[发明专利]环境友好的钛合金微乳化切削液

说明书

技术领域

本发明是一种金属切削液、尤其是环境友好的钛合金微乳化切削液。

背景技术

随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，国际社会更加关注对潜在污染的防范，对未污染领域的保护等。环境污染问题已成为世界各国的共同课题之一，由润滑油引起的环境污染问题已越来越引起人们的高度重视。发展环境友好切削液是保护环境、解决石油危机和充分利用太阳能的措施之一。钛及钛合金虽然拥有诸多优良的性能，但其切削加工性能比奥氏体不锈钢还差，其相对切削加工性为45号钢的25～38％。某些钛合金的切削性能与铸造镍基高温合金差不多，故钛及钛合金属于典型的难加工材料。通常情况下，钛及钛合金的加工成本远比原材料高，这在一定程度上限制了钛合金的广泛应用。

金属切削液被广泛用于机械加工行业，给人类创造了巨大的经济效益，但同时不仅对人体的健康构成危害，而且还对环境造成严重污染，危害和污染主要包括以下几个方面：

首先是影响环境：切削液的使用是机械加工业对生态环境造成污染的根源，在制造加工中产生的大量烟雾、飞溅的油沫以及泄漏的切削液，严重影响着绿色制造和循环经济，成为可持续发展亟待解决且必须解决的问题。据不完全统计，国内仅机械加工的废切削液年排放量就近亿吨。矿物油是传统切削液的重要组成部分，因其生物降解性差，长期残留在水和土壤中，使得湖泊、海洋、河流和地下河系统受到不同程度的污染。此外，切削液中还含有硫、磷、氯等对环境有害的添加剂。

其次是影响健康：切削加工中因切削液产生大量的烟雾、飞溅的油沫，都会对操作工人的健康造成影响，特别是极压添加剂所含硫、磷、氯等化学元素，使皮肤干燥、裂口、红肿从而诱发多种皮肤病。有研究表明，直接接触切削液的操作工人，患呼吸系统疾病比不直接接触或从未在机床上工作的工人比例高的多。以往常用的亚硝酸钠和醇胺切削液添加剂，容易反应生成致癌物亚硝酸盐，其代用品叔丁基苯甲酸盐对动物的肝、肾等内脏有害。

最后是影响成本：随着排放标准的不断提高，使用传统切削液切削加工零部件，间接增加了零部件的生产成本，非常不利于提高企业的核心竞争力。据日本、德国有关专家研究表明：仅仅使用切削液的费用，就占整个零部件制造成本的7～17％。

钛合金材料由于其密度小，比强度高，耐高温，抗氧化性能好等特点，应用广泛。但钛合金机械加工性能差，影响该材料的广泛使用。故在加工钛中加入合金元素，已成为提高钛的强度的一个重要措施。

目前，已有了对环境无污染的干切削技术，但应用范围有限，在今后相当长的时间内，机械制造业还必须使用切削液。如何提高钛及钛合金的加工速度和加工效率是亟待解决的问题，除了从刀具材料及刀具几何角度等方面研究以外，环境友好的金属加工液的研究仍是一个不容忽视的问题。因此，在不影响切削液使用性能的前提下，研究和开发对人体无害，无污染或低污染的环境友好钛合金切削液具有十分重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种切削温度和化学活性低、变形系数小、切削力大、粘刀少的环境友好的钛合金微乳化切削液。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

本发明环境友好的钛合金微乳化切削液的成分和质量百分数为：