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问题:切削液的质量控制项目有哪些

答:
前面我们谈到,油基切削液的润滑性好些,水基切削液的冷却性好些。油基切削液在高温时易产生烟雾、易着火;水基切削液易生菌腐败,使用期短,容易生锈。在实际使用过程中,通过定期监控不同类型的切削液的状态,才能保证金属加工工件的质量。切削液的质量控制项目都有哪些呢?

  一、油基切削液的质量检测项目

  油基切削液(简称切削油)的主要质量控制指标有粘度、闪点、倾点、脂肪含量、硫含量、氯含量、铜片腐蚀、水分、机械杂质、四球试验等。关于测定方法可参考有关的试验方法标准,在此仅对部分项目给予简单说明。

  脂肪含量

  脂肪是切削油中的油性添加剂,是划分切削油类别的一个重要指标。脂肪在切削油中可起到降低摩擦系数、减少刀具磨损的作用(对防止后刀面的磨损尤为有效)。加有较多脂肪的切削油特别适合于有色金属加工以及切削量不大但产品精度及光洁度要求高的场合(如精车丝杠)。一般可用皂化值来大致判定其脂肪含量。切削油中脂肪含量过高或其质量控制不当,容易在机器上形成粘性物质造成机件运动不灵活,严重时会变成漆膜即所谓“穿黄袍”。

  氯含量

  切削油中氯主要来自含氯的极压剂。氯需要在较高含量(大于1%)时,方可显现出有效的极压作用。如果氯含量不足1%,可以认为它不是为了提高润滑性。一般含氯极压切削油其氯含量都在4%以上,最高时可达30%~40%。但出于职业卫生及环保方面的考虑,有些国家已对切削油中氯的最高含量做了规定,如日本的JIS规定氯含量不得超过15%。氯对不锈钢的加工以及在拉拔成型加工中都非常有效。其缺点是不够稳定,遇水或温度过高时会分解产生HCl引起腐蚀、生锈。

  硫含量

  切削油中硫来自两个方面。一个是加入的含硫极压剂,另一个是来自其他没有极压作用的含硫化合物,如基础油中原有的天然硫化物以及防锈剂、抗氧剂等。有效的硫只需很低含量(0.1%)即可产生明显的极压效果。含硫极压剂对抑制积屑瘤特别有效,但可惜现在还没有简单的方法能分别测出有极压性的硫和没有极压性的硫。所以很难仅仅依据其硫含量(特别是硫含量不高时)判断其极压性如何。不过现在多数切削液制造厂家在其产品说明书中都标明加入的极压剂硫含量。

  铜片腐蚀

  测定的方法是铜片法。腐蚀活性的大小用级数表示,1~2级为低活性或非活性,3~4级为高活性。级数越大,腐蚀活性越强。铜对硫很敏感,用此法可以判断切削油中有没有含硫极压剂和极压剂的活性大小(注意:此法不能判断含硫剂的多少)。此项目也是划分切削油类别的一个重要指标。

  四球试验

  可测定最大无卡咬负荷。用此法可大致判断切削油的极压性,特别是用结合硫、氯含量及铜片腐蚀进行综合分析时,可以对其润滑性有更全面的了解。但应强调说明,四球试验所给出的极压性只是在标准条件下的评定结果,此结果与切削性能优劣并没有严格的对应关系。

  二.水基切削液的质量控制项目

  水基切削液在应用时都是要加水稀释的,其试验项目也可分为直接测定和加水测定两部分。直接定的项目有储存安定性、硫及氯含量、不挥发组分等。加水后再测定的项目有表面张力、pH值、起泡性、防锈性、腐蚀性、对油漆的适应性、食盐允许量、抗菌性等。这些项目大部分意义比较明确,以下只对个别项目做些说明。

  储存安定性

  水基切削液的浓缩物在外观上虽然是均匀的液态,但实际上大多是胶态体系,而且含有相当多的水。经过长期储存以及温度的波动,如果配方不当很容易产生沉淀、分层等现象并且往往是不能复原的。因此这是一个很重要的检测项目。

  不挥发组分

  水基切削液浓缩物中含有水分,这个项目是用来测定其有效组分含量的。

  食盐允许量

  通过这一试验用以了解该切削液能否允许使用含氯量较高的自来水配制工作液。

  表面张力

  多数情况下,表面张力小的液体容易在固体表面展开,因而有相当多的人把表面张力看做是切削液渗透性的一个度量指标。但严格说来,二者并无直接对应关系。渗透性是个比较含混的概念,似乎与润湿性及流动性(粘度)的关系更密切。表面张力可做为切削液中是否加有表面活性剂的判定指标。因为少量的表面活性剂即可使水的表面张力大幅度下降。另外,表面张力并非越小越好。表面张力过小有时也会带来其他负作用。

  抗菌试验

  水基液特别是乳液易生菌腐败,所以抗菌能力是其重要的性能指标,但过去在我国并末引起重视,也没有将其做为水基液的质量指标加以采用。现在国外已有一些简易的测定方法,有条件的单位应尽可能加以应用。

 
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