粘附在金属表而不易清
洗,目前应用越来越少。当前国外有人采用被称为惰
J陛极压剂(PEP)的油溶性磺酸盐作为油基型金属切
削液的添加剂。总的来说,油基型切削液的润滑性
好,但其存在发烟、产生有毒气体、冷却性差和消耗
较多等缺点。
1999年作者对安阳钢铁公司进行了考察,发现该公司引进的最新设备(从德国引进)都用了水溶
}h}切削液。目前,国内切削液研究人员都在研究一种
既有优异润滑性,又能符合国家标准,通过生物降解
对环境无公害的金属切削液。
3切削液的发展趋势
从切削液的作用机理和研究现状,大致可以看出
其发展趋势,主要有以下几个方而:①将纳米材料加
入油中,或对切削加工的金属纳米化处理、微金属渗
透技术处理等手段,来提高金属切削液的性能;②用
微乳化方法对油基型切削液添加剂进行处理,提高切
削液的环保性能,增强它的实用性;③向水基型金属
切削液方向发展[05}
下而着重谈谈水基切削液的发展问题。
<1)金属切削液正逐步向水基方向发展,英国
油基切削液的需求从1979年占60%降到1990年的
42 %,而水基切削液则从38%上升到58% }}}},另
外,为满足环保和健康法规的要求,水基切削液正向
无氯、无酚、不含亚硝酸钠及使用寿命长,处理费用
低的方向发展。
<2)水基切削液是将浓缩液用大量水稀释后使
用,因而不会产生油烟和引发火灾。水的比热容大,
热导率高,汽化热大,是非常优良的冷却剂,且成本
低廉。另外,加工后的脱脂清洗也比较简单。和油基
切削液相比,它的润滑性、防锈性稍差,且易受细菌
影响,发生腐蚀,排放后处理费用大。近年来,随着
润滑剂、防锈剂和抗锈剂和抗菌剂等研究的深入和排
放后处理工艺技术的完善,水基切削液在越来越多的
场合取代了油基切削液。水基切削液分为乳化液、半
合成液和合成液三种,它们的性能特点见表1.
<3)水基合成切削液是由各种水溶性添加剂和
水组成,在其成分中完全不含矿物油。使用时用一定
比例的水稀释后,形成透明或半透明的稀释液,具有
极好的冷却和清洗作用、易过滤和循环使用、使用期长、环境卫生好等优点。配制1000kg乳化油,需用
600 } 800kg机械油,除了造成能源浪费外,还会污
染环境。因此,采用水基合成切削液可以大量节约能
源,并减少对环境的污染。根据水基合成切削液的性
能和用途,大致可以分成以下四种类型:普通型、防
锈型、极压型和综合型水基合成切削液。
从表1 1y一以看出在二种水基切削液中,除了润滑
}h}较差外,合成液的性能优势是很明显的。制约水基
合成切削液发展的重要囚素就是如何提高其润滑性
能,亦就是水a吝性润滑添加剂的研究问题。无论是从
经济性,还是环境保护的角度出发,发展水基合成切
削液是一种必然趋势。随着国内外对水溶性润滑添加
剂研究的逐步深入,合成液润滑性能的提高,必将使
合成液有更大的发展和更广泛的应用前景。
参考文献
1石森森.切削中的摩擦与切削液.中国铁道出版社,1994. 43.
2冯明星,等.金属加工油的发展.石油商技,1998 16
(2):55一59.
3樱井俊男主编,刘镇昌译.切削液与磨削液.机械工业出
版社,1987.226.
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