水基磨削乳化液切削液配方水基磨削乳化液简称切削液切削液配方1、透明水溶性切削液配方1(%)透明水溶性切削液乙二醇65.8 ;四硼酸钠3.0 ;偏硅酸钠1.0 ;磷酸钠0.2 ;水余量本液用于结构钢的车削、研磨和钻孔，使用时用水稀释 3倍共三种配方2、乳化切削油配方1(%)石油磺酸钠13;聚氧乙烯烷基酚醚(OP-10)6.5 ;氯化石蜡10~30； 环烷酸铅5;三乙醇胺油酸皂2.5 ;高速机械油(5号)余量本油用于金属加工的挤压、车、钻等到工序，使用浓度为本乳化油的 5%~30%.配方2(%)妥尔油酸钠盐4.5~5.5 ;石油酸钠盐4.5~5.5 ; C1-4合成脂肪酸 2.5~4 ;聚乙二醇1.5 ;工业机械油余量共五种配方3、防锈极压乳化油配方1(%)氯化石蜡10;硫化油酸9;石油磺酸钡20;油酸2;三乙醇胺5;机械油(10号)余量本油主要用于重载切削加工，可代替植物油及硫化切削油以 20%勺浓度使用防锈性能良好共两种配方4、其他切削液配方1（份）硫化切削油硫化棉子油500;棉子油1350;硫磺70;机械油（10号）2200.配方2…共有四种配方切削液的配方研究：水基切削液具有优良的冷却和清洗性能，但润滑和防锈性能差，因而应用 范围受到限制。
以松香、顺酐和多元胺等原料合成了非离子表面活性剂 H,同是以油酸和三乙醇胺为原料合成油酸三乙醇胺酯，经实用证明：以非离子表面 活性剂H和油酸三乙醇胺酯等复合配制而成的水基切削液，具有优良的润滑性、 防锈性、冷却性和清洗性是水基切削液的重大突破现代机械加工向高速、强力、精密方向发展，超硬、超强度等难加工材料 的发展也使切削加工的难度日益增加这两方面的原因导致切削加工过程中的 摩擦力、摩擦热大幅度提高，这就要求金属加工液具有更好的润滑、冷却、清 洗、防锈性能，以便获得理想的加工表面矿物润滑油的润滑、防锈性能优越， 但冷却、清洗性能差；乳化液和水基切削液的冷却、清洗性能优良，但润滑、 防锈性能差水基切削液除具有乳化液的所有性能外，其润滑、冷却、防锈性 能亦达到或超过乳化液的标准要求因而水基切削液已成为国内外机械加工中 提高加工性能的发展方向［I］在水基切削液中添加油性添加剂和极压添加剂， 是改善水基切削液润滑和防锈性能的有效途径以松香、顺酐和多元胺等原料 合成的非离子表面活性剂H具有优异的润滑和防锈性能，油酸三已醇胺酯是优 良的油性添加剂，以非离子表面活性剂 H和油酸三乙醇胺酯等复合配制而成的 水基切削液，具有优良的润滑性、防锈性、冷却性和清洗性。
是水基切削液的 重大突破1、非离子表面活性剂H的合成在催化剂存在下，反应温度为 160~200C时，松香［3］与顺酐进行共聚反应， 共聚物进一步与多元胺发生中和反应，生成了非离子表面活性剂 H产物为红棕色粘稠液体实验测定了顺酐，松香及其聚合物的红外光谱 ［2］，证明了反应的发生2油酸三乙醇胺酯的合成油酸是重要脂肪酸之一，其润滑性能很好，但它是非水溶性的要把它添 加在水基切削液中，必须在其分子链中引入亲水基团三乙醇胺分子中含有三 个一 0H基团，它可与酸发生酯化反应［4］在130~160b C条件下，油酸与三已醇胺的初始反应摩尔比不超过 1: 3时,油酸的COOI基团与三乙醇胺的一 0H基团发生酯化反应，生成了油酸三乙醇胺 酯，油酸三乙醇胺酯是一种优良的水溶性油性剂经四球机检测： 5%的油酸三乙醇胺水溶液的最大无卡咬负荷 PB值可达700N用MP\一 200摩擦磨损试验 机测定其摩系数为0.0703新型水基切削液的配方及工艺流程(1) 新型水基切削液的配方作者研制的新型水基合成切削液，主要成份有：非离子表面活性剂 H、油 酸三乙醇胺、极压抗磨剂、防腐剂及消泡剂等其中非离子表面活性剂 H、油 酸三乙醇胺由自己合成，其他组分均为市售。
各组分配比通过实验选定如表 1所示2) 工艺流程新型水基合成切削液的工艺流程如下:非离子表面活性剂H的制备一油酸三乙醇胺的合成一各组分混合一搅拌一 一 +加入消泡剂一装桶4新型水基切削液的质量指标按照国标（GB6144-85）进行检测，新型水基切削液的质量指标如表 2所示4、应用结果及理论分析（1）应用结果新型水基切削液研制完成之后，先后在渝州齿轮厂、大江车辆制造厂进行 试用，都获得了比较理想的效果综合起来，产品有如下特点：1） 冷却性能突出能大大带走切削热和充分冷却刃具的切削刃，使其保持 硬度、强度和锐利的切削能力，从而提高了工作效率2） 润滑性能优越在切削区能形成润滑油膜，切削液最大无卡咬负荷 PB值达到686N以上因而能大大降低切削力和降低刀具及砂轮的消耗同乳化油相比，表面加工精度显著提高3） 该润滑切削液在使用中可以渗入工件切削表面的极细微裂缝中，使表面 金属晶格脆化，使切削加工容易进行4） 具有很好的流动性和良好的清洗性同乳化油相比，可提高工件光洁度 1~2 级5） 具有优良的稳定性在存储和使用时，不分层及析出沉淀物，不易腐败， 不产生防碍工人健康的气体同时该产品不含对人体有害的亚硝酸钠和矿物油， 工作环境干净无味，加工时能清晰观察工件表面。
6） 具有优良的化学、热安定性和防锈性在咼温、咼压与空气接触中不分 解、不变质、不腐蚀金属表面加工件常温下两周内不生锈7） 新型水基切削液的总体性能与矿物油相当，但成本不到矿物油的一半8）新型水基切削液的工作废液少，易于处理，大大地减少了环境污染2）理论分析1） 润滑性能分析在金属切削加工中，大多数摩擦属于边界润滑摩擦在边界润滑中，由于 不存在完全的油膜，其承载能力已与油的粘度无关，而取决于润滑液的油性， 即润滑成分是否包含着对金属存在强烈吸附的原子团，能在切削界面形成物理吸附膜非离子表面活性剂H中的极性基团对金属有较大的亲合能力，很容易吸附 在金属表面上，形成吸附润滑膜因其疏水基团较大，并有芳环结构，具有油 性剂的作用同时非离子表面活性剂 H含有N非活性极压元素，它兼有油性剂 和极压剂的双重功效再与加入的极压抗磨剂协同作用，形成高强度物理和化 学吸附膜，使之在高压、高温和激烈摩擦作用下不致于破坏能防止或减小工 件、切屑、刀具三者之间的直接接触，达到减小摩擦及粘结的目的，起到极好 的润滑作用油酸三乙醇胺是一种阳离子表面活性剂，作为油性剂添加在切削液中，易 在刃具与切削工件之间形成物理吸附膜，从而起到润滑作用。
另外，油酸三乙 醇胺与极压抗磨剂也有良好的协同抗磨作用，亦可使润滑性能显著提高2） 清洗性能分析切削液清洗性能的好坏，与切削液的渗透性和流动性紧密相关，表面张力 低、渗透性和流动性好的切削液，清洗性能就好新型水基切削液中由于有含量不低的非离子表面活性剂 H和阳离子表面活性剂油酸三乙醇胺的存在，二者协调作用，极大地降低了切削液的表面张力， 明显地增强了切削液的渗透性和流动性因而具有很好的清洗性能3）冷却性能分析切削液的冷却作用，取决于它的导热系数、比热、汽化热及汽化速度等 水的导热系数为油的3~5倍，比热为油的2~2.5倍，故水的冷却性能比油优越 很多新型水基切削液中含有 90%以上的水分，所以冷却性能突出4）防锈性能分析非离子表面活性剂H本身具有防锈和防腐作用，与加入的防腐剂产生复合 增效作用，在金属表面形成吸附保护膜层，钝化膜层，从而阻滞了阴、阳极腐 蚀过程，由于有致密的履盖膜，能有效地抗拒介质中的水分子、氧及其他腐蚀 性物质的浸入，具有优良的防腐、防锈性能5、结论（1）以松香、顺酐和多元胺等原料合成的非离子表面活性剂 H,具有优异的润滑、防锈和清洗性能⑵油酸三乙醇胺酯是一种优良的水溶性油性剂。
3）以非离子表面活性剂H和油酸三乙醇胺酯等复合配制而成的水基切削液， 具有优良的润滑性、防锈性、冷却性和清洗性是水基切削液的重大突破2）水基切削液的分类（1）防锈乳化液（L-MAA）:由矿油、乳化剂、防锈剂等 组成，矿物油的含量（质量分数下同）约为50-80%,在水中形成水包油型乳化液 与油基切削液相比，乳化液的优点在于冷却效果好，一般稀释为 5-10%的水溶液使用，成本较低，使用安全乳化液最大的缺点是稳定性差，易受细菌、霉 菌的侵蚀而发臭变质，使用周期短乳化油行业标准 SH 0365-922）防锈润滑剂乳化液（L-MAB）:这类乳化液含有动植物脂肪或长链脂肪酸（如油酸），具有 较好的润滑性缺点是这些动植物脂肪或长链不饱和脂肪酸易受微生物及霉菌 的侵蚀而分解，使用周期很短为了延长其使用周期，可在乳化液中加少量的 碳酸钠、硼砂或苯甲酸钠（约为水稀释后乳化液的0.1-0.3%），可提高乳化液的 PH值和增强抗霉菌的能力，延长使用周期3）极压乳化液（L-MAC和L-MAD）: 这类乳化液含有油溶性的硫、磷、氯型极压添加剂，具有强的极压润滑性，可 用于攻丝、拉削、带锯等重切削加工，也用于不锈钢、耐热合金钢等难切削材 料的加工。
4）微乳液（L-MAE）:这类乳化液含油量较少（质量分数约10-30%），其中含表面活性剂量大，可在水中形成半透明状的微乳液，乳化颗粒在 0.1卩m以下（一般乳化液的颗粒1卩m）微乳液的优点是稳定性较乳化液大大提高，使 用周期也比乳化液长5）极压微乳液（L-MAF）:含有硫、磷、氯型极压添加剂， 具有良好的极压润滑性，可用于重负荷切削及难切削材料的加工含有硫、磷、 氯型极压添加剂的乳化液和微乳液，要特别注意提高其防锈性能氯离子的存 在很容易对黑色金属产生腐蚀，因此要选择在水中不易分解的含氯极压添加剂含硫极压剂的乳化液不适合用于加工铜及铜合金 ⑹化学合成切削液（L-MAG）:化学合成切削液包括二种：一种是只含水溶性防锈剂的真溶液，如由亚硝酸钠、 碳酸钠、三乙醇胺等组成的水溶液这类溶液具有一定的冷却、清洗、防锈性， 不易变质，使用周期较长，但其润滑性和润湿性较差，表面张力较大 （与水接近），并且在水分蒸发后在金属表面会留下硬的结晶残留物，所以这类切削液只 适合于一般的磨削加工另一种合成液是由表面活性剂、水溶性防锈剂和水溶 性润滑剂组成，是一种颗粒极小的胶体溶液这种切削液表面张力低，润湿性 好，渗透能力强，冷却和清洗性能好，也有一定的润滑作用。
合成切削液由于 是单相体系，其稳定性较乳化液好，使用周期较长，但由于不含油，且清洗能 力强，很容易把机床导轨面上的润滑油清洗掉，造成刀架移动困难，并在这些 可移动部件的接触面容易产生锈蚀，所以在使用合成切削液时要注意加强设备 的防锈管理合成切削液国家推荐标准 GB/T6144-857）极压化学合成切削液 （L-MAH）:这种切削液是包含有水溶性极压添加剂的化学合成切削液，如硫化脂 肪酸皂、氯化脂肪聚醚等，可以使切削液的极压润滑性大幅度提高含硫的水 溶性极压添加剂对铜腐蚀严重，不适宜在铜零件的设备使用，而且一般硫氯型 水溶性极压添加剂在水中的稳定性差，易分解出腐蚀性强的硫酸根、氯离子等， 对机床和工件会引起腐蚀，必须在切削液中加入防锈能力强的水基金属防锈剂 和金属钝化剂近年来，已开发出非硫磷氯型的水基极压润滑剂，这类润滑剂 除有较好的极压润滑性外，还具备一定的防锈能力，对有色金属不产生腐蚀可扩大水基合成切削液的使用范围切削液的分类及适用范围 ID类别性能使用范围备注1水基切削液/合成切削液（水溶液）①普通型冷却性能、清洗性能好、 有一定的防锈功能、润滑性能差粗磨、粗加工常用配方见《常用的切削液的配 方》序号1~42水基切削液/合成切削液（水溶液）①防锈型冷却性能、清洗性能 好、有一定的防锈功能。