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)。