半合成極壓切削液制備的關鍵是:乳化劑的合理選配,解決濃縮液、稀釋液的穩(wěn)定性以及極壓劑、防銹劑、防霉劑的合理配伍,使其具有良好的極壓潤滑、防銹、防霉性能。
(1)乳化劑的選擇
配制極壓微乳切削液時,乳化劑的選擇尤為重要。目前應用較多的方法有:1)選擇乳化劑的HLB(hydrophile and lipophile balance親水親油平衡)值法;2)選擇乳化劑的PTlr(Phase—inversion temperatuIe轉相溫度)法。我們主要選擇HLB值法,在具體調配試驗時,參照PIT法。
作為水溶性極壓潤滑添加劑,目前使用較多的還有硼酸鹽。硼酸鹽極壓劑與含S、P、Cl活性基團極壓劑的極壓潤滑機理有本質上的不同。S、P、Cl極壓劑作用實質上是一種控制性腐蝕現(xiàn)象。因為只有通過它和金屬摩擦表面起化學反應,生成熔點較低和剪切強度較小的化學反應膜,才會起到減少摩擦和防止擦傷及熔焊的作用。
一個好的極壓潤滑劑,應該只在極壓抗磨范圍內才能與金屬表面反應,而在較低溫度下是足夠穩(wěn)定的。目前認為硼酸鹽極壓作用主要是靠其沉積在金屬摩擦副之間,形成一個比基體金屬和S—P型極壓薄膜都軟的良好的彈性薄膜。在高溫和低粘度基礎油中,這種極壓薄膜的形成更為迅速。
刀具材料的發(fā)展推動了切削液的發(fā)展,1898年發(fā)明了高速鋼,切削速度較前提高2~4倍。1927年德國首先研制出硬質合金,切削速度比高速鋼又提高2~5倍。隨著切削溫度的不斷提高,油基切削液的冷卻性能已不能完全滿足切削要求,這時人們又開始重新重視水基切削液的優(yōu)點。1915年生產出水包油型乳化液,并于1920年成為優(yōu)先選用的切削液用于重切削。