中瑞化工教大家切削液配方

本公司现提供切削液的简易配方和知识，方便广大爱好者学习。如需加工精密产品，敬请选用本公司专用优质切削液。请选本公司的产品。

削液配方 :

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;四硼酸钠 3.0;偏硅酸钠 1.0;磷酸钠 0.2;水 余量。 本液用于结构钢的车削、研磨和钻孔，使用时用水稀释 3 倍。 共三种配方。

2、 乳化切削油 配方 1（%）石油磺酸钠 13;聚氧乙烯烷基酚醚（OP-10） 6.5;氯化石蜡 10~30；环烷酸铅 5;三乙醇胺油酸 皂 2.5;高速机械油（5 号） 余量。 本油用于金属加工的挤压、车、钻等到工序，使用浓度为本乳化油的 5%~30%.。 配方 2 %） （ 妥尔油酸钠盐 4.5~5.5;石油酸钠盐 4.5~5.5;C1-4 合成脂肪酸 2.5~4;聚乙二醇 1.5;工业机械油 余 量。 …… 共五种配方。

3、 防锈极压乳化油 配方 1（%）氯化石蜡 10;硫化油酸 9;石油磺酸钡 20;油酸 2;三乙醇胺 5;机械油（10 号） 余量。 本油主要用于重载切削加工，可代替植物油及硫化切削油。以 20%的浓度使用。防锈性能良好。 …… 共两种配方。

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;机械油（10 号） 2200.。 配方 2…… 共有四种配方。 切削液的配方研究： 水基切削液具有优良的冷却和清洗性能，但润滑和防锈性能差，因而应用范围受到限制。以松香、顺酐和多元胺 等原料合成了非离子表面活性剂 H，同是以油酸和三乙醇胺为原料合成油酸三乙醇胺酯，经实用证明：以非离子表 面活性剂 H 和油酸三乙醇胺酯等复合配制而成的水基切削液，具有优良的润滑性、防锈性、冷却性和清洗性。是 水基切削液的重大突破。

       现代机械加工向高速、强力、精密方向发展，超硬、超强度等难加工材料的发展也使切削加工的难度日益增加。 这两方面的原因导致切削加工过程中的摩擦力、摩擦热大幅度提高，这就要求金属加工液具有更好的润滑、冷却、 清洗、防锈性能，以便获得理想的加工表面。矿物润滑油的润滑、防锈性能优越，但冷却、清洗性能差;乳化液和 水基切削液的冷却、清洗性能优良，但润滑、防锈性能差。水基切削液除具有乳化液的所有性能外，其润滑、冷却、 防锈性能亦达到或超过乳化液的标准要求。因而水基切削液已成为国内外机械加工中提高加工性能的发展方向[l]。 在水基切削液中添加油性添加剂和极压添加剂，是改善水基切削液润滑和防锈性能的有效途径。以松香、顺酐和多 元胺等原料合成的非离子表面活性剂 H 具有优异的润滑和防锈性能，油酸三已醇胺酯是优良的油性添加剂，以非 离子表面活性剂 H 和油酸三乙醇胺酯等复合配制而成的水基切削液，具有优良的润滑性、防锈性、冷却性和清洗 性。是水基切削液的重大突破。

        1、非离子表面活性剂 H 的合成 在催化剂存在下，反应温度为 160～200℃时，松香[3]与顺酐进行共聚反应，共聚物进一步与多元胺发生中和反 应，生成了非离子表面活性剂 H。产物为红棕色粘稠液体。实验测定了顺酐，松香及其聚合物的红外光谱[2]，证明 了反应的发生。

        2 油酸三乙醇胺酯的合成 油酸是重要脂肪酸之一，其润滑性能很好，但它是非水溶性的。要把它添加在水基切削液中，必须在其分子链中 引入亲水基团。三乙醇胺分子中含有三个一 OH 基团，它可与酸发生酯化反应[4]。 在 130～160。C 条件下，油酸与三已醇胺的初始反应摩尔比不超过 1：3 时，油酸的 COOH 基团与三乙醇胺的 一 0H 基团发生酯化反应，生成了油酸三乙醇胺酯，油酸三乙醇胺酯是一种优良的水溶性油性剂。经四球机检测： 5%的油酸三乙醇胺水溶液的最大无卡咬负荷 PB 值可达 700N，用 MPV 一 200 摩擦磨损试验机测定其摩系数为 0.070。

       3 新型水基切削液的配方及工艺流程 (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：非离子表面活性剂 H、油酸三乙醇胺、极压抗磨剂、防腐剂及消 泡剂等。其中非离子表面活性剂 H、油酸三乙醇胺由自己合成，其他组分均为市售。各组分配比通过实验选定如表 1 所示。 (2)工艺流程 新型水基合成切削液的工艺流程如下： 非离子表面活性剂 H 的制备一油酸三乙醇胺的合成一各组分混合一搅拌一一加入消泡剂一装桶。4 新型水基切 削液的质量指标 按照国标(GB6144—85)进行检测，新型水基切削液的质量指标如表 2 所示。

        4、 应用结果及理论分析 (1)应用结果 新型水基切削液研制完成之后，先后在渝州齿轮厂、大江车辆制造厂进行试用，都获得了比较理想的效果。综合 起来，产品有如下特点：

1)冷却性能突出。能大大带走切削热和充分冷却刃具的切削刃，使其保持硬度、强度和锐利的切削能力，从而提 高了工作效率。

2)润滑性能优越。在切削区能形成润滑油膜，切削液最大无卡咬负荷 PB 值达到 686N 以上。因而能大大降低切 削力和降低刀具及砂轮的消耗。同乳化油相比，表面加工精度显著提高。

3)该润滑切削液在使用中可以渗入工件切削表面的极细微裂缝中，使表面金属晶格脆化，使切削加工容易进行。

4)具有很好的流动性和良好的清洗性。同乳化油相比，可提高工件光洁度 l～2 级。

5)具有优良的稳定性。在存储和使用时，不分层及析出沉淀物，不易腐败，不产生防碍工人健康的气体。同时该 产品不含对人体有害的亚硝酸钠和矿物油，工作环境干净无味，加工时能清晰观察工件表面。

6)具有优良的化学、热安定性和防锈性。在高温、高压与空气接触中不分解、不变质、不腐蚀金属表面。加工件 常温下两周内不生锈。

7)新型水基切削液的总体性能与矿物油相当，但成本不到矿物油的一半。

8)新型水基切削液的工作废液少，易于处理，大大地减少了环境污染。

(2)理论分析

1)润滑性能分析 在金属切削加工中，大多数摩擦属于边界润滑摩擦。在边界润滑中，由于不存在完全的油膜，其承载能力已与油 的粘度无关，而取决于润滑液的油性，即润滑成分是否包含着对金属存在强烈吸附的原子 团，能在切削界面形成物理吸附膜。 非离子表面活性剂 H 中的极性基团对金属有较大的亲合能力，很容易吸附在金属表面上，形成吸附润滑膜。因 其疏水基团较大，并有芳环结构，具有油性剂的作用。同时非离子表面活性剂 H 含有 N 非活性极压元素，它兼有 油性剂和极压剂的双重功效。再与加入的极压抗磨剂协同作用，形成高强度物理和化学吸附膜，使之在高压、高温 和激烈摩擦作用下不致于破坏。能防止或减小工件、 切屑、刀具三者之间的直接接触， 达到减小摩擦及粘结的目的， 起到极好的润滑作用。 油酸三乙醇胺是一种阳离子表面活性剂， 作为油性剂添加在切削液中， 易

在刃具与切削工件之间形成物理吸附膜， 从而起到润滑作用。另外，油酸三乙醇胺与极压抗磨剂也有良好的协同抗磨作用，亦可使润滑性能显著提高。 2)清洗性能分析 切削液清洗性能的好坏，与切削液的渗透性和流动性紧密相关，表面张力低、渗透性和流动性好的切削液，清洗 性能就好。 新型水基切削液中由于有含量不低的非离子表面活性剂 H 和阳离子表面活性剂油酸三乙醇胺的存在，二者协调 作用，极大地降低了切削液的表面张力，明显地增强了切削液的渗透性和流动性。因而具有很好的清洗性能。

3)冷却性能分析 切削液的冷却作用，取决于它的导热系数、比热、汽化热及汽化速度等。水的导热系数为油的 3～5 倍，比热为 油的 2～2.5 倍，故水的冷却性能比油优越很多。新型水基切削液中含有 90%以上的水分，所以冷却性能突出。

4)防锈性能分析 非离子表面活性剂 H 本身具有防锈和防腐作用，与加入的防腐剂产生复合增效作用，在金属表面形成吸附保护 膜层，钝化膜层，从而阻滞了阴、阳极腐蚀过程，由于有致密的履盖膜，能有效地抗拒介质中的水分子、氧及其他 腐蚀性物质的浸入，具有优良的防腐、防锈性能。

5、 结论 (1)以松香、顺酐和多元胺等原料合成的非离子表面活性剂 H，具有优异的润滑、防锈和清洗性能。 (2)油酸三乙醇胺酯是一种优良的水溶性油性剂。 (3)以非离子表面活性剂 H 和油酸三乙醇胺酯等复合配制而成的水基切削液，具有优良的润滑性、 防锈性、冷却性和清洗性。是水基切削液的重大突破。  

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