中国石化长城润滑油上海研究院杨兰

汽车、工程机械、家电、冶金等行业,和我们的生活息息相关,大到风电齿轮、发动机壳体、钢板,小到手机壳、丝锥螺母这些零部件加工都需要通过机械加工和过程维护来达到所需的尺寸、精度和机械强度。金属加工油液就是配套这些零部件机械加工工艺生产过程使用的冷却润滑产品。

金属加工油液主要分为四大类,切削油、成型油、热处理油和防锈油。

一、 切削油:

金属切削加工是使用切削工具从工件上切去多余的材料,以获得符合要求的几何形状、尺寸精度和表面粗糙度等零件的加工方法。金属切削是重要的机械加工手段,在各类机加工行业的零部件加工中应用较多,并主要通过各类机床对零部件进行加工来实现,如磨床、车床、加工中心等。

按其所用切削工具的类型可分为两大类,一类是刀具进行的切削加工,如车削、钻削、镗削、铣削、刨削和拉削等;另一类是用磨料进行的磨削加工,如磨削、珩磨、超精加工和研磨等。另外,电火花加工也属于金属切削。

切削油液是切削加工工艺过程中为改善切削情况、降低工作温度而辅助配套使用的冷却、润滑介质,并且绝大部分是液体。按使用方法,分为油基和水基两种类型。水基切削液可以根据状态进一步细分为乳化型、微乳型和合成型。

油基切削油可以提供更好的润滑,应用维护相对简单;而水基切削液,需要兑入大量水,一般以3%-15%的浓度使用,能提供更好的冷却性。使用时可根据不同的加工类型和工艺要求进行选择。

二、成型油:

成型加工是指在外力作用下,使金属材料产生预期的塑性变形,以获得所需形状、尺寸和力学性能的毛坯或零件的加工方法。典型工艺为:轧制、冲压、拉拔、锻造、挤压、滚压和冷镦等。与切削工艺相比,是一种无屑或少屑的加工工艺。成型油液是指在成型加工中,外力作用下使金属材料产生预期的塑性变性时,为金属及其合金提供润滑、冷却、防锈和清洗作用的介质。目前,成型油液市场产品,主要包括轧制油液、冲压油以及拉拔油、冷镦油等工艺用油,主要应用于冶金行业、汽车行业等。

其中用量最大的为轧制油,约占成型油的55%。按加工工艺可分为:冷轧油和热轧油。其中冷轧油是非常重要的工艺用油,分为纯油型和乳化型。

三、防锈油:

经过切削或成型加工后的金属工件暴露在大气中不可避免地要受到水分、氧气或各类腐蚀性物质的侵蚀,发生化学或电化学作用,从而造成腐蚀。人们习惯把金属受大气中的水分、氧气及其他腐蚀性气体等介质的化学和电化学作用而引起的腐蚀或变色称之为生锈或锈蚀。

据统计,每年由于金属腐蚀所造成的直接经济损失,约占国民经济总产值的2%-4%。为有效地防止金属制品和设备的生锈腐蚀,人们探索了各种方法,使金属表面与环境隔离。目前市场上最为广泛采用的是使用各类防锈油脂作为防护材料进行暂时性防护,一般防锈周期在2年内。

防锈油按用途可分为:除指纹型防锈油、溶剂稀释型防锈油、脂型防锈油、润滑油型防锈油和气相防锈油等。

软膜防锈油按防锈周期可分为工序间防锈油、中短期防锈油、中长期封存防锈油、长期封存防锈油4类。一般防锈周期在2年内。

四、热处理油:

金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,热处理就是把金属材料加热到预定的温度,并在此温度下保持一定的时间,然后以预定的速度冷却下来的一种综合性工艺过程。通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,从而强化钢材、使其发挥出潜在的能力,是提高机械产品质量、延长使用寿命的关键工序。金属的整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。

其实聪明的祖先很早就已经开始利用这种方法来提高金属机械强度,比如铸剑时的淬火冷却。材质淬火处理后的性能和工艺及淬火介质密不可分,正因为不同淬火介质的冷却速度、特性是不同的,才造就了古时不同区域的练剑工艺高低不同。随着现代工艺的不断发展进步,人们逐渐理解并开始控制淬火介质冷却速率和淬火工艺,发展了快速淬火油、等温分级淬火油、真空淬火油和光亮淬火油,以满足不同材质最终的机械强度要求。

在适合的加工工艺中,通过合理组合使用以上各类金属加工油液,可以加工出形形色色符合各类质量要求的零部件。