冷卻
切削液的冷卻作用是通過它和因切削而發(fā)熱的刀具(或砂輪)、切屑和工件間的對流和汽化作用,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。
切削油的質(zhì)量檢測有哪些項目?
切削油的主要質(zhì)量控制指標有粘度、閃點、傾點、脂肪含量、硫含量、氯含量、銅片腐蝕、水分、機械雜質(zhì)、四球試驗等。關(guān)于測定方法可參考有關(guān)的試驗方法標準,在此僅對部分項目給予簡單說明。
脂肪含量
脂肪是切削油中的油性添加劑,是劃分切削油類別的一個重要指標。脂肪在切削油中可起到降低摩擦系數(shù)、減少刀具磨損的作用(對防止后刀面的磨損尤為有效)。加有較多脂肪的切削油特別適合于有色金屬加工以及切削量不大但產(chǎn)品精度及光潔度要求高的場合(如精車絲杠)。一般可用皂化值來大致判定其脂肪含量。切削油中脂肪含量過高或其質(zhì)量控制不當,容易在機器上形成粘性物質(zhì)造成機件運動不靈活,嚴重時會變成漆膜即所謂“穿黃袍”。
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(yīng)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(yīng)活化體,加快了反應(yīng)速度,進一步導(dǎo)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(dǎo)致鋯酸根各級離解平衡向右移動,終為ZrF6-。
4)鋯酸鹽沉淀結(jié)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。
鋯酸鹽沉淀結(jié)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。
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大的優(yōu)勢,無磷成膜技術(shù)必將成為未來鋼鐵表面化學轉(zhuǎn)化膜的主要處理方式。