金属加工液基本常识

2. 球状铁(SG)

另一种不同型式的灰铸铁是球状铁或SG铁,常用来制成引击体或其他零件。由成分较多之铁加上球状散布的石墨组成,与灰铸铁一样易于加工,但比灰铸铁有较大的拉长强度及韧性。

如同灰铸铁一样会产生废屑及尘粉,我们也可以使用与灰铸铁类似的切削油。 3. 钢

我们这里所谈到的钢包括一些常用的金属,但是不包括不锈钢。钢的机械加工性范围很大,所以切削油也广泛的有选择性,且必需考虑到钢的特性。钢的含碳量越高,硬度也越高。然而金属越硬,机械加工性越差。例如碳含量从0.3%到0.6%,一般使用水溶性切削油。再增加到0.6%以上,则须要使用具有极压添加剂之切削油。热处理及硬化加工会影响到机械加工性,合金如镍和铬常被用来硬化钢材,它们也会使机械加工性减小。

在另一方面,例如锡或硫也可能增加钢的机械加工性,系所谓的易削钢。硫产生硫化锰粒子,在剪力平面上打开了微小裂缝,在主变型区减少了剪切抗力,铅也具有相同的效果,易加工钢通常是使用水溶性切削油或合成切削液。 4. 不锈钢等

不锈钢、耐热合金及镍合金是钢中较特殊的,含有高含量镍、钴。它们硬且低热传导性,此使得在碎屑中形成高温,及工具与碎屑交互面的温度也很高,工具磨损很快。减少工具磨损可由放慢速度及控制

好给进速率,以避免加工较硬的工件时,工具的过度磨损。 油性切削油特别是含有高极压添加剂者是此类钢中主要切削油,需要注意的是某些切削油含有活性硫,能使高镍含量合金产生污点。 5. 钛合金

钛及钛合金比不锈钢更不容易加工,具有非常低的热传导性,在切屑及工具之界面上温度很高,钛在压力下有与切削工具熔接的倾向,会使工具提早磨损。

这些总的解决方法都是采用较低切削速度,及采用高极压添加剂含量的切削油。 6. 铝及合金

纯铝是很难加工的,因其常常粘在刀具上。工业用铝一般均为铝合金,铝中含少量铜可大大增加机械加工性。

油性切削油及水溶性切削油均可用来加工铝合金,油性切削油应该选择低粘度,且含有脂肪或氯添加剂者,它们可以帮助渗透或减少切层与刀具的熔接。水溶性切削油应该选择加有脂肪添加剂,并且其乳化液的PH值不应太高。因为PH值太高,会使铝的表面起污点。 有些铝合金含有高量的硅(8-16%),加入如此含量的硅可降低熔点及粘度,使得压铸作业更加容易。但是由于合金本身软,加上硬硅粒子,会造成刀具快速磨损。极压水溶性切削油适用于硅含量高的铝合金切削作业,这种水溶性切削油含有较多的氯及脂肪添加剂。 7. 铜及合金

纯铜就像纯铝一样粘,因此加工不易。纯铜也产生长且连续的切

层,这种切层会干扰切削过程,但此问题可由加硫或铅来克服。 黄铜为锌及铜之合金,易于加工,产生不连续之切屑,它的机械加工性会因铅的加入而增加。

一般来说,黄铜及铜可用水溶性切削油来加工。

有些切削油含有强碱、脂肪酸及硫,它们对铜有腐蚀作用,所以选择适当的油是很重要的。当非常注重表面光度时,可选用无腐蚀性之水溶性切削油或低粘度含脂肪矿物油的切削油。加工困难的合金包括青铜合金及含有镁、铝、磷之合金,则可使用极压添加剂和脂肪含量较高的油性切削油。 8. 镁及镁合金

镁及镁合金易于加工,而且容易产生加工碎层。很重要的一件事是应避免切削时所产生的高温,因为高温会使镁燃烧。

由这点来看,水溶性切削油似乎较理想,但是水中的氧会与刀具的尖端的镁因高温发生反应。因此水溶性切削油从不使用在镁加工上,正确用油是低粘度油性切削油。 三、切削油如何配合工作

金属加工成型就是以机械切削方法将金属的一部分切除,以改变其外型。而任何一种切削方法的基本物理意义差异并不大,事实上真正的差异在于切削速度、切削角度及外观,当然切削方法、工件材料及切削工具的使用,亦有所不同。

在大多数情形下,我们首先要决定的是应该用油性切削油、水溶性切削油或合成切削油。而最后决定因素常常只是简单的考虑到工厂的目

前设备、卫生的顾虑、使用者的嗜好和经济上的因素。

目前有许多不同的金属机械加工方法与新的技术不断地被开发出来,在此我们列出10种最普遍的机械加工方法,然后依据它们在加工时对润滑及冷却不同程度的要求,将它们依顺序排列起来,而润滑及冷却当然就是切削油的两大功能。 1. 拉削

拉削包括一系列低速度、浅薄的切削作业,和其它作业比较起来,它的温度较低。人们往往只使用氯当做极压添加剂,因为在切削区域温度较低,常不能使硫发生效用。另一方面,切削油相当不容易接触到切削区域,所以切削油的选择必须要有很低的粘度,使它们有良好的渗透性及滋润性。

如果是拉削容易加工的金属,就可以使用轻度含氯量水溶性切削油或油性切削油。对于比较难加工的金属,例如耐热钢,不断的浅薄切削使得钢表面变硬,因此我们必须使用一种含有高极压添加剂的切削油。水溶性切削油因为过于稀释无法含有足量极压添加剂。所以我们常常选择使用低粘度,含有多量氯添加剂的油性切削油。 2. 切齿及滚齿加工

在切齿及滚齿加工中,刀具及切屑承受很大的压力,在这种加工中,切削区域的润滑作用是最重要的事。对于一些易削钢及较易加工的金属,我们可以使用水溶性切削油或油性切削油。但是对于一些较难加工的金属,例如高张力镍、铬,或其它合金,就不能使用水溶性切削油,正确的选择应该是含有很多极压添加剂的油性切削油。

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