冷卻
切削液的冷卻作用是通過(guò)它和因切削而發(fā)熱的刀具(或砂輪)、切屑和工件間的對(duì)流和汽化作用,把切削熱從刀具和工件處帶走,從而有效地降低切削溫度,減少工件和刀具的熱變形,保持刀具硬度,提高加工精度和刀具耐用度。切削液的冷卻性能和其導(dǎo)熱系數(shù)、比熱、汽化熱以及粘度(或流動(dòng)性)有關(guān)。水的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱均高于油,因此水的冷卻性能要優(yōu)于油。
清洗
在金屬切削過(guò)程中,要求切削液有良好的清洗作用。除去生成切屑、磨屑以及鐵粉、油污和砂粒,防止機(jī)床和工件、刀具的沾污,使刀具或砂輪的切削刃口保持鋒利,不致影響切削效果。對(duì)于油基切削油,粘度越低,清洗能力越強(qiáng),尤其是含有煤油、柴油等輕組份的切削油,滲透性和清洗性能就越好。含有表面活性劑的水基切削液,清洗效果較好,因?yàn)樗茉诒砻嫔闲纬晌侥?,阻止粒子和油泥等粘附在工件、刀具及砂輪上,同時(shí)它能滲入到粒子和油泥粘附的界面上,把它從界面上分離,隨切削液帶走,保持界面清潔。
硫含量
切削油中硫來(lái)自兩個(gè)方面。一個(gè)是加入的含硫極壓劑,另一個(gè)是來(lái)自其他沒(méi)有極壓作用的含硫化合物,如基礎(chǔ)油中原有的天然硫化物以及防銹劑、抗氧劑等。有效的硫只需很低含量(0.1%)即可產(chǎn)生明顯的極壓效果。含硫極壓劑對(duì)抑制積屑瘤特別有效,沒(méi)有簡(jiǎn)單的方法能分別測(cè)出有極壓性的硫和沒(méi)有極壓性的硫。所以很難僅僅依據(jù)其硫含量(特別是硫含量不高時(shí))判斷其極壓性如何。不過(guò)多數(shù)切削液制造廠家在其產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中都標(biāo)明加入的極壓劑硫含量。
鋯酸鹽沉淀結(jié)晶成膜:當(dāng)表面離解出的ZrF6-,與溶解中的金屬離子Fe2+達(dá)到溶度積常數(shù)Ksp時(shí),就會(huì)形成鋯酸鹽沉淀。
Fe2++ ZrF62-+H2O — FeZrF6+2H20
鋯酸鹽沉淀與水分子一起形成成膜物質(zhì),以[Zr]為膜晶核不斷堆積,晶核繼續(xù)長(zhǎng)大成為晶粒,無(wú)數(shù)個(gè)晶粒堆積形成轉(zhuǎn)化膜。硅烷化處理和陶化處理都可稱之為無(wú)磷成膜處理,目前市場(chǎng)上還有其它方式的無(wú)磷成膜處理方法,這些新技術(shù)與硅烷化或陶化處理有很多相似之處,一般都含有微量甚至不含重金屬和磷酸鹽,不需要表調(diào),可處理多種板材等,處理時(shí)間短,可以提高生產(chǎn)效率,在節(jié)能減排方面具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì),無(wú)磷成膜技術(shù)必將成為未來(lái)鋼鐵表面化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的主要處理方式。