中國石化長城潤滑油上海研究院楊蘭

汽車、工程機械、家電、冶金等行業,和我們的生活息息相關,大到風電齒輪、發動機殼體、鋼板,小到手機殼、絲錐螺母這些零部件加工都需要通過機械加工和過程維護來達到所需的尺寸、精度和機械強度。金屬加工油液就是配套這些零部件機械加工工藝生產過程使用的冷卻潤滑產品。

金屬加工油液主要分為四大類,切削油、成型油、熱處理油和防銹油。

一、 切削油:

金屬切削加工是使用切削工具從工件上切去多余的材料,以獲得符合要求的幾何形狀、尺寸精度和表面粗糙度等零件的加工方法。金屬切削是重要的機械加工手段,在各類機加工行業的零部件加工中應用較多,并主要通過各類機床對零部件進行加工來實現,如磨床、車床、加工中心等。

按其所用切削工具的類型可分為兩大類,一類是刀具進行的切削加工,如車削、鉆削、鏜削、銑削、刨削和拉削等;另一類是用磨料進行的磨削加工,如磨削、珩磨、超精加工和研磨等。另外,電火花加工也屬于金屬切削。

切削油液是切削加工工藝過程中為改善切削情況、降低工作溫度而輔助配套使用的冷卻、潤滑介質,并且絕大部分是液體。按使用方法,分為油基和水基兩種類型。水基切削液可以根據狀態進一步細分為乳化型、微乳型和合成型。

油基切削油可以提供更好的潤滑,應用維護相對簡單;而水基切削液,需要兌入大量水,一般以3%-15%的濃度使用,能提供更好的冷卻性。使用時可根據不同的加工類型和工藝要求進行選擇。

二、成型油:

成型加工是指在外力作用下,使金屬材料產生預期的塑性變形,以獲得所需形狀、尺寸和力學性能的毛坯或零件的加工方法。典型工藝為:軋制、沖壓、拉拔、鍛造、擠壓、滾壓和冷鐓等。與切削工藝相比,是一種無屑或少屑的加工工藝。成型油液是指在成型加工中,外力作用下使金屬材料產生預期的塑性變性時,為金屬及其合金提供潤滑、冷卻、防銹和清洗作用的介質。目前,成型油液市場產品,主要包括軋制油液、沖壓油以及拉拔油、冷鐓油等工藝用油,主要應用于冶金行業、汽車行業等。

其中用量最大的為軋制油,約占成型油的55%。按加工工藝可分為:冷軋油和熱軋油。其中冷軋油是非常重要的工藝用油,分為純油型和乳化型。

三、防銹油:

經過切削或成型加工后的金屬工件暴露在大氣中不可避免地要受到水分、氧氣或各類腐蝕性物質的侵蝕,發生化學或電化學作用,從而造成腐蝕。人們習慣把金屬受大氣中的水分、氧氣及其他腐蝕性氣體等介質的化學和電化學作用而引起的腐蝕或變色稱之為生銹或銹蝕。

據統計,每年由于金屬腐蝕所造成的直接經濟損失,約占國民經濟總產值的2%-4%。為有效地防止金屬制品和設備的生銹腐蝕,人們探索了各種方法,使金屬表面與環境隔離。目前市場上最為廣泛采用的是使用各類防銹油脂作為防護材料進行暫時性防護,一般防銹周期在2年內。

防銹油按用途可分為:除指紋型防銹油、溶劑稀釋型防銹油、脂型防銹油、潤滑油型防銹油和氣相防銹油等。

軟膜防銹油按防銹周期可分為工序間防銹油、中短期防銹油、中長期封存防銹油、長期封存防銹油4類。一般防銹周期在2年內。

四、熱處理油:

金屬熱處理是機械制造中的重要工藝之一,熱處理就是把金屬材料加熱到預定的溫度,并在此溫度下保持一定的時間,然后以預定的速度冷卻下來的一種綜合性工藝過程。通過改變工件內部的顯微組織,或改變工件表面的化學成分,從而強化鋼材、使其發揮出潛在的能力,是提高機械產品質量、延長使用壽命的關鍵工序。金屬的整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。

其實聰明的祖先很早就已經開始利用這種方法來提高金屬機械強度,比如鑄劍時的淬火冷卻。材質淬火處理后的性能和工藝及淬火介質密不可分,正因為不同淬火介質的冷卻速度、特性是不同的,才造就了古時不同區域的練劍工藝高低不同。隨著現代工藝的不斷發展進步,人們逐漸理解并開始控制淬火介質冷卻速率和淬火工藝,發展了快速淬火油、等溫分級淬火油、真空淬火油和光亮淬火油,以滿足不同材質最終的機械強度要求。

在適合的加工工藝中,通過合理組合使用以上各類金屬加工油液,可以加工出形形色色符合各類質量要求的零部件。