[发明专利]一种半合成型金属切削液

说明书

技术领域

本发明涉及一种切削液，具体涉及一种半合成型金属切削液。

背景技术  

切削液，又名切屑液。是一种用在金属切、削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体。切削液是金属切削加工的重要配套材料。

金属切削过程中，刀具切入被加工材料，产生切割作用。被加工材料受到刀具前刀面的推挤和摩擦，沿着某一斜面滑移，产生塑性变形，形成切屑。在切削过程中，切屑以很大的压力可达 1800MPa及相当快的速度沿刀具面流出被加工形成的表面，不仅产生一定的塑性变形，而且以相当大的弹性变形抗力， 作用于刀具的后刀面上。由于金属的塑性变形、切屑与刀具前刀面的摩擦和被加工形成表面与刀具后刀面的摩擦，在切削过程中，产生大量的热。切削过程中所消耗的能量，只有1%-3%以残余应力的形式储存于切屑和工件中，97%以上能量都转化成热。其中约2/3消耗于切削的塑性变形，1/3消耗于摩擦。

由于刀具的切削区域很小，摩擦产生的热量集中，因之切屑与刀具界面的温度很高，切削加工时最高可达800℃；磨削加工时可达1200℃。刀具在高温下，硬度和强度都将大幅下降，严重影响使用寿命。有资料记载：刀具的使用寿命于切削刀具温度的20次方成反比例。降低刀具温度，是提高刀具寿命的关键。降低刀具温度的主要途径有两个：一是加速冷却，将热量及时散掉；二是降低刀具摩擦面上的摩擦系数，减少热量的产生。合理使用切削液，是解决问题的主要途径。

现在市场上生产的切削液较早前几年，已经有了很大的提升，但是它还存在着很大的缺点，例如：冷却性能不好，润滑性能不好，防腐防锈效果不好等。所以完全有必要设计一种全新的半合成型金属切削液解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述已有技术存在的切削液冷却性能不好、润滑性能不好、防防腐锈效果差的问题，提供一种能够有效提高冷却性能、润滑性能、防腐防锈性能，并且具备无毒、无味、对人体无侵蚀、对设备不腐蚀、对环境无污染的新型半合成型金属切削液。

一种半合成型金属切削液，特殊之处在于由以下重量份配比的原料制备而成：乙酰丙酸甲酯8-16份，(R)-(+)-2,4-二羟基-N-(3-羟基丙基)-3,3-二甲基丁酰胺14-22份，2-氧代-1,5-戊二酸二钠盐二水合物30-36份，4-哌啶酮-3-甲酸乙酯盐酸盐10-14份，三甲基硅烷基乙烯22-28份，2-(1-金刚烷基)-2-丙醇26-34份，乙酰乙酸乙酯环乙二缩酮24-30份，1,5-二乙酰氧基戊烷16-22份，十二烷基七聚乙二醇醚28-34份。

优选地，采用以下重量份配比的原料制备的半合成型金属切削液具有更好的效果，乙酰丙酸甲酯12份，(R)-(+)-2,4-二羟基-N-(3-羟基丙基)-3,3-二甲基丁酰胺14份，2-氧代-1,5-戊二酸二钠盐二水合物33份，4-哌啶酮-3-甲酸乙酯盐酸盐12份，三甲基硅烷基乙烯酮28份，2-(1-金刚烷基)-2-丙醇26份，乙酰乙酸乙酯环乙二缩酮30份，1,5-二乙酰氧基戊烷22份，十二烷基七聚乙二醇醚34份。

进一步，为了获得效果更好的半合成型金属切削液，所述半合成型金属切削液还包括以下重量份配比的原料：1-羟基丙烷-1,2,3-三甲酸三钠盐40-46份，正十四烷基硫醇38-44份，羟基丙烷磺酸吡啶鎓盐20-26份。

优选地，半合成型金属切削液，其原料重量份配比为：1-羟基丙烷-1,2,3-三甲酸三钠盐43份，正十四烷基硫醇44份，羟基丙烷磺酸吡啶鎓盐20份。

本发明的制备方法：加入纯净水，边搅拌边加入乙酰丙酸甲酯、(R)-(+)-2,4-二羟基-N-(3-羟基丙基)-3,3-二甲基丁酰胺、2-氧代-1,5-戊二酸二钠盐二水合物、4-哌啶酮-3-甲酸乙酯盐酸盐，继续搅拌至分散均匀，然后加热至60-70℃；缓慢加入三甲基硅烷基乙烯酮、2-(1-金刚烷基)-2-丙醇，搅拌使之溶解；后依次加入乙酰乙酸乙酯环乙二缩酮、1,5-二乙酰氧基戊烷、十二烷基七聚乙二醇醚，搅拌均匀；降温至25-30℃，搅拌均匀并静置45-60分钟，即得到所需的半合成型金属切削液。

该半合成型金属切削液，具有良好的冷却、防腐防锈、润滑等性能，可以有效延长刀具的使用寿命，可以提供优异的加工精密度，且对铝、钢等有色金属和黑色金属提供安全可靠的缓蚀保护作用，可免除后序处理所需的时间及金钱，适于在切削液领域中广泛推广应用。

具体实施方式