人類使用切削液的歷史可以追溯到遠古時代。人們在磨制石器、銅器和鐵器時,就知道澆水可以提率和質量。在古羅馬時代,車削活塞泵的鑄件時就使用橄欖油,16世紀使用牛脂和水溶劑來拋光金屬盔甲。從1775年英國的約翰·威爾金森(J.Wilkinson)為了加工瓦特蒸汽機的汽缸而研制成功鏜床開始,伴隨出現(xiàn)了水和油在金屬切削加工中的應用。到1860年經(jīng)歷了漫長發(fā)展后,車、銑、刨、磨、齒輪加工和螺紋加工等各種機床相繼出現(xiàn),也標志著切削液開始較大規(guī)模的應用。
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(chǎn)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。
其它
除了以上4種作用外,所使用的切削液應具備良好的穩(wěn)定性,在貯存和使用中不產(chǎn)生沉淀或分層、析油、析皂和老化等現(xiàn)象。對和霉菌有一定抵抗能力,不易長霉及生物降解而導致發(fā)臭、變質。不損壞涂漆零件,對人體無危害,無刺激性氣味。在使用過程中無煙、霧或少煙霧。便于回收,低污染,排放的廢液處理簡便,經(jīng)處理后能達到國家規(guī)定的工業(yè)污水排放標準等。
陶化原理
1)酸的侵蝕使金屬表面H+濃度降低:Fe-2e—Fe2+,2H++2e—2[H]
2)納米硅促進反應加速:
[Si]:ZrO2+4[H]—[Zr]+2H2O
式中[Si]為納米硅,[Zr]為還原產(chǎn)物,納米硅為反應活化體,加快了反應速度,進一步導致金屬表面H+濃度急劇下降,生成的[Zr] 成為成膜晶核。
3)鋯酸根的兩級離解:
H2ZrF6+H+—ZrF62-+2H+
由于表面的H+濃度急劇下降,導致鋯酸根各級離解平衡向右移動,終為ZrF6-。
4)鋯酸鹽沉淀結晶成膜:當表面離解出的ZrF6-,與溶解中的金屬離子Fe2+達到溶度積常數(shù)Ksp時,就會形成鋯酸鹽沉淀。