切削液的主要成分

切削液是一种用于金属切削、磨加工过程中的工业用液体，主要由基础油、添加剂和水（对于水溶性切削液）组成，这些成分协同作用，使切削液具备多种功能。

一、基础油

基础油是切削液的重要组成部分，它为切削液提供了基本的润滑和冷却性能。根据切削液的类型不同，基础油可以分为矿物油、植物油和合成酯等。

矿物油：这是最常见的基础油类型，例如在许多传统的切削油中，矿物油是主要成分。矿物油具有良好的润滑性能和相对较低的成本，来源广泛，能够有效地减少刀具与工件之间的摩擦。但是，矿物油的生物降解性较差，在环保方面存在一定的局限性。例如，在一些对环保要求较高的加工环境中，可能需要考虑其对环境的影响。

植物油：如菜籽油、蓖麻油等也可作为切削液的基础油。植物油具有较好的润滑性和生物降解性，是一种相对环保的选择。不过，植物油的稳定性较差，容易氧化变质，在储存和使用过程中需要特别注意。

合成酯：合成酯是通过化学合成方法得到的基础油。它具有优异的润滑性能、良好的生物降解性和热稳定性。在一些高性能的切削液中，合成酯被广泛应用，尤其适用于对加工精度和环境保护要求较高的场合。

二、添加剂

添加剂是切削液中不可或缺的部分，它们能够赋予切削液特殊的性能，以满足不同的加工需求。

油性添加剂和极压添加剂：

功能：油性添加剂和极压添加剂在加工金属时起到渗透和润滑的作用，能够降低金属与切削液接触界面的张力，防止损坏金属工件。在切削过程中，刀具和工件表面会形成强大的摩擦力，这些添加剂可以缓解这种摩擦，从而减小刀具和金属工件的报废。例如，在一些高负荷的切削加工中，极压添加剂能够在刀具与工件之间形成一层保护膜，防止金属之间的直接接触，减少磨损。

常见类型：含硫、磷、氯等元素的极性化合物是常见的极压添加剂。例如硫化脂肪酸酯，它在高温高压下能够与金属表面发生化学反应，形成一层化学保护膜，提高切削液的极压性能。

防锈添加剂：

功能：主要防止机床、刀具、金属工件不受腐蚀。在金属切削过程中，工件要与环境介质及切削液组分分解或氧化变质而产生的油泥等腐蚀性介质接触而腐蚀，与切削液接触的机床部件表面也会因此而腐蚀。尤其是在工序间或工件加工后的暂时存放过程中，防锈添加剂能够防止环境介质及残存切削液中的油泥等腐蚀性物质对金属产生侵蚀。在我国南方地区潮湿多雨季节，防锈添加剂的作用更为重要。

特性：防锈添加剂是一种极性很强的化合物，它能够吸附在金属表面，形成一层保护膜，阻止水分和氧气与金属接触，从而起到防锈作用。常见的防锈添加剂有石油磺酸钠、环烷酸锌、苯并三唑等。

防霉添加剂：

功能：防止细菌繁殖，起到杀菌的效果。切削液在使用过程中，由于其富含营养物质，容易滋生细菌和霉菌，这不仅会影响切削液的性能，还可能对加工环境和操作人员的健康造成危害。防霉添加剂能够抑制细菌和霉菌的生长，延长切削液的使用寿命。

应用：例如，在一些长时间使用且不易更换切削液的加工系统中，防霉添加剂的使用尤为重要。

抗泡沫添加剂：

功能：防止在加工金属工件时有过多的泡沫产生，以免影响加工效果。在切削液的循环使用过程中，由于高速搅拌和流动等原因，容易产生泡沫。过多的泡沫会影响切削液的润滑、冷却和清洗效果，还可能导致切削液溢出系统，造成浪费和环境污染。抗泡沫添加剂能够降低切削液的表面张力，使泡沫迅速破裂，从而保持切削液的正常性能。

举例：常见的抗泡沫添加剂有硅油等。

乳化剂：

功能：对于油性切削液，乳化剂可以让油性切削液能够定向排列，吸附在油水两相界面上，降低油和水的界面张力，使切削液形成稳定的乳液。乳化剂的存在使得油基切削液能够与水混合，形成乳化液，从而兼具油基切削液的润滑性能和水的冷却性能。

应用：在乳化切削液的配方中，乳化剂是关键成分之一。例如，一些非离子型乳化剂，如聚氧乙烯烷基酚醚，在乳化液的制备中广泛应用。

三、水（针对水溶性切削液）

作用：水是水溶性切削液的主要成分之一，在切削液中起到溶剂的作用。水的导热系数和比热均高于油，因此水的冷却性能要优于油。在切削过程中，水能够吸收和带走大量的热量，有效地降低切削温度，减少工件和刀具的热变形，保持刀具硬度，提高加工精度和刀具耐用度。

注意事项：在配制水溶液时，要特别注意水质情况，如果是硬水，必须进行软化处理。因为硬水中的钙、镁等离子可能会与切削液中的某些成分发生反应，影响切削液的性能。例如，可能会导致切削液产生沉淀、分层等现象，降低切削液的稳定性和使用寿命。