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环保型全合成切削液性能评价办法

2021-09-25 09:33:35

金属切削液作为必不可少的加工介质对制造业的发展有着关键性的影响。传统切削液的研制基于工艺需求、质量要求和经济成本等,未考虑资源、环境和人体健康等一系列社会发展要求。目前,国内切削加工用切削液以乳化液和微乳液为主,冷却性能不足,加工过程中易产生油雾,容易进入呼吸道。油基切削液所用基础油以矿物油的润滑性能为好,但生物降解性差,并含有大量对生态环境有危害的物质和元素。新材料的涌现进一步突显出传统切削液的不足,导致金属加工业的发展遇到新难题。传统切削液使用周期短,易因细菌滋生而引起变质腐败,常用的酚醛类杀菌剂对操作者的健康和生态环境具有负面影响。

切削液

本研究以油酸和三乙醇胺合成的产品为添加剂,制备全合成切削液。通过安定性试验、四球机试验、腐蚀防锈试验及现场切削加工试验进行全合成切削液的性能表征。

切削液性能的评价方法稳定性和透明度是评价切削液理化性能的重要指标。将等量的7种切削液分别置于玻璃瓶中,对比样品的透明度,并于室温下静置,观察样品的分层析出情况。

腐蚀试验和防锈试验分别是切削液对机床、工件破坏性和保护性的评价指标。两种试验均采用GB/T6144—2010方法。铸铁试片材质符合GB?T718—2005的规定,并按照SH/T0218—1993方法进行制备,腐蚀试片尺寸为25mm×50mm×3mm,防锈试片尺寸为Φ35mm×20mm。

腐蚀试验方法:将试片分别浸于7种被试样品中,加盖玻璃罩后,移置55℃恒温箱中,24h后取出试片观察。若试片表面光泽如新,则为A级,即合格。

单片防锈试验:按梅花格式,于试片磨光面滴入5滴样品,每滴直径4~5mm。将试片置于密闭的干燥器内,并移置35℃恒温箱内,试验96h(国家标准规定为24h)后观察,若5滴样品全无锈,则为A级,即合格。

叠片防锈试验:将试片置于干燥器隔板上,用样品涂布试片后,对齐叠放另一块试片。密封干燥器后置于35℃恒温箱内,连续试验4h后用乙醇擦拭试片后观察,距试片边缘1mm以内两叠面无锈蚀或无明显叠印为合格。

摩擦学性能评价:采用MRS-10A四球摩擦磨损试验机,按照GB/T12583—1998的方法测量样品的PB值。在392N、转速1750r/min的条件下进行30min长磨试验,所用钢球为一级GCr15标准钢球,直径为Φ12.7mm,硬度为61~65HRC。磨斑形貌使用德国蔡司公司生产的AxioLab.A1电子显微镜观察。

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