全合成切削液的制备及极压剂与防锈剂的协同效应研究

制备一种水基全合成切削液,考察新型有机钼、有机硼极压剂与三乙醇胺硼酸酯防锈剂的协同作用。利用四球摩擦磨损试验机研究切削液的摩擦学性能;采用一级灰口铸铁进行单片、叠片防锈试验,考察全合成切削液的防锈性能;用激光共聚焦显微镜观察试件表面形貌并测量工件的表面粗糙度,研究极压剂对工件表面质量的影响。结果表明:2种极压剂有协同增效的作用,使用复合极压剂后,极压润滑系数(最大无卡咬载荷与摩擦因数的比值)增大,改善加工工件的表面质量;有机硼极压剂和三乙醇胺硼酸酯防锈剂共同作用可增强切削液的防锈作用;当切削液中添加复合极压剂与防锈剂时,与含有单一添加剂的切削液相比,其极压性能与防锈性能均有提高,表明防锈剂和极压剂在切削液中具有协同作用。     

汽轮机油耐水洗防锈剂研究

为了解决汽轮机油常用防锈剂十二烯基丁二酸(T746)水流失性问题,根据防锈剂作用原理,选择更长碳链烯基,合成长链烯基丁二酸和烯基丁二酸半酯2种防锈剂,并按美军标MIL-17331J中规定的方法,对其在汽轮机油中的耐水洗性能、防锈性能和对润滑油破乳化性能的影响进行研究。结果表明,合成的2种长碳链羧酸及半酯作为防锈剂具有较好的防锈性能,与防锈剂T746相比具有较好的耐水洗性能,与常用破乳剂T1001具有较好的相容性,可以作为新的汽轮机油耐水洗防锈剂。     

改性十二烯基琥珀酸在半合成切削液中的应用

以十二烯基琥珀酸(T746)、甲醇、二乙醇胺为原料,采用两步法合成了一种水溶性防锈添加剂十二烯基琥珀酸二乙醇酰胺(T746-X),通过正交试验确定最佳反应条件。采用傅立叶变换红外光谱仪表征有机合成产物的结构;通过湿热法、电化学极化曲线和交流阻抗谱(EIS)研究其在水基切削液中的防锈性能,根据JB/T 7453-2013半合成切削液行业标准对该切削液各项性能进行检测。红外光谱分析显示合成产品为一种脂肪烃醇酰胺类化合物;湿热法和电化学方法分析结果表明,防锈剂T746-X能提高半合成切削液体系的防锈性能;防锈剂T746-X质量浓度为3.75 g/L的半合成切削液稀释液具有良好的防锈性能,且各项性能均符合JB/T 7453-2013技术要求。     

多功能金属加工助剂的制备及性能研究

采用不同的有机羧酸醇胺盐作为防锈剂与丙二醇嵌段聚醚酯消泡剂复配,制备了多功能金属加工助剂,并研究其消泡、防锈、润滑性能。结果表明:防锈剂分子中极性基团越多,防锈剂添加量越大,防锈性能越好;添加防锈剂会削弱金属加工助剂的消泡效果,消泡性能随防锈剂添加量的增加而减弱;水溶液pH值对防锈性影响较大,较高的pH值对防锈及抑制工作液的腐败有一定的积极作用,而pH值对消泡性能影响较小。正交试验结果表明:采用质量比为1∶2的三元羧酸(三己酸-6,6′,6″-三聚氰胺)醇胺盐和蓖麻油酸醇胺盐为复合防锈剂,聚醚酯与复合防锈剂质量比为2∶1时,制备的金属加工助剂不仅具有良好的消泡效果,还具备良好的防锈性。通过考察润滑性能发现,该金属加工助剂还能显著提高水的承载能力,表现出较好的极压、抗磨减摩特性及润滑稳定性。     

机械加工切削液

在金属切削中,使用切削液的目的是延长刀具寿命,提高工件表面质量,降低切削力,冲走切屑。因此,切削液应当具有润滑性、冷却性、防锈性和冲洗性。切削液的种类主要有切削油、乳化液、合成液和微乳液。本文主要介绍一下我所最近研制成功的几种新型切削液。一、DX-148多效合成切削液这种切削液用于铸铁、钢的切削与磨削加工,除能满足特定的切削要求外,还可起工序间防锈作用。本品含最新开发的水溶性润滑剂、防锈剂及其     

环保型重负荷加工全合成切削液的研制

通过大量试验评价,筛选出重负荷加工全合成切削液所需的油性剂、极压剂、防锈剂、pH值稳定剂、消泡剂等添加剂并进行合理配伍。采用四球机法和攻丝扭矩法对研制全合成切削液进行润滑性能测试,采用IP287铸铁屑防锈试验法进行铸铁屑防锈性能测试。结果表明,研制的全合成切削液具有优异的润滑性、极压性、防锈性、冷却性、清洗性和生物稳定性,其各项指标与进口同类产品相当。实际应用结果表明,研制的全合成切削液可用于替代乳化液、微乳液和油基切削液,能满足不同材料的重负荷切削加工工艺要求。     

机械制造用微乳切削液的研制及应用

以富马酸、二乙醇胺、五氧化二磷为原料合成富马酸二乙醇酰胺磷酸酯(FEP)作为极压剂,以妥尔油酸、二乙醇胺为原料合成妥尔油酸二乙醇胺(BP)作为极压抗磨添加剂,并对基础油、防锈剂、表面活性剂、杀菌剂等添加剂进行筛选研究,合成机械制造用微乳切削液。该产品具有优良的润滑性、防锈性、冷却性、清洗性、杀菌性,在机械制造行业中,可满足各种进口、国产设备及各种材质机加工工艺,是一种环保型的长效金属切削液。     

K-1合成切削液

K-1合成切削液是广州机床研究所研制、湖南省宁乡石油化工厂生产的高效切削液。该产品是由新型水溶润滑兼清洗剂和防锈剂等配制而成。其特点如下: 1.可提高生产效率57.89～117.5％。2.延长刀具寿命0.67～2.0倍。3.提高工件光洁度1级左右。4.防锈性可满足要求,工件防锈期为2～5天。5.清洗性好,机床不长黄袍,刀具(砂轮)干净。6.使用周期长,比     

新型环保水基切削液的研制及应用

以松香和多元胺为主要原料,合成出一种无毒、润滑和防锈性能优越的非离子表面活性剂H,并以此离子表面活性剂为防锈剂研制出新型环保水基切削液,经实用证明,该切削液不仅性能优良,而且具有十分重要的环保意义。     

十二酸二乙醇酰胺硼酸酯的制备及其在半合成切削液中的应用

采用十二酸、二乙醇胺和硼酸为原料制备十二酸二乙醇酰胺硼酸酯,采用傅里叶变换红外光谱仪分析其结构。将一定量的该硼酸酯加入基础油中制备一种半合成切削液,分析其腐蚀性能和防锈性能,并通过四球摩擦试验机测试其极压抗磨性能。结果表明;制备的硼酸酯在半合成切削液中具有良好的极压抗磨性能,当硼酸酯的质量分数为11.3%时,5%切削液稀释液的摩擦因数达到0.056,最大无卡咬负荷达到392 N。采用该硼酸酯制备的半合成切削液的各性能指标达到GB/T 6144-2010标准。     

环保型水基切削液中润滑添加剂的润滑性能研究

利用盘球式摩擦磨损试验机进行摩擦磨损试验,比较了金属切削液中分别加入不同含量的油酸三乙醇胺、硼酸脂、硫脲对自制合成切削液润滑性能的影响,认为三者有良好的协同润滑作用。通过与润滑油的润滑性能比较发现自制切削液具有更好的极压润滑性能。该切削液不仅润滑防锈性能优良,而且不含亚硝酸钠等有毒物质,具有良好的环保性能。     

微乳化切削液作用机制的研究

以自制的添加有磷酸三甲酚酯和含氮甘油硼酸酯极压抗磨剂的大豆油基微乳化切削液为研究对象,通过红外光谱和气相-质谱联用仪考察磨损试验前后微乳化切削液结构和成分的变化,从而推断出微乳化切削液发挥其功能的作用机制,为微乳化切削液作用机制的研究提供了一种新方法。该研究方法证实了微乳化切削液在金属表面起保护作用的主要是由极性较强的极压抗磨剂磷酸三甲酚酯和含氮甘油硼酸酯构成的吸附膜和摩擦化学反应膜。     

切削液防锈剂的研究

以硼酸酯、取代苯甲酸乙醇胺盐、葡萄糖酸钠三者为混合防锈剂应用于切削液中，其中硼酸酯和取代苯甲酸乙醇胺盐有明显的协同效应。实际配方中硼酸酯、取代苯甲酸乙醇胺盐、葡萄糖酸钠的含量分别为10％、6％和1％。所得切削液有较好的防锈性能，使用寿命长，适合于多种金属材料的多种加工工艺。     

油酸在齿轮切削加工润滑油中的应用研究

以油酸和正丁醇、乙二醇为原料合成的油酸丁酯、油酸乙二醇酯混合物,具有优良的润滑性和良好的耐磨性,添加 在齿轮切削油中,不仅可使工件的加工质量显著提高,同时延长了齿轮刀具的使用寿命。     

TRIBOLOGICAL ACTION AND OPTIMAL PERFORMANCE: RESEARCH ACTIVITIES REGARDING MQL MACHINING FLUIDS

As an optimal fluid for MQL machining, this paper introduces some synthetic polyol esters having the high biodegradability, excellent oxidation stability and satisfactory cutting performance. The fundamental investigation demonstrates synthetic esters possess the preferable adsorption ability on to the freshly cut metal surfaces and this ability can be enhanced by surrounding oxygen. This may result in effective lubricating film formation and is probably in close connection with their satisfactory MQL cutting performance. A multifunctional fluid, which is applicable to both machining and other lubricating parts of machine tools, is further developed based on the synthetic ester for MQL machining.     

环境友好水基全合成金属加工切削液的研究

通过对各种环境友好添加剂筛选,选用异构脂肪酸醇胺盐和月桂酸正醇酯作为润滑添加剂,选用能对切削液泡沫有抑制作用的不同种类的聚醚(有效控制EO与PO比例的镶嵌聚醚)作为表面活性剂,选用硼酸醇胺盐作为极压抗磨添加剂和防锈剂,研制出环境友好水基全合成切削液,在不加杀菌剂的情况下,切削液的使用寿命达到一年以上。产品各项性能指标与国外同类高档产品相当,达到了环保、节能、降耗的效果。     

A description of the lubricating action of the tribo-active components of cutting fluids

A multistage mechanism of lubrication layer formation during cutting is described and the necessary conditions for the formation of a lubrication layer are formulated. It is considered that the process of physical adsorption of the tribo-active components of the cutting fluid in the contact zone between tool and chip during metal cutting is one step in a multistage process which occurs in the interface capillary system. A mathematical model describing simultaneous diffusion and adsorption of tribo-active components in a single interface capillary is proposed. Some parameters for a model determining the efficiency of the lubricating action of surface-active additives are also proposed.     

切削液渗透毛细管的动力学模型研究

在对切削液润滑作用及毛细管渗透过程进行理论分析基础上，建立了切削液渗透毛细管的动力学模型，通过对水和蓖麻油两种切削液渗透毛细管过程的理论计算认为，切削液有效润滑作用的必要条件是切削液渗透毛细管并在刀一屑接触区形成润滑层时有时间储备，否则切削液小能充分发挥润滑作用。     

TRIBOLOGICAL ACTION AND OPTIMAL PERFORMANCE: RESEARCH ACTIVITIES REGARDING MQL MACHINING FLUIDS

ABSTRACT

As an optimal fluid for MQL machining, this paper introduces some synthetic polyol esters having the high biodegradability, excellent oxidation stability and satisfactory cutting performance. The fundamental investigation demonstrates synthetic esters possess the preferable adsorption ability on to the freshly cut metal surfaces and this ability can be enhanced by surrounding oxygen. This may result in effective lubricating film formation and is probably in close connection with their satisfactory MQL cutting performance. A multifunctional fluid, which is applicable to both machining and other lubricating parts of machine tools, is further developed based on the synthetic ester for MQL machining.     

MQL加工的微量冷却润滑系统

针对大量浇注式传统切削冷却润滑存在的主要问题，提出并构建了由供液系统、切削液和雾液回收装置所组成的适用于MQL加工的微量切削液冷却润滑系统，并阐述了微量冷却润滑系统对机床、工具系统和刀具兼容性的要求，为制造微量切削液冷却润滑系统和实施MQL加工工艺提供了理论和工程依据。