环境友好水基金属切削液的研究

摘要

石油资源日益短缺，环境和能源问题己经成为当今世界的热点问题。矿物油基润滑剂由于浪费石油类战略性资源和易引起环境污染等问题而越来越受到人们的关注。以水代油已成为了金属加工润滑剂的研究方向。与发达国家相比，我国水基切削液总体水平与先进工业国相比还处于中、低档水平。本论文研究是针对国内水基切削液在使用中存在的问题及与进口水基切削液的差距而提出的，研究成果的主要技术指标和使用性能达到欧美工业国高端产品水平。 本论文从节约资源和保护环境方面出发，针对水基润滑剂润滑性能差及易锈蚀金属等问题，根据润滑理论和切削液在使用中存在的问题，研制出了抗磨减摩性能良好、抗极压性能优异及具有清洗、防锈等功能的环境友好型水基金属加工切削液系列。本论文在以下两个水基产品方面取得了进展。 第一个水基产品是研制成功环境友好水基全合成多功能切削液，其主要技术指标与美国马思达石油公司C270水基合成切削液对比：3％稀释液，pH值接近；腐蚀试验55±2℃，3h，铸铁、紫铜、铝片，效果相同；防锈试验35±2℃：铸铁单片24小时A级、铸铁叠片8小时A级，效果相同；5％稀释液，消泡试验，ml，10min,<2ml，效果相同；烧结负荷，PD，1150N，效果相同；均不含硫、磷、氯、苯酚和亚硝酸盐。项目产品选用对微生物稳定的原材料，在不加杀菌剂的情况下，切削液的使用寿命达到一年以上。适用于铸铁、碳钢、合金钢、铜、铝等多种金属的切削加工。 第二个水基产品是研制成功环境友好无氯极压微乳液，其主要技术指标与德国福斯公司68CF2微乳液对比：5％稀释液，pH值接近；乳液稳定性，室温24h，无析油和析皂，效果相同；消泡试验：10min,2ml，效果相同；烧结负荷，PD，2000N，效果相同；均不含硫、磷、氯、苯酚和亚硝酸盐。项目产品采用特殊的添加剂组分，克服目前稳定性差，泡沫多，对油漆腐蚀等缺点。适用于加工中心中车、钻、攻丝、拉削等切削加工。 在成功研制出上述两种水基产品的基础上，研究考察了两种切削液在攻丝扭矩试验机上的加工测试效果，为国内切削液相关性能评价提供了可借鉴的实验方法。环境友好水基切削液的研制，能够解决现有切削液在实际应用中存在的问题与不足，同时为缓解能源危机、控制环境污染作出一定的贡献。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1序言

1.2金属加工切削润滑剂简介

1.2.1切削润滑剂的作用与效果

1.2.2切削润滑剂的特性

1.2.3金属加工润滑剂的分类

1.3国内外技术发展概况和趋势

1.3.1国内外技术发展概况

1.3.2金属加工润滑剂的发展趋势

1.4各国对润滑剂的立法概况

1.5环境友好切削液润滑剂概述

1.6环境友好切削润滑剂的生态评价

1.6.1润滑剂的生态毒性及其评价

1.6.2润滑剂的环境影响及其评价

1.6.3润滑剂的生态风险评价

1.7本文研究的主要内容

1.8本文研究工作的目的和意义

第二章实验部分

2.1实验材料

2.2实验仪器及方法

2.2.1防锈实验

2.2.2腐蚀实验

2.2.3抗磨性能实验

2.2.4润滑性抗磨性实验

2.2.5振子润滑性实验

2.3本章小结

第三章环境友好水基全合成切削液的研制

3.1配方的设计及选择依据

3.1.1微生物稳定性原材料的选择

3.1.2水基润滑剂的选择

3.1.3表面活性剂和抗磨添加剂的选择

3.1.4其他添加剂的选择

3.1.5配方试验研究

3.2产品的性能测试

3.2.1产品技术指标对照

3.2.2产品同美国马思达C270攻丝扭矩实验和四球实验对照

3.2.3产品环境友好性能测试

3.2.4小结

3.3本章小结

第四章环境友好无氯极压微乳液的研制

4.1环境友好无氯极压微乳切削液的制备

4.2配方的设计及选择依据

4.2.1乳化剂的选择

4.2.2油性润滑剂的选择

4.2.3极压添加剂的选择

4.2.4防绣添加剂的选择

4.2.5配方实验研究

4.3产品的性能测试

4.3.1产品质量指标同德国福斯68CF2对照表

4.3.2产品同福斯68CF2攻丝扭矩实验和四球实验对照

4.3.3产品环境友好性能测试

4.4本章小结

第五章切削液的作用机理研究

5.1切削液向刀尖的渗透

5.2切削液的润滑机理

5.3对积屑瘤的控制作用

5.4本章小结

全文结论

1、全文的创新点和主要结论

2、市场前景和社会、经济价值

3、研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢