專利名稱:環(huán)境友好的鈦合金微乳化切削液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是一種金屬切削液、尤其是環(huán)境友好的鈦合金微乳化切削液。
背景技術(shù):
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的提高,國(guó)際社會(huì)更加關(guān)注對(duì)潛在污染的防范,對(duì)未污染領(lǐng)域的保護(hù)等。環(huán)境污染問題已成為世界各國(guó)的共同課題之一,由潤(rùn)滑油引起的環(huán)境污染問題已越來越引起人們的高度重視。發(fā)展環(huán)境友好切削液是保護(hù)環(huán)境、解決石油危機(jī)和充分利用太陽(yáng)能的措施之一。鈦及鈦合金雖然擁有諸多優(yōu)良的性能,但其切削加工性能比奧氏體不銹鋼還差,其相對(duì)切削加工性為45號(hào)鋼的25 38%。某些鈦合金的切削性能與鑄造鎳基高溫合金差不多,故鈦及鈦合金屬于典型的難加工材料。通常情況下,鈦 及鈦合金的加工成本遠(yuǎn)比原材料高,這在一定程度上限制了鈦合金的廣泛應(yīng)用。金屬切削液被廣泛用于機(jī)械加工行業(yè),給人類創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,但同時(shí)不僅對(duì)人體的健康構(gòu)成危害,而且還對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染,危害和污染主要包括以下幾個(gè)方面首先是影響環(huán)境切削液的使用是機(jī)械加工業(yè)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染的根源,在制造加工中產(chǎn)生的大量煙霧、飛濺的油沫以及泄漏的切削液,嚴(yán)重影響著綠色制造和循環(huán)經(jīng)濟(jì),成為可持續(xù)發(fā)展亟待解決且必須解決的問題。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)僅機(jī)械加工的廢切削液年排放量就近億噸。礦物油是傳統(tǒng)切削液的重要組成部分,因其生物降解性差,長(zhǎng)期殘留在水和土壤中,使得湖泊、海洋、河流和地下河系統(tǒng)受到不同程度的污染。此外,切削液中還含有硫、磷、氯等對(duì)環(huán)境有害的添加劑。其次是影響健康切削加工中因切削液產(chǎn)生大量的煙霧、飛濺的油沫,都會(huì)對(duì)操作工人的健康造成影響,特別是極壓添加劑所含硫、磷、氯等化學(xué)元素,使皮膚干燥、裂口、紅腫從而誘發(fā)多種皮膚病。有研究表明,直接接觸切削液的操作工人,患呼吸系統(tǒng)疾病比不直接接觸或從未在機(jī)床上工作的工人比例高的多。以往常用的亞硝酸鈉和醇胺切削液添加齊U,容易反應(yīng)生成致癌物亞硝酸鹽,其代用品叔丁基苯甲酸鹽對(duì)動(dòng)物的肝、腎等內(nèi)臟有害。最后是影響成本隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,使用傳統(tǒng)切削液切削加工零部件,間接增加了零部件的生產(chǎn)成本,非常不利于提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。據(jù)日本、德國(guó)有關(guān)專家研究表明僅僅使用切削液的費(fèi)用,就占整個(gè)零部件制造成本的7 17%。鈦合金材料由于其密度小,比強(qiáng)度高,耐高溫,抗氧化性能好等特點(diǎn),應(yīng)用廣泛。但鈦合金機(jī)械加工性能差,影響該材料的廣泛使用。故在加工鈦中加入合金元素,已成為提高鈦的強(qiáng)度的一個(gè)重要措施。目前,已有了對(duì)環(huán)境無污染的干切削技術(shù),但應(yīng)用范圍有限,在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),機(jī)械制造業(yè)還必須使用切削液。如何提高鈦及鈦合金的加工速度和加工效率是亟待解決的問題,除了從刀具材料及刀具幾何角度等方面研究以外,環(huán)境友好的金屬加工液的研究仍是一個(gè)不容忽視的問題。因此,在不影響切削液使用性能的前提下,研究和開發(fā)對(duì)人體無害,無污染或低污染的環(huán)境友好鈦合金切削液具有十分重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種切削溫度和化學(xué)活性低、變形系數(shù)小、切削
力大、粘刀少的環(huán)境友好的鈦合金微乳化切削液。本發(fā)明以如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題本發(fā)明環(huán)境友好的鈦合金微乳化切削液的成分和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為
權(quán)利要求
1.一種環(huán)境友好的鈦合金微乳化切削液,其特征是由下列質(zhì)量百分比的成分組成
2.如權(quán)利要求I所述的環(huán)境友好的鈦合金微乳化切削液,其特征是所述的基礎(chǔ)油是PA04、季戊四醇酯和雙酯。
3.如權(quán)利要求I所述的環(huán)境友好的鈦合金微乳化切削液,其特征是所述的抗氧劑是T552 和 T531。
4.如權(quán)利要求I所述的環(huán)境友好的鈦合金微乳化切削液,其特征是所述的抗磨劑是硫化脂肪酸酯。
5.如權(quán)利要求I所述的環(huán)境友好的鈦合金微乳化切削液,其特征是所述的防銹劑是T746、T706 和 Τ705。
6.如權(quán)利要求I所述的環(huán)境友好的鈦合金微乳化切削液,其特征是所述的潤(rùn)滑劑是油酸和三乙醇胺硼酸酯。
7.如權(quán)利要求I所述的環(huán)境友好的鈦合金微乳化切削液,其特征是所述的表面活性劑是陰離子表面活性劑為石油磺酸鈉,非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚。
8.如權(quán)利要求I所述的環(huán)境友好的鈦合金微乳化切削液,其特征是所述的消泡劑是聚醚改性硅油。
9.如權(quán)利要求I所述的環(huán)境友好的鈦合金微乳化切削液,其特征是所述的殺菌劑是三丹油。
10.如權(quán)利要求I所述的環(huán)境友好的鈦合金微乳化切削液,其特征是所述的pH值調(diào)節(jié)劑是特殊胺。
全文摘要
一種環(huán)境友好的鈦合金微乳化切削液,由下列質(zhì)量百分比的成分組成基礎(chǔ)油10~30%抗氧劑0.1~3%抗磨劑5.0~15%防銹劑5.0~10%潤(rùn)滑劑0.1~3.5%表面活性劑20~30%消泡劑0.1~0.5%殺菌劑0.1~2%pH值調(diào)節(jié)劑1~5%水為余量。本發(fā)明的切削液不含礦物油、苯酚、甲醛、亞硝酸鹽等有害物質(zhì),采用了新的基礎(chǔ)油和添加劑,pH值控制在8.5~9.5,使用后對(duì)操作者和環(huán)境的危害小,產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定、安全、環(huán)保,綜合性能優(yōu)良,使用周期一般在一年以上,是性價(jià)比高的水溶性鈦合金微乳化切削液。
文檔編號(hào)C10M173/02GK102876441SQ20121035785
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月24日
發(fā)明者黃福川, 粟滿榮, 盧朝霞, 莫宇飛, 梁景, 唐興中, 田宗義, 肖友程, 藍(lán)明新, 唐彩珍, 李勝, 李宏君, 梁慧, 趙鐘興, 廖丹葵, 劉琨, 楊茂立 申請(qǐng)人:廣西大學(xué)