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切削金属零件加工表面间的显微裂纹观察工具显微镜




来源:yiyi
时间:2015-7-28 22:26:17

切削金属零件加工表面间的显微裂纹观察工具显微镜


切削液功能的发挥与提高

    如果切削液在切屑一刀具一工件界面之间形成一层弹性流
体油膜,使两者隔着油膜而相对运动,起到减小摩擦的润滑作
用,这种润滑状态叫做流体润滑,它的润滑效果比较好。但切
削过程中的大多数情况是,切屑一刀具一工件接合界面要承受
相当大的载荷,随着载荷增加、温度升高,油膜厚度便减薄,当
减薄到相当于金属表面的凹凸不平度时,流体油膜部分地破
坏,凸起的金属峰尖直接相互接触,起不到流体润滑作用,而
是靠切削液油质的渗透性和吸附作用形成的润滑膜(也称吸
附膜),起着减小摩擦的润滑作用,这种润滑状态叫做边界润
滑。切削中摩擦界面的润滑状态,大多数是边界润滑,它的摩
擦系数值大于流体润滑,但小于干切削。

    动植物油因有形成润滑膜的良好条件——渗透性、吸附
性和润滑性。所以在没有更为合适的切削液期间,它们在精加
工中几乎是必不可少的润滑剂,后又广泛地作为油性添加剂。
但是,动植物油作为切削液,容易变质腐败,使用寿命短;而且
动植油可供食用或其它用途,来源有限,应该尽量不用或少用。

    既然要尽量不用或少用动植物油,是否有可以形成润滑
膜的代用品呢?有的,例如含有表面活性物质、与金属有良好
亲和力的油酸、胺类、醇类切削液等。它们和动植物油的润滑膜
都是物理吸附作用形成的,这类润滑膜叫做物理润滑膜,其油
膜强度不高,只能耐受约200℃温度,不能满足大多数难切削
金属加工的润滑要求。因为难切削金属加工时,它的切削摩
擦界面处于高温、高压的极压状态,油性物理润滑将破坏,必
须在切削液中加进极压添加剂,才能有较好的润滑性。

通常
的极压添加剂是含硫、磷或氯等元素的有机化物,在高温、高
压作用下与金属起化学反应,生成化学润滑膜。它的熔点要
比物理润滑膜高得多,在高温、高压下仍有一定的强度,可避
免切削中摩擦界面的直接接触,减小摩擦,达到润滑目的。
    如添加了硫元素的硫化切削液,在金属切削过程中,硫元
素和铁元素起化学反应生成的硫化铁,它的摩擦系数较小,能
耐1193℃的高温。硫化切削液用于切钢时,能在1000℃左
右高温下仍具有润滑性能。

    常用的含氯的极压添加剂有氯化石蜡、氯化脂肪酸等。氯
的化学性能活泼,在200--300℃时,即能与金属表面起化学
反应。氯化物的摩擦系数比于硫化物还小,润滑性能更为优
良。含氯极压添加剂的切削液可耐600℃的高温,特别适合
于切削合金钢、高强度钢以及其它难切削材料。

四氯化碳为添加剂的效果好,因为它的挥发性高,渗透性强
(可以渗入零件加工表面间的显微裂纹中),同时又能防止刀
具发生粘结磨损。不过,四氯化碳在高温时会挥发出有害气
体,只适于诸如拉削、铰削等低速精加工。这种添加剂国内较
少采用。

    常用的含磷极压添加剂是有机磷酸醋或硫化磷酸锌等,
它一与钢铁接触即被吸附,并起化学反应,生成磷酸铁化学润
滑膜,降低摩擦、磨损的效果比含硫、含氯的极压添加剂更为
良好。

    为了得到较好的润滑冷却效果,往往在一种切削液中加
入上述的两种或三种添加剂,复合使用。还可以根据实际情
况和各种需要,加入各种添加剂而合成切削液。如为了防
锈,在切削液中添加防锈添加剂;为了防霉,则在切削液中添
加防4添加剂等。合成切削液的性能和效果,大大地超过了
各种天然的切削液。

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