含鉬水基切削液在活塞環(huán)內(nèi)外仿加工中的應(yīng)用.pdf

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1、內(nèi)燃機(jī)與配件2011年第5期含鉬水基切削液在活塞環(huán)內(nèi)外仿加工中的應(yīng)用TheApplicationofWater-basedCuttingFluidwithMolybdenumintheProcessingofPistonRing"sInternalandExternalImitation／ModelingI丁業(yè)武1趙思舜2)(1山東恒圓活塞環(huán)有限公司2山東聊城誠斯達(dá)化工有限公司)(摘要】本文介紹了一種用于活塞環(huán)內(nèi)外仿加工切削液一一水溶鉬(TM-04)添加劑，對活塞環(huán)內(nèi)外仿形工序在加工過程中起到了抗磨減摩作用，可節(jié)約內(nèi)外仿加工用成型刀具，同時提高活塞環(huán)外圓加工光潔度，延長切削液的使用壽命和換

2、水周期，現(xiàn)已經(jīng)用于正常生產(chǎn)。[關(guān)鍵詞]活塞環(huán)內(nèi)外仿加工水溶鉬抗磨減摩1刖昌隨著我國活塞環(huán)加工制造工藝的飛速發(fā)展。內(nèi)外仿形工序切削溫度的不斷提高，對金屬加工液性能的要求日益苛刻。在很多情況下，油基切削液的冷卻性能已經(jīng)不能完全滿足越來越高的切削要求，如何降低切削力和切削溫度成為切削加工中的一個重要問題。在降溫方面，水基切削液有天然的優(yōu)勢。同時，水基切削液的安全性也得到大大提高，所以水基切削液的使用范圍不斷擴(kuò)大，基本上可以適應(yīng)各內(nèi)外仿形工序的加T工藝。從整個行業(yè)來看，切削液的用量已經(jīng)出現(xiàn)了由油基向水基過渡的趨勢。行業(yè)的專家也預(yù)測：水基的金屬切削液將會逐漸取代油基切削液而成為主流。同時，為了使工人

3、工作環(huán)境和身心健康更加和諧，目前一種含鉬水基切削液在活塞環(huán)內(nèi)外仿加工過程中的應(yīng)用，為生產(chǎn)企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量和潤滑性能改善提供了可靠保證。近年來，水溶性鉬(TM一04)在金屬加工潤滑領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用，是一種不可或缺的添加劑之一，在發(fā)達(dá)國家早已應(yīng)用．已是不爭的事實(shí)。2應(yīng)用機(jī)理水溶鉬(TM一04)以液態(tài)形式溶于水溶液中，使?jié)櫥考诰徍凸r下，在摩擦表面形成一種具有減摩、抗磨作用的物理、化學(xué)吸附膜。在高速、高溫、高壓等苛刻的工況下，水溶鉬分解成為納米級的二硫化鉬化學(xué)反應(yīng)膜．以層狀微晶結(jié)構(gòu)疊置于金屬表面。每層厚度為0．625納米，層間距離為1．32納米，這種納米級的二硫化鉬保護(hù)膜．將金屬摩擦表面

4、的運(yùn)動方式由滑動摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動摩擦，極大的降低摩擦系數(shù)．成倍的提高極壓性能．明顯的抑制水溫上升，同時具有長期持續(xù)的效果和突出的高溫功能，而傳統(tǒng)的摩擦改進(jìn)劑是通過氯、硫、磷、硼等活性組份。在金屬表面形成腐蝕性化學(xué)反應(yīng)膜發(fā)揮作用．二者的作用機(jī)理是皆然不同的。3可行性分析水溶性鉬(TM一04)可廣泛應(yīng)用于內(nèi)外仿形工序的金屬加工液中，通過對兩種普通切削液和一種含鉬切削液的反復(fù)試用表明：含鉬切削液可使每只刀具平均車ZSl115球鐵活塞環(huán)1870片，只，而使用普通切削液每只刀具只能車ZSl115球鐵活塞環(huán)1330片／只。而且由于活塞環(huán)表面鉬滲透層的存在。使含鉬切削液所車活塞環(huán)的表面光潔度遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于不含鉬

5、活塞環(huán)的表面光潔度，而且也減少了工作過程中的換水次數(shù)。說明使用含鉬切削液可以大大延長刀具的使用壽命和切削液的使用周期。同樣，日本相浦、永野用五種水基切削液和～種含鉬切削液(HS一4M)在100—160m／min的切削速度下做了滾齒試驗(yàn)，工件材料為滲碳鋼SCM和碳素鋼$45C，齒輪模數(shù)3。試驗(yàn)結(jié)果表明：不含鉬的五種切削液的刀具磨損量丁業(yè)武趙恩舜：含鉬水基切削液在活塞環(huán)內(nèi)外仿加工中的應(yīng)用是含鉬切削液刀具磨損量的2倍左右。4實(shí)際應(yīng)用效果：隨著水基切削液，特別是微乳型切削液的用量將不斷增大。活塞環(huán)內(nèi)外仿形工序?qū)λ砑觿?，特別是水基的極壓抗磨劑和減摩劑的需求將會不斷增加。水溶性鉬也正是適應(yīng)內(nèi)外仿形

6、工序和現(xiàn)實(shí)的需求而研發(fā)出來的高科技產(chǎn)品，主要用作抗磨減摩潤滑劑。袁1水溶鉬技術(shù)數(shù)據(jù)項(xiàng)目水溶鉬化學(xué)組成硫鉬化合物顏色棕色粘稠體密度(15．CC)，#cm31．02閃點(diǎn)(開)℃112Mo％3S％3為了全面和客觀地了解該產(chǎn)品的性能。我們直接在純凈水中加入水基鋁，利用常規(guī)的四球機(jī)(一種抗磨減摩試驗(yàn)機(jī))對其進(jìn)行抗磨減摩性能的評價。試驗(yàn)條件：轉(zhuǎn)速：1450r／pm；負(fù)荷40kg(392牛頓)；試驗(yàn)時間：30min．，所測到的性能數(shù)據(jù)見表2。表2水溶鉬(TM-04)抗磨實(shí)驗(yàn)添加劑組成(％)平均摩擦392N負(fù)荷下的磨斑PB，N大于直徑(D／ram)系數(shù)水溶鉬1．00O．634900．0832．00O．52

7、588O．072從上述試驗(yàn)我們可以看出，即使在純凈水中，該產(chǎn)品也體現(xiàn)出優(yōu)異的抗磨減摩性能。山東恒圓活塞環(huán)有限公司最初使用時間為2010年6月份，應(yīng)用于內(nèi)外仿形加工ZSlll5球鐵活塞環(huán)的加工，雙班生產(chǎn)，一人操作兩臺內(nèi)外仿形車床。通過半年多的使用，效果非常明顯，單從成型刀具節(jié)約方面統(tǒng)計相關(guān)資料如表3：表3使用水溶鉬(TM一04)刀具使用統(tǒng)計分析表使用水溶錮切使用刀具數(shù)使用普通切削月份削液加工活塞量(內(nèi)外刀液加工活塞環(huán)使用刀