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油性切削油的產(chǎn)品特性

　　油性切削油一般多以高精煉礦物油、合成基礎(chǔ)油為基礎(chǔ)，配以各種極壓劑、防銹抗氧劑、抗油霧劑等，經(jīng)過(guò)科學(xué)配方調(diào)制而成，能適應(yīng)不同金屬加工工藝。使用時(shí)不需要再稀釋。

　　油性切削油的重要特性 1. 黏度黏度是油品維持本身稠度的能力，在油性切削油中扮演重要角色。低黏度油較稀薄，有較好的滲透力及濕潤(rùn)力，如果選擇適當(dāng)?shù)奶砑觿?，可使油更快速的到達(dá)切削區(qū)。并且因?yàn)橄”?，其冷卻、清洗能力均較佳。高黏度油較稠密，分子較大，有較佳的潤(rùn)滑性及較大的金屬表面隔離能力，但是流動(dòng)性及冷卻性不如低黏度油。2.潤(rùn)滑金屬在切削時(shí)，隨著工件材料的不同和切削速度的不同，會(huì)產(chǎn)生不同的熱量和壓力，潤(rùn)滑作用主要是牽涉到刀具面在滑動(dòng)區(qū)間的潤(rùn)滑。

　　潤(rùn)滑過(guò)程包含三種基本機(jī)械理論：

　　a.液動(dòng)潤(rùn)滑

　?。ㄎ锢砩戏蛛x）液動(dòng)潤(rùn)滑是潤(rùn)滑油介于刀具面和工作面的間作物理分離，并無(wú)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。黏度較高或較稠的油具有較大的分子，因此有較佳的分離效果。在刀具滑動(dòng)區(qū)間有較大負(fù)荷及壓力時(shí)，礦物油的黏度會(huì)升高，因此改進(jìn)了它的潤(rùn)滑性，這種特性稱為「彈性液動(dòng)潤(rùn)滑」。

　　但是在滑動(dòng)區(qū)間內(nèi)，刀具與工作件在加工時(shí)所產(chǎn)生的壓力過(guò)高時(shí)仍會(huì)將油擠出，因此以具有物理上分離特性的純礦物油作為潤(rùn)滑油使用，并非十分有效的方法。單靠礦物油潤(rùn)滑只能從事一般金屬的輕負(fù)荷加工，如果要用于硬性金屬（不銹鋼、合金鋼等）加工，則需另外加添加劑。

　　b.邊際潤(rùn)滑

　　在邊際潤(rùn)滑中，將極性物質(zhì)加入礦物油中，會(huì)在工件面和刀具面形成有化學(xué)鍵結(jié)的有機(jī)薄膜。這種薄膜會(huì)黏附在金屬表面，因此耐磨性比單純以油分子隔離工件及刀具的效果更好。

　　脂類物質(zhì)早已用為礦物油添加劑，用來(lái)制成可產(chǎn)生合適有機(jī)薄膜的潤(rùn)滑油，脂類對(duì)改進(jìn)切削有極顯著的效果，這有助于刀具壽命的延長(zhǎng)。常用的脂類添加劑有油酸脂、硬脂酸脂、菜籽油和它們的衍生物，目前亦有為數(shù)眾多的合成脂類被使用。天然脂類、脂酸類和它們的衍生物能與金屬表面形成單一分子薄膜，這種碳?xì)滏I薄膜會(huì)形成金屬外表皮，這種膜是由金屬與脂類反應(yīng)所產(chǎn)生，稱為「肥皂金屬」。

　　脂類添加劑會(huì)產(chǎn)生有機(jī)膜，它可以避免金屬的直接接觸，直到溫度升高至薄膜的熔點(diǎn)的前都有保護(hù)效果。其溫度約在100℃～200℃，例如在易削鋼和銅合金等原料的低負(fù)荷加工時(shí)就會(huì)達(dá)到此溫度。使用在更高壓、高溫度的加工時(shí)，則需加入極壓添加劑。

　　c.極壓潤(rùn)滑

　　在大多數(shù)的切削加工中，刀具前端溫度高于邊際潤(rùn)滑溫度的范圍，因此需要使用能產(chǎn)生較高熔點(diǎn)薄膜的添加劑。這種添加劑為無(wú)機(jī)物，氯及硫是二種較常用的元素。

　　當(dāng)使用氯、硫添加劑時(shí)，添加劑與金屬表面產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成一層低摩擦力的金屬衍生物薄膜。它具有類似干式潤(rùn)滑的效果，可以防止金屬表面的磨損及熔合，氯膜可耐600℃，而硫膜可耐1000℃。

　　氯、硫?yàn)闃O壓添加劑，氯以氯化礦物油型態(tài)加入。硫可以許多型態(tài)加入切削油中，一般以硫化脂zui普遍。

　　硫化脂如討論它與銅反應(yīng)情形，可區(qū)分為「活性硫」和「非活性硫」二種，活性硫會(huì)造成銅銹，非活性硫因?yàn)榱蚺c脂結(jié)合物化學(xué)安定性高，所以和銅不反應(yīng)。

　　硫也可以用溶解方式來(lái)加入礦物油或脂肪中，在這種情形下，活性極大，此種混合物一般稱為「硫化油」。

　　經(jīng)過(guò)實(shí)地觀察得知，如果將硫和氯二者加入切削油中，比個(gè)別只加入一種的效果好。確實(shí)的原因并不十分了解，可能的解釋是硫可將加工溫度降低至某個(gè)程度，在那溫度下氯的效果極顯著；亦可能是混合型態(tài)的硫／氯所形成的薄膜較強(qiáng)，故而有較佳的潤(rùn)滑性。

　　切削油中的硫及氯在切削區(qū)的前，亦可能以滲透方式進(jìn)入金屬結(jié)構(gòu)中，因此降低了金屬?gòu)?qiáng)度，使切削加工易于進(jìn)行。

　　大部分有關(guān)邊際潤(rùn)滑和極壓潤(rùn)滑的數(shù)據(jù)及理論都是對(duì)鐵材和鐵合金而言。對(duì)大部分其它易加工的金屬，平常是不需要使用極壓添加劑的。