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      不銹鋼切削油的常見問題及解決方法

      來源:本站 發布時間:2014/10/22 9:14:28 瀏覽量:
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       不銹鋼切削油的常見問題及解決方法

      ---滄州市億達渤潤石化有限公司


      【首席技術支持 賴永智;整理校對 張艷雷  技術指導 總工程師 張剛、張杰 】


      出于對客戶的尊重及隱私保密,文中案例所涉及公司名稱及油品牌號全部隱去


      摘要:主流加工油 配方 優缺點 分析及相應對策;原材料配比及各自優缺點的分析、

      關鍵詞:“四球機-線性理論”;不銹鋼切削油;硫化脂肪酸酯;硫化豬油;氯俘獲劑;

       

          自2007年,中國精密機床的生產量就已經達到世界第一位,同時大量引進國外先進加工設備,使得現在金屬加工水平無論在質量還是數量方面都達到了前所未有的水平。設備、技術不斷提高,新材料不斷應用,如果切削油不提高、不發展,勢必會落后于金屬加工工藝的發展,必然會導致產生許多新的問題,以不銹鋼切削工藝為例:

      一.  目前市場中低端普遍采用的油品配方 主要添加劑為:

      T405A或黑琉+T301(氯化石蠟)+**40(硫化烯烴)+菜籽油

      優點:各種原材料便于采購,除去硫化烯烴成本略高,其他幾種添加劑價格都較低;

      缺點:1.油品極壓性低,造成刀具磨損快,工件光潔度達不到要求;

            2.腐蝕性高,造成設備、工件發黃生銹,對環境、員工也極為不利; 

            3.設備容易起“黃袍”


      二.市場高端油品配方的主要添加劑為:

      硫化豬油(淺色)+T301(氯化石蠟)+**40(硫化烯烴)

      優點:去除了不飽和酸的植物脂肪,避免“黃袍”現象的出現。

      缺點:1. 腐蝕性高,造成設備、工件發黃生銹,對環境、操作人員也極為不利

            2. 油品極壓性仍然得不到提高,造成刀具磨損快,工件光潔度低


      各種添加劑的作用如下:

      1:黑色硫化豬油 或 菜籽油+硫化棉籽油:在切削加工起始階段靠植物脂肪的油膜起到一定的抗磨作用。

      2:氯化石蠟301:工作溫度區間為50℃——350℃,所以,在切削加工的中期階段,氯化石蠟占主導地位。當切削工藝壓力、溫度上升到一定高度后,棉籽油的抗磨性失去效果,氯化石蠟極壓性開始生成。

      3:硫化烯烴**40: 活性硫含量高、銅腐蝕性高,烯烴在油中是游離狀態的,極性低、吸附性差、幾乎沒有抗磨性,硫化添加劑 極壓性的高低取決于三方面:極性高低、硫的結合方式及硫含量高低;如果單純憑借硫含量高低就判定極壓性的高與低,就太片面了。硫化烯烴在切削油中最主要的作用是預防切削瘤的形成,防止產生燒結現象。切削加工中最容易出現問題的階段就是在兩款添加劑相互銜接、過渡的時候,在加工后期,由于硫化烯烴**40的極壓性沒有及時跟上,所以造成工件光潔度低、刀具磨損快,嚴重時還會產生燒結現象。


      上述 切削油配方的不足及改善對策:

      1:切削加工初期需要的脂肪抗磨性棉籽油不能滿足,天然不飽和脂肪酸的使用,會加快油品酸敗的程度、也是黃袍產生的根本原因

       ---建議:更換抗磨性、抗氧性很好的硫化脂肪添加劑。

      2:氯化石蠟在起極壓作用的同時并釋放大量的活性氯,會嚴重刺激皮膚、腐蝕設備。

      ---建議:T301不更換,添加氯俘獲劑—環氧大豆油,在保證氯化石蠟極壓作用的同時,抑制其腐蝕性

      3:硫化烯烴**40在加工中、后期的極壓性沒有跟上,導致燒結產生。

      ---建議:將硫化烯烴**40更換為極壓性高、硫釋放快的硫化脂肪酸酯


      我們通過分析四球機600N—7845N這十個圖的數據得到以下線性圖:


      針對以上優缺點、結合各種添加劑的工作特性,根據大量的一線經驗及四球數據,億達石化推薦配方主劑為:

      硫化脂肪酸酯(YD-3015)+硫化豬油(YD-1810C、YD-1811)+氯化石蠟(T301)+環氧大豆油+精制豬油

      說明:1.在不增加成本的情況下,達到了良好的加工效果;

            2.腐蝕性低,對設備、工件、環境、人員無損害。


      以下數據是市場中主流 不銹鋼切削油 的配方和億達石化常用 不銹鋼切削油 的配方對比:

      A:黑硫 8%+T301 20%+植物油 5%+進口硫化烯烴(**40)2%+T106A 0.5%+150SN 余量

      B:YD-3015 5%+T301 10%+YD-1810B 2%+環氧大豆油 1%+150SN 余量

       

      配方A

      配方B

      Pb  N

      755

      833

      Pd  N

      5500

      7845

      1000N 磨斑

      0.57mm

      0.49mm

      2000N 磨斑

      1.02mm

      0.87mm

      3000N 磨斑

      1.26mm

      0.92mm

          1000N—3000N這個壓力段是潤滑油由物理潤滑向化學潤滑過渡,由物理油膜生成化學油膜的過程階段,由于舊的物理潤滑油膜隨壓力、溫度的增高而失去效應,新的化學極壓油膜正處于形成過程中,由于極壓劑里的化學物質正在發生劇烈反應,導致潤滑不穩定,摩擦力才會出現不正常的波動,這是整個潤滑過程中潤滑效果最薄弱的階段,此階段的磨斑大小及形態,直接決定了加工效果和效率,所以金屬加工中出現的問題絕大多數會發生在這個新舊油膜更替的階段,這個階段是無法避免的,但波動的劇烈程度是可以通過選用極壓抗磨添加劑改善的,波動越平穩,時間越短暫,它的使用效果就越好。


          通過以上四球數據可以看出,選用同樣基礎油、同樣的實驗方法,在不增加成本的情況下,配方B的極壓抗磨性遠優于 配方A,加工效率必然要高,且通過對主劑添加量的調整,仍然有很大的提升空間;配方A即使再增加主劑的添加量,也沒有太大的提升空間,所以,硫化添加劑在選用之前,應該運用“線性理論”進行必要的四球測試。

      億達渤潤建議不銹鋼切削加工油配方,反映到圖中應該是這樣的: 

         

      硫化豬油  + 氯化石蠟  + 硫化脂肪酸酯

       

          此配方體系在國內各大油品調和廠及終端用戶處均得到良好的回饋;鑒于金屬加工工藝的特殊要求和成本控制,可以對主劑進行適當的增減;尚有很大的提升空間。

      ------以上------

      滄州市億達渤潤石化有限公司

      技術部




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