1945年在美國研制出種無油合成切削液,全球一款全合成金屬切削液由Cimcool辛辛那提銑床公司(后更名為辛辛那提—米拉克龍)率先研制成功,并且以獨特的粉紅色來標(biāo)記該產(chǎn)品,CIMCOOL 是革命性的。在其誕生的1945年,切削液只有純油和像牛奶一樣的乳化液可選。 CIMCOOL由于是水基產(chǎn)品,其冷卻性能是純油的2倍,與油不一樣的,它沒有煙霧、不會有火災(zāi)隱患,加工后的部件清潔。與乳化液相似,CIMCOOL保持了出色的冷卻性能,借助獨特的化學(xué)合成潤滑劑,其潤滑性得以發(fā)展,允許更高的切削速度并改善了刀具壽命。CIMCOOL對攻擊顯示出較高的抵抗能力,它的透明性能對于工業(yè)來說樂于接受。CIMCOOL是金屬加工液體科技領(lǐng)域向前邁出的意味深長的一步,其它公司紛紛轉(zhuǎn)而研發(fā)化學(xué)金屬加工液推動了切削液技術(shù)的發(fā)展。隨著先進(jìn)制造技術(shù)的深入發(fā)展和人們環(huán)境保護(hù)意識的加強(qiáng),對切削液技術(shù)提出了新的要求,它必將推動切削液技術(shù)向更高領(lǐng)域發(fā)展。
分類
水基的切削液可分為乳化液、半合成切削液和全合成切削液。
乳化液、半合成以及全合成的分類通常取決于產(chǎn)品中基礎(chǔ)油的類別:乳化液是僅以礦物油作為基礎(chǔ)油的水溶性切削液;半合成切削液是既含有礦物油又含有化學(xué)合成基礎(chǔ)油的水溶性切削液;全合成切削液則是僅使用化學(xué)合成基礎(chǔ)油(即不含礦物油)的水溶性切削液。
清洗
在金屬切削過程中,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,因為它能在表面上形成吸附膜,阻止粒子和油泥等粘附在工件、刀具及砂輪上,同時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。
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,就會形成鋯酸鹽沉淀。
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)長大成為晶粒,無數(shù)個晶粒堆積形成轉(zhuǎn)化膜。硅烷化處理和陶化處理都可稱之為無磷成膜處理,目前市場上還有其它方式的無磷成膜處理方法,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,無磷成膜技術(shù)必將成為未來鋼鐵表面化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的主要處理方式。