切削液按油品化学组成分为非水溶性(油型)液和水溶性(水型)液两大类。
油型
又分矿物油切削油(或复合油)、压切削油、活性切削油三种。所用的矿物油有煤油、柴油、轻质润滑油馏分。矿物油中加入一定比例的动、植物油(5%~10%)便是复合油,适用于轻负荷的切削加工。压切削油中加有硫、磷、氯压添加剂,以满足黑色金属,齿轮等深度金属加工的要求。活性切削油中加入活性硫等化合物,用于高合金材料深孔钻、攻丝等深度加工。
水型
水基的切削液可分为乳化液、半合成切削液和合成切削液。
按用途可进一步分成通用型、防锈型、压型和透明型四种。前三种均为石油润滑油基础油中加入乳化剂及其他添加剂(抗磨剂等)的水包油型乳化液。透明型可以是加入少量润滑油或不加入润滑油(即全水基合成切削液)的透明液体。水型切削油是近数十年来发展较快、使用较广的品种。
还有一种完全是水的切削液,即电解强碱水。强碱水设备生产的强碱水,PH高可达13--13.5。
与切削油和水性切削液相比,碱性电解水的原料是100%的水,来源稳定且价格低廉,成本仅是水性切削液的十分之一甚至更少。具有优越的冷却、清洗性能,不发泡,容易涮洗,同时碱性电解水又具有良好的防锈性能。而且切削油和水性切削液中都含有有机化合物、油性剂、界面活性剂等成分,对人体健康和环境有破坏作用,而碱性电解水对人体和环境无害,是一种环保、低成本的切削液,在高速浅层切削上可以完全取代水性切削液。
众所周知,切削液是金属切削加工的重要配套材料。人类使用切削液的历史可以追溯到远古时代。人们在磨制石器、铜器和铁器时,知道浇水可以提率和质量。在古罗马时代,车削活塞泵的铸件时使用橄榄油,16世纪使用牛脂和水溶剂来抛光金属盔甲。从1775年英国的约翰·威尔金森(J.wilkinson)为了加工瓦特蒸汽机的汽缸而研制成功镗床开始,伴随出现了水和油在金属切削加工中的应用。到1860年经历了漫长发展后,车、铣、刨、磨、齿轮加工和螺纹加工等各种机床相继出现,也标志着切削液开始较大规模的应用。
19世纪80年代,美国科学家已行了切削液的评价工作。 F·W·Taylor发现并阐明了使用泵供给碳酸钠水溶液可使切削速度提高对30%~ 40%的现象和机理。针对当时使用的材料是碳素工具钢,切削液的主要作用是冷却,故提出“冷却剂”一词。从那时起,人们把切削液称为冷却润滑液。
油基切削液
油基切削液的润滑性能较好,冷却效果较差。水基切削液与油基切削液相比润滑性能相对较差,冷却效果较好。慢速切削要求切削液的润滑性要强,一般来说,切削速度低于30m/min时使用切削油。
含有压添加剂的切削油,不论对任何材料的切削加工,当切削速度不超过60m/min时都是有效的。在高速切削时,由于发热量大,油基切削液的传热效果差,会使切削区的温度过高,导致切削油产生烟雾、起火等现象,并且由于工件温度过高产生热变形,影响工件加工精度,故多用水基切削液。
乳化液把油的润滑性和防锈性与水的好冷却性结合起来,同时具备较好的润滑冷却性,因而对于大量热生成的高速低压力的金属切削加工很有效。与油基切削液相比,乳化液的优点在于较大的散热性,清洗性,用水稀释使用而带来的经济性以及有利于操作者的卫生和而使他们乐于使用。实际上除特别难加工的材料外,乳化液几乎可以用于所有的轻、中等负荷的切削加工及大部分重负荷加工,乳化液还可用于除螺纹磨削、槽沟磨削等复杂磨削外的所有磨削加工,乳化液的缺点是容易使细菌、霉菌繁殖,使乳化液中的有效成分产生化学分解而发臭、变质,所以一般都应加入毒性小的有机剂。
化学合成切削液的优点在于经济、散热快、清洗性强和好的工件可见性,易于控制加工尺寸,其稳定性和抗能力比乳化液强。润滑性欠佳,这将引起机床活动部件的粘着和磨损,而且,化学合成留下的粘稠状残留物会影响机器零件的运动,还会使这些零件的重叠面产生锈蚀。
水基切削液
一般在下列的情况下应选用水基切削液:
对油基切削液潜在发生火灾危险的场所;
高速和大进给量的切削,使切削区超于高温,冒烟激烈,有火灾危险的场合。
从前后工序的流程上考虑,要求使用水基切削液的场合。
希望减轻由于油的飞溅护油雾和扩散而引起机床周围污染和肮脏,从而保持操作环境清洁的场合。
从价格上考虑,对一些易加工材料护工件表面质量要求不高的切削加工,采用一般水基切削液已能满足使用要求,又可大幅度降低切削液成本的场合。
当的耐用度对切削的经济性占有较大比重时(如价格昂贵,刃磨困难,装卸时间长等);机床精密度高,不允许有水混入(以免造成腐蚀)的场合;机床
适用于铸铁、合金钢、碳钢、不锈钢、高镍钢、耐热钢、模具钢等金属制品的切削加工、高速切削及重负荷切削加工。包括车、铣、镗、高速攻丝、钻孔、铰牙、拉削、滚齿等多种切削加工。一种特种润滑油,由低粘度润滑油基础油加入部分动植物油脂及抗氧剂、抗磨剂、防锈剂等经调合制得。有油型和水型两种。后者含水80%~95%,具有乳化能力,一般称切削液。切削油在金属切削加工过程中用于润滑和冷却加工工具和部件。
功能
在金属切削加工中,切削每次新生面上进行,速度变化每分钟数毫米至数百米,压力高达2~3GPa。切削时除外摩擦外,还有与切入金属内部的分子内摩擦,切削区界面温度可达600~800℃。这样的高温高压会使的强度和硬度降低,因此切削油必须兼具冷却、润滑、清洗和防锈四个作用。
冷却
表现在降低刀尖温度、抑制被切削材料和的热膨胀,以提高操作性能和加工精度。水的热导率和比热容均比油大,粘度也比油小,故乳化液的冷却性能远比油好。
润滑
减少前刀面与屑、后刀面与加工表面的摩擦,防止发生粘着、积瘤、鳞刺或冷焊,以减少功率消耗和磨损,并得到较好的表面光洁度。
防锈
为防止大气中的水和氧气对新加工表面的锈蚀,在切削油中要加入防锈剂,提高切削油的防锈性能,以满足工件在加工过程中短期防护之需。
清洗
利用液流冲去细小的切屑和粉末,防止粘结,以保证和工件连续加工。在磨加工中,清洗性差的切削油会导致堵塞砂轮,使磨削区温度升高和烧坏工件。使用低粘度油和加入表面活性剂能提高切削的清洗性。
除上述性能外,切削液还应具有乳液在加工过程中的稳定性、不分层、抗硬水和抗细菌污染变质的能力。
1、急性毒性
LD50:2402mg/kg(小鼠经口)
LC50:137752mg/m3(大鼠吸入,1h);45292mg/m3(小鼠吸入,4h)
2、性
家兔经皮:500mg(24h),重度。
家兔经眼:20mg(24h),中度。
3、亚急性与慢性毒性
接触6个月的LC值:大鼠和兔为1.08g/m3
4、致突变性
DNA抑制:人淋巴细胞5mg/L。
姐妹染色单体交换:人淋巴细胞178mg/L。
程序外DNA合成:人肺100mg/L。
DNA抑制:人淋巴细胞5ml/L。
姐妹染色单体交换:人淋巴细胞178mg/L。
5、致畸性
大鼠孕后1~20d吸入低中毒剂量(TCLo)1800ppm(24h),致肌肉骨骼系统、泌尿生殖系统发育畸形。
雄性、雌性小鼠交配前4周至孕后3周吸入低中毒剂量(TCLo)150ppm(24h),致中枢系统发育畸形。
大鼠多代经口给予低中毒剂量(TDLo)156mg/kg,致泌尿生殖系统发育畸形。
小鼠多代经口给予低中毒剂量(TDLo)700mg/kg,致肝胆管系统和泌尿生殖系统发育畸形。
大鼠孕后6~15d经口染毒低中毒剂量(TDLo)1010mg/kg,致眼、耳发育畸形。
小鼠多代经口给予低中毒剂量(TDLo)致免疫和网状内皮系统发育畸形。
6、致癌性
IARC致癌性评论:G2A,可能人类致癌物。
7、其他
大鼠吸入低中毒浓度(TCLo):1800ppm(24h)(孕1~20d),引起肌肉骨骼发育异常及其他发育异常。
小鼠吸入低中毒浓度(TCLo):100ppm(7h)(5d,雄性),生成异常。 [2]
生态学数据编辑 播报
1、生态毒性
LC50:44.7mg/L(96h)(蓝鳃太阳鱼,静态);40.7~66.8mg/L(96h)(黑头呆鱼);20mg/L(96h)(红鲈);59mg/L(48h)(青鳉)
IC50:63~1000mg/L(72h)(藻类)
2、生物降解性
好氧生物降解(h):4320~8640
厌氧生物降解(h):2352~39672
3、非生物降解性
空气中光氧化半衰期(h):27~272
4、生物富集性
BCF:4.3~17(鲤鱼,接触浓度70ppb,接触时间6周);4~16(鲤鱼,接触浓度7ppb,接触时间6周);302(绿藻)
5、其他有害作用
该物质对环境有严重危害,应特别注意对空气、水环境及水源的污染。在对人类重要食物链中,特别是在水生生物中发生生物蓄积。
密度:1.463g/cm3
熔点:-86℃
沸点:87℃
折射率:1.467(20℃)
饱和蒸气压:7.87kPa(20℃) [3]
临界温度:299℃ [3]
引燃温度:420℃ [3]
爆炸上限(V/V):90.0% [3]
爆炸下限(V/V):12.5% [3]
外观:无色透明液体
溶解性:不溶于水,溶于乙醇、乙醚,可混溶于多数有机溶剂 [2]
分子结构数据编辑 播报
摩尔折射率:25.76 [3]
摩尔体积(cm3/mol):89.1 [3]
等张比容(90.2K):210.4 [3]
表面张力(dyne/cm):31.0 [3]
化率(10-24cm3):10.21 [2]
计算化学数据编辑 播报
疏水参数计算参考值(XlogP):2.6 [3]
氢键供体数量:0 [3]
氢键受体数量:0 [3]
可旋转化学键数量:0 [3]
互变异构体数量:无
拓扑分子性表面积(TPSA):0 [3]
重原子数量:5 [3]
表面电荷:0 [3]
复杂度:42.9 [3]
同位素原子数量:0 [3]
确定原子立构中心数量:0 [3]
不确定原子立构中心数量:0 [3]
确定化学键立构中心数量:0 [3]
不确定化学键立构中心数量:0 [3]
共价键单元数量:1
汽车及工程机械等的液压系统使用液压油作为工作介质,这类液压系统中油液的流速不大而压力较高,故称为静压传动。液压油质量的优劣将在很大程度上影响液压系统的工作可靠性和使用寿命。通常对液压油的质量要求有如下几点:
1)适宜的粘度及良好的粘温性能,以确保在工作温度发生变化的条件下能准确、灵敏地传递动力,并能保证液压元件的正常润滑。
2)具有良好的防锈性及抗氧化性,在高温高压条件下不易氧化变质,使用寿命长。
3)具有良好的抗泡沫性,使油品在受机械不断搅拌的工作条件下,产生的泡沫易于消失以使动力传递稳定,避免液压油的加速氧化。 [1]
保养工作编辑 播报
液压油保养工作(前提是设备正常运行,无异常状况)。
1、保证液压油不在高温下使用;油品在高温下很快会氧化变质。
2、液压站上的空气过滤器要采用既能过滤颗粒的也能过滤水分的过滤器。
3、采用精密滤芯过滤液压油,使油品的污染度长期保持在NAS<8级,设备自带的滤芯一般精度太差,不能保证液压油的洁净度。因为液压站的容脏限只有5um,而自带滤芯的精度往往要大于这个尺寸,科学规定一般液压站的污染度要求控制在NAS小于8级;对于有伺服机构的设备要求更高,要小于7级。若你拆过伺服阀,那你什么都明白了,为什么液压油的污染度要控制得这么高。好买个精密滤油机进行在线过滤,有些滤芯精度已经达到了0.1um。
4、离心脱水/真空脱水(对于有水分的油站)。
只要控制好,一般比如说MOBIL,等,都可以用上5年。
5、定期做一下油品检测
液压油用途广泛,是工业用油中使用多的产品。当前液压元件正向着体积小、功率大方向发展,系统压力越来越高,有的已突破50MPa。为此,普通型的L-HL系列已经趋于淘汰,抗磨型L-HM系列应用更多。低温性能也是液压油的重要特性,要求在低温环境下设备启动比较容易,且动力传动灵敏,而且液压油换油周期较长,如露天设备通常一年一换,液压油在使用过程中不可避免地要经历四季的变化,因此露天设备使用低凝产品效果较好。清洁度也已成为液压油的性能要求,一般产品要NAS颗粒度等级不大于9级,清洁型产品不大于7级,高清洁型产品不大于5级,但盲目追求NAS等级不但没有任何效果,反而降低质量,增加成本。例如有些机械生产厂家,或工程机械用户没有用于添加液压油的无尘车间,即使花了大价钱购买了NAS 5级别的产品,在打开产品的瞬间,高清洁型NAS 5液压油变成了NAS 8的等级了,而且液压油NAS等级高意味着过滤次数多,过滤过程中会把昂贵的添加剂成分过滤掉,因此从专业的角度来讲,NAS等级不于追求。
6、防止空气进入油中
油泵吸油口应密封可靠,油箱中的吸油管不可离油面太近,系统的高点应设排气阀,放出油中的游离空气。
7、油箱的合理设计
吸油管应远离回油管,避免使用对油的氧化起催化作用的铅、锌、铜等材料,油箱内要涂耐油的防锈漆,油箱中的冷却器不能漏水。
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