以聚亚烷基二醇为润滑剂的全合成切削液性能研究

切削液是机械切削加工过程中非常重要的配套材料,近年来,切削液行业呈现出由油基切削液向水基切削液转变的趋势,环境友好型水基切削液成为切削液发展的一个重要方向。聚亚烷基二醇由于其优异的润滑性能和低毒作为水基切削液的润滑剂具有很广阔的发展前景。以聚亚烷基二醇为润滑剂配制了3种全合成切削液,并根据国标GB/T6144—2010对其性能进行评价,进行了切削试验,验证其加工性能。     

自乳化酯在全合成切削液中的性能研究

为探讨自乳化酯作为全合成切削液主润滑剂的可能性,以聚醚、四聚蓖麻油酸酯、自乳化酯为润滑剂调配了不同的合成切削液;采用四球抗磨试验机以及攻丝扭矩试验机、液体循环泡沫试验机,考察3种润滑剂在全合成切削液中的润滑性能、抗磨性能及抗泡性能。结果表明：自乳化酯能有效提高全合成切削液的润滑性能和抗磨性能,其润滑性能及抗磨性能与四聚蓖麻油酸酯相当;自乳化酯的抗泡性能显著优于四聚蓖麻油酸酯,与聚醚类润滑剂抗泡性能相当。自乳化酯具有良好的润滑及抗磨作用,且泡沫相对较低,可以与其他类型添加剂复配,用于全合成切削液中。     

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。     

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。     

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。     

钛合金切削润滑研究现状与发展趋势*

钛合金在航空航天、生物医疗等领域具有广泛而重要的应用,但钛合金是典型的难加工金属,其切削润滑问题是制约钛合金加工效率与质量的关键所在,目前尚未得到较好的解决。从钛合金切削中的摩擦学问题、切削润滑问题、水基润滑问题三方面介绍钛合金切削润滑研究现状,以有望解决钛合金切削润滑问题的水基润滑为基础,从适合于钛合金切削润滑的微量润滑技术及纳米颗粒增效两方面探讨钛合金切削水基润滑研究的发展趋势,并总结以水基润滑剂为基础的高性能钛合金切削液体系设计是未来研发新型高效环保钛合金切削液的重要途径。     

超越想象的“水”——全合成水溶性切削液

全属切削液在金属加工过程中起着冷却和润滑的作用。油性切削液润滑性能相对较好,而水溶性切削液能提供良好的冷却性。而最新研制的像“水”一样的全合成切削液却同时具有优异的冷却和润滑性能,并能大大降低生产成本和改善工作环境,是润滑科技的新宠儿。     

水质金属切削液

<正> 近几年来,世界各国对新型金属切削液进行了研制.美国在金属加工中已广泛采用了水质金属切削液。日本也出现了从油溶性切削液向水溶性切削液转换的趋势.而在水基切削液中,乳化型正在逐步被淘汰,取而代之的是润滑、冷却性能更好的合成性水基切削液。     

润滑添加剂三乙醇胺硼酸酯的摩擦学特性研究

三乙醇胺硼酸酯是一种新的绿色水基全合成切削液防锈添加剂,但其在切削加工过程中的摩擦学特性尚未有报道。以钛合金与硬质合金为摩擦副,通过摩擦磨损试验比较三乙醇胺硼酸酯并与传统润滑添加剂丙三醇和聚乙二醇的摩擦学性能,同时考察不同含量的三乙醇胺硼酸酯水溶液的摩擦学性能。结果表明:三乙醇胺硼酸酯具有与丙三醇和聚乙二醇相似的减摩抗磨性能,在相对较高的载荷下,三乙醇胺硼酸酯的润滑性能更优;三乙醇胺硼酸酯水溶液的减摩抗磨性能随着其含量的增加逐渐增强,当三乙醇胺硼酸酯的体积分数达到40%以上时,溶液的润滑性能更为显著。研究表明,三乙醇胺硼酸酯有可能成为一种新型切削液润滑添加剂。     

石墨烯作为金属切削液添剂对切削温度的影响

金属切削液具有润滑、冷却、清洗、防锈等作用,而传统的油基切削液虽然润滑性能良好,但其较差的冷却性能越来越难以满足高速切削的加工要求。而以石墨烯为代表的二维材料具有优异的润滑性能、导热性能、力学性能,将其作为水基切削液润滑介质的研究和应用具有广阔的前景。因此利用液相超声辅助的方法制备了一系列石墨烯质量分数不同的水基金属切削液,利用体积沉降法研究了石墨烯改性水基金属切削液在不同分散体系下的分散稳定性,并对分散效果最佳的石墨烯改性水基金属切削液进行了实际工况下对铝合金和45#钢的切削实验,用红外测温仪探究了石墨烯添加剂对切削温度的影响。结果表明石墨烯水基金属切削液可以在切削区形成良好的润滑环境,可以有效降低切削温度。     

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。     

含添加剂蓖麻油切削液的拉削加工性能研究

为研究绿色切削液对拉削加工性能的影响,采用超声搅拌纯净水(W)、蓖麻油(O)、活化剂(S)和纳米石墨(G)制成了不同配比的油-水(W-O)、油-水-活化剂(WO-S)和油-水-活化剂-石墨(WOS-G)三类切削液,并进行了雾化喷射拉削试验。试验结果表明：蓖麻油和活化剂的加入,有利于减小拉削负载,而纳米石墨的加入,在蓖麻油和活化剂作用下会发生“团簇”效应,增大摩擦因数,不利于减小拉削负载;经对比,含水88.5%、蓖麻油10%和活化剂1.5%（均为质量分数）的WO-S切削液的应用效果最好, 与干拉削相比,拉削负载的高值和低值分别减小了17.0%和18.5%,基频幅值减小了10.6%,前5个刀齿的平均粘屑数量减少了35.8%,而全部刀齿的平均粘屑数量减少了23.0%。     

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。     

Metalworking fluids from vegetable oils

The biodegradability of metalworking fluids has assumed very high priority. Biodegradable metalworking fluid formulations consist of vegetable oil, an emulsifier, co‐surfactant, fungicide and additives. Non‐edible vegetable oils such as neem, ricebran, and karanja oil are renewable, biodegradable and cheaper than synthetic fluids. Oleates and fatty‐acid amides of these oils have been used as emulsifiers to eliminate biohard emulsifiers. Additives are used to achieve a high level of performance. Metalworking soluble oil formulations were evaluated for physico‐chemical characteristics such as emulsion and thermal stability, copper‐strip corrosion, iron chip corrosion, deposit‐forming tendency on hot metal surfaces, and lubricity. Oil–water micro‐emulsions of these oils have higher stability. The emulsions were stable over a wide range of temperatures. Performance of formulations from all three oils are found at par with the ASTM specifications. Neem oil based formulation showed better characteristics than ricebran and karanja oil. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

砂轮磨切中表面活化剂对超声制备纳米雾化液性能的影响

为了分析表面活化剂对超声制备纳米雾化液性能的影响,以砂轮磨切机为研究对象,分别进行了干切试验,以及高水基溶液、水基溶液+表面活化剂、水基溶液+石墨烯颗粒和水基溶液+表面活化剂+石墨烯颗粒4种润滑条件作用下的切割试验。试验结果表明：雾化液可有效减小磨切机切割力,而表面活化剂通过减小雾化液液滴润湿角(最大可减小24.9%),可改善石墨烯颗粒在溶液中的分散度,使纳米雾化液更好地发挥润滑作用;相比高水基雾化液,添加表面活化剂的纳米雾化液可在切入阶段进一步减小35.4%的切向切割力和57.2%的径向切割力。     

半合成极压切削液的研究与应用

半合成极压切削液是一种集乳化液和合成液优点于一体并具有良好极压性能的新一代切削液。按照微乳液调配理论,尤其利用HLB值方法,合理选择乳化剂、极压剂、防锈剂、润滑剂、稳定剂和杀菌防腐剂等多种添加剂并进行科学配伍。对产品进行理化性能测试、四球机承载能力试验、切削阻力试验等实验室评价和实际应用考察,研制了一种新型半合成极压切削液,广泛应用于数控机床、加工中心。     

采用正交试验法的环保型水基合成切削液配方优化设计

采用正交试验法优化设计了不含亚硝酸盐、磷、硫、苯酚等有害元素的环保型水基合成切削液。该配方采用羧酸酯、羧酸醇胺等有机防锈剂与其它无机防锈剂协同防锈,采用合成硼酸酯、硼酸盐和油酸三乙醇胺作为润滑剂和极压剂。该切削液具有优良的润滑性、防锈性、冷却性、清洗性、防腐性和可降解性。     

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。     

二聚酸盐的合成及在水性基础液中的摩擦学及防腐防锈性能

采用二聚脂肪酸和二乙醇胺合成一种二聚酸二乙醇胺盐,在四球摩擦磨损试验机上考察其在水性基础液中的摩擦学性能,用 X 射线光电子能谱仪（XPS）分析试验后钢球磨斑表面典型元素的化学状态。结果表明：该添加剂在水性基础液中具有优良的承载能力和抗磨减摩性能以及良好的液相防锈和抑制铜片腐蚀的性能;在摩擦过程中,磨斑表面形成了含氮的吸附膜和含 Fe2 O3的化学反应膜,二者协同作用使添加剂在摩擦过程中具有良好的抗磨减摩性能。