金属加工液范文1
[关键词]机械加工；金属切削液；选用原则
中图分类号：TG501.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）11-0132-01
一、金属切削液的分类和性能
金属切削液按其性质可分为水基切削液和油基切削液。其中水基切削液又分成全合成型和半合成型切削液。全合成型切削液一般是以纯净水为基础液，还含有稳定剂、乳化剂、抗硬水剂、抗菌剂、防锈剂、剂、抗极压剂、消泡剂和香料等。半合成型切削液与全合成型的差别在于其中的剂以某些油类为主。油基型切削液与水基切削液的构成差别较大。其成分主要是基础油，其次是防锈剂、抗油雾剂、抗极压剂、抗氧化剂等。油基型切削液的使用效果很大程度上取决于基础油的类别和等级。一般来说，该类产品所使用基础油可分为三类。第一类为溶剂精制油；第二类为加氢精制油；第三类为加氢异构化油[2]。其中第二类油工艺性能较好。
二、金属切削液的应用与管理措施
（一）金属切削液的工艺作用
一是减摩作用减摩作用。也可称之为作用，指切削液在工件、切屑、刀具之间界面上的降摩擦能力，切削液必须能渗透到各个界面上，并在其中能形成强度较高的吸附性膜，从而降低工件、切屑及刀具间的摩擦，减少加工阻力。二是冷却作用。金属加工过程中，所消耗的功95-97%都转变成了切削热。其中，2/3转化成变形热，1/3转化成摩擦热。冷却作用就是在加工过程中切削液将工件和刀具的热量吸收转移的作用。三是冲洗作用。金属切削过程中，刀具碎末及金属碎屑随着加工的进行而不断产生，冲洗作用就是切削液净化加工界面的能力。意义在于延长刀具寿命并保证了加工质量。四是防锈作用。指切削液对完成加工的工件具有短期工序间防锈的作用。
（二）机械加工生产中金属切削液的应用与管理
1、遵循金属切削液的选用原则
遵循金属切削液的选用原则，即遵守工艺适用性原则。考虑运行成本原则，遵守安全性原则以及金属切削液的设备处理规则，注重金属切削液设备的选用。遵守工艺适用性原则，要求正确使用金属切削液，以发挥其在机械生产与加工中的作用。考虑运行成本原则，要根据实际情况核算成本费用。遵守安全性原则，要监测金属切削液的安全性能。金属切削液的设备处理规则，是根据具体情况使用单机供回系统和集中净化系统。选用金属切削液的设备时，要注重切屑类型相近的机床数量以及金属切削液处理设备的特点。
2、金属切削液处理设备的选用
如何选用金属切削液处理设备，需要从两方面考虑：①切屑类型相近的机床数量。②切削液处理设备的特点和工厂的产量。
第一，切屑类型相近的机床数量。同一车间切屑类型相近的机床数量超过5台时，可以考虑采用集中净化系统，如铣床、车床的加工都产生较大的片状切屑，可以归为一类；精磨床产生细小粉末状碎屑，可以归为另一类。切屑类型不同的C床不建议共用同一集中净化系统。
第二，切削液处理设备的特点和工厂的产量。工厂的产量直接影响到切削液处理系统的维护频率和切削液的使用寿命。加工中产生切削热及大量的碎屑。切削液受热后有效成分发生分解或氧化，单机供回系统上一般没有冷却设施而且容积小，这种变化尤其明显；碎屑进入切削液导致切削液的乳化状态被破坏，清洗质量下降，槽箱内的沉积物逐渐增加，在加工负荷大时切削液的这种变化可以逐渐从色泽或气味上反映出来，如从清澈变浑浊或从单一的颜色变成混浊态。产量越大，切削液受到的影响越显著。如果工厂中80%的机床在满负荷运转的情况下都已经达到16小时/日或以上，就应考虑采用集中净化系统。一般来说，这时单机供回系统的不足已经抵销了设备投资低的优势。
3、金属切削液及处理设备的管理
第一，金属切削液的管理。水基切削液需要检测pH值、折光浓度及含菌量。无论是全合成还是半合成型水基切削液的正常pH值一般在8.5以上，为了准确的控制切削液的状态，需要使用电子pH计来检测切削液的pH，应每日进行一次。折光浓度可以采用折光仪来得出，每日检测一次。折光仪是基于折射定律设计的。在实际工作中有一个需关注的问题。切削液在使用超过两个星期后，内部往往混入了大量金属碎屑（对于精磨工艺尤甚），其中较轻的一部分悬浮在体系中，从宏观上看，切削液变“浓”了，其折光率因而也发生了变化，这就导致折光仪的读数无法反映有效成分的真实浓度。这时，仅通过折光仪来判定切削液的状态就不够可靠了，同时应注意切削液的pH及加工后工件的工序间防锈性能，如果二者出现明显下降，则要相应提高切削液的浓度。一般来说，单机供回系统中切削液的使用周期不应超过两个星期，集中净化系统中切削液的使用周期不应超过4个月。切削液寿命临近末期的特征是pH逐渐下降，以致无法控制，加工后的工件常在数小时内生锈。为了准确掌握切削液的状态，还应定期检测切削液中的微生物含量，微生物的繁殖是导致切削液失效的重要原因之一。可以采用德国舒美公司的微生物检测片，能在48小时内检出液体中的微生物含量。当微生物含量较高时，必须废弃切削液。如继续使用，微生物和菌类的迅速繁殖会导致加工质量劣化和零件生锈。
第二，油基切削液的管理。油基切削液一般需要检测粘度、油中颗粒物的含量和颗粒度，在加工流程中同时使用水基切削液和油基切削液时，一般还要通过Karl-Fischer实验检测油基切削液中的含水量。粘度检测是通过粘度仪实验来完成的，检测粘度的目的是为了判定油基切削液是否发生了氧化分解或其他方面的变化。该检测至少每两星期进行一次。油中颗粒物含量和颗粒度是通过真空抽滤法实现的，通过真空抽滤设备和高精度滤片可以将油液和一定尺寸的颗粒物实现分离，通过分析天平称重后可以得出单位油液中颗粒物的含量，如果再配合颗粒度分析仪，则可检出各种尺寸颗粒的相对比例。该检测对于精密加工尤其具有重要意义。Karl-Fis che r水分测定实验是通过Karl-Fis che r水分测定仪完成的，该实验的方法详见ASTM D1744。由于Karl-Fischer测定仪比较昂贵，该实验可以委托切削液供应商来进行，BP、壳牌等公司一般都备有这类设备代为客户进行检测。油基切削液只能通过管理良好的净化再生过程保持其品质，需要避免水、灰尘、杂质混入，对于洒落的油液，不可以回收再用，以免污染切削液处理设备中的油液。如果油液发生了明显的劣化，就只能淘汰换新。一般来说，在有效的管控下，集中净化设备中的油基切削液往往可以运行两年甚至更长时间而不发生变质劣化。
第三，金属切削液处理设备的管理。金属切削液处理设备的管理包括日常管理和定期维护两方面内容。日常管理工作一般有：①监控磁性分离装置的功能是否正常。②监控滤材状态并及时更新。③及时清空接渣、接布容器。④监控冷却装置的运行状态。油基切削液处理设备只需进行换液和清理工作，而且在管理状态良好的情况下，维护周期可以根据实际延长。
三、结语
综上所述，金属切削液具有减摩、冷却、清洗、防锈四大功能，在实践中需要从工艺适用性、运行成本和安全性等三个方面进行综合考虑，选择合适的品种。同时，需要遵循金属切削液的选用原则，并维护好金属切削液的设备管理，这样才能保证设备处于良好的状态，延长切削液的使用寿命。
金属加工液范文2
关键词 金属切削加工；切削力；切削液；刀具材料
中图分类号TG7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）91-0078-02
0引言
通过生产实践经验的积累，我们认识到在金属切削加工中某些因素是可以控制和影响材料的表面质量。这些因素主要包括：切削力、切削液及刀具材料。在金属切削加工过程中，如果对这些因素进行合理的选择以及对金属切削过程进行正确的控制，我们便能高效率地得到优质的产品，而且得到更好的收益。
1切削力对金属切削加工的影响
切削力在金属切削加工过程中，对切削热、刀具磨损和已加工表面质量等有直接影响，对控制表面质量有着巨大的作用。因此，切削力的研究，对于生产实际效率及控制表面质量都有重要意义。
切削力的产生来自两个因素，第一因素是金属材料的弹塑性变形；第二因素是刀具与金属表面、切屑的相互摩擦力。因此，工件材料、刀具几何角度等对切削力有重要影响。
1.1工件材料对切削力的影响
切削力是由材料的剪切屈服强度、塑性变形等因素来影响的。材料的剪切屈服强度与切削力成正相关关系，即材料的剪切屈服强度越高，切削力越大。切削力还受材料塑性、韧性的影响，材料塑性、韧性越好，切削力越大。
1.2刀具几何角度对切削力的影响
从刀具几何角度分析，切削力主要受前角、主偏角、刃倾角变化的影响。当前角减小时，切削变形增大，切削力加强。但是还需注意，前角对切削力的影响与材料有关。切削力的作用方向主要受主偏角影响，与此同时，主偏角对主切削力、进给力及背向力都有一定影响。刃倾角对主切削力影响不大，但在一定范围内增大刃倾角使进给力增加、背向力减小。
2切削液对金属切削加工的影响
2.1 切削液的作用
在金属切削加工过程中，切削液对切削加工有重要作用。主要分为四点：第一，冷却作用。切削液常以液体形式存在于切削区，它不仅能够降低切削温度，起到冷却作用，还能够减小工件与刀具的热变形。第二，作用。切削液在工件与刀具、切屑之间形成一层油膜，减少它们之间的摩擦，起到作用。第三，排屑与清洗作用。生产加工时，切削液处于流动状态，可将切削区域及机床上的细碎切屑冲走。第四，防锈作用。将防锈剂加入到切削液中，使金属表面形成一层保护膜，可防止工件及刀具出现生锈现象。
2.2切削液的种类
切削液主要分为三类。第一类，非水溶性切削液，主要对工件、刀具等有作用。第二类，水溶性切削液，主要用于工件、刀具等的冷却和清洗。第三类，表面活性剂，这种物质既溶于水也溶于油，而且将水和油连接在一起，故其有乳化作用。
2.3切削液的选择
切削液的选择常根据工件材料、加工方法以及刀具材料等具体情况而选择。1）根据工件材料选择。切削加工塑性材料时需用切削液，脆性材料则不需要；2）根据加工方法选择。如果对材料进行磨削加工，选择具有冷却、清洗排泄及防锈功能的切削液。如果对材料进行半封闭或封闭加工，可以考虑极压切削油和极压乳化液。
3刀具材料对金属切削加工的影响
刀具的使用寿命及切削效率主要由刀具材料决定。刀具材料的先进与优越，不仅会使加工质量增强，切削效率增加，还会延长刀具的使用寿命，从而进一步降低生产成本。因此，刀具材料的发展与创新，会使切削速率不断增大，金属切削生产率显著提高，使得生产者利用固定的设备在同等时间内获得更大的收益。
3.1 刀具材料的性能
通过考虑金属切削加工中的实际因素，刀具材料应具有高硬度、高强度、以及良好的耐磨性、耐热性和导热性。硬度高的刀具材料才能完成切削加工任务，足够的强度才能保证切削加工不会产生危险，良好的耐热性才能保证在高温环境下进行加工工作。只有这样，才能保证加工安全、高效率的运行。
3.2刀具材料的种类
刀具材料的种类一般是按照材料的物理化学性能区分。在实际生产中，高速钢、硬质合金是使用最为广泛的。耐热性较差的碳素、合金工具钢因其抗弯强度较高，主要用于中、低速切割。高速钢按用途又可分类，通常分为两类：第一类，通用型高速钢；第二类，高性能高速钢。良好的工艺性是通用型高速钢的显著特色，而高性能高速钢是在通用型高速钢的基础上加入微量元素，故高性能高速钢的耐磨性、耐热性显著提高。陶瓷材料的主要成分是氧化铝，是经压制成型后烧结而成。其具备稳定的化学性能，故适用于较高的切削速度。金刚石是目前最硬的刀具材料，不仅能够完成有色金属的加工，而且善用于非金属材料的高速精加工。立方氮化硼，一种硬度和耐磨性仅次于金刚石的刀具材料。适用于冷硬铸铁和一些难加工材料的加工。
4 金属切削加工中控制表面质量的方法
4.1合理选择刀具材料
刀具材料的选择一般根据加工材料和具体的加工情况而定。在金属切削加工过程中，对有色金属及非金属材料进行高速精加工时，一般采用金刚刀。利用的是金刚刀硬度高，耐磨性好，摩擦系数小的性能。对碳钢、合金钢进行高速精加工时，可以采用涂层硬质合金、或者立方氮化硼刀具材料，利用的是硬度高，耐磨性好，特别是其化学稳定性好的性能。
4.2合理选择切削液
为了减少切屑、刀具与工件间的摩擦，可通过选择合理的切削液来实现。切削液的科学应用，可避免粘结现象，改善已加工表面质量。但是其使用效果，还需综合考虑与刀具材料、工件材料、加工方法等因素。
5结论
综合上述分析，在进行金属切削加工过程中，我们要顺利完成工作，必须做到刀具的受力分析，切削液的合理选择，以及刀具材料的科学应用。只有认真负责的完成这些，我们才能有效的控制工件的表面质量，在此要求下，高效率地得到优质的产品，而且得到更好的效益。
参考文献
[1]高国红，孙玉刚.提高数控加工中心切削效率的途径[J.才智，2011（21）.
金属加工液范文3
关键词 金属腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 隔离
中图分类号：G424 文献标识码：A
Teaching Research about Corrosion and Protection of Metals
ZHANG Zhengguang
（College of Chemistry and Life science， China Three Gorges University， Yichang， Hubei 443002）
Abstract This paper mainly expounds the mechanism of chemical corrosion and electrochemical corrosion of metal material， can come very naturally to the method of preventing chemical corrosion and electrochemical corrosion of metal materials. It received good results in teaching.
Key words metallic corrosion； chemical corrosion； electrochemical corrosion； insulate
腐蚀是金属材料与周围环境介质之间发生化学或电化学而导致材料的破坏或变质。每年腐蚀损失占国内生产总值的2%～4%，发达国家每年腐蚀损失高达7000亿美元。
虽然金属腐蚀有多种形式，但是，它们的腐蚀机理是共同的。
一般金属，例如铁，由于化学性质比较活泼，在自然界一般以化合态存在，通过金属冶炼，将其从化合态转变为游离态，例如，冶炼钢铁就是用一氧化碳将铁矿石中的氧化铁还原为铁原子。而铁的腐蚀与铁的冶炼相反，是将铁原子氧化为铁离子，其它金属的腐蚀都是这个过程，即 →
这个过程又分为两种情况：
（1）化学腐蚀
金属与其周围的干燥气体接触，例如，、、等等；或者与非电解质溶液接触，例如石油，这些非电解质溶液里含有硫的化合物。金属与这些干燥气体或非电解质溶液直接发生化学反应成为氧化态而被腐蚀了。
（2）电化学腐蚀
发生电化学腐蚀的必要条件是构成原电池，即有正极和负极，电解质溶液，这三者构成一个电路。金属就会发生电化学腐蚀。一般可分为两种情况：
①析氢腐蚀，以铁为例。在酸性较强的电解质溶液中，铁原子为负极，一个铁原子失去两个电子，成为亚铁离子，即 2 =
电解质溶液中的两个氢离子获得两个电子，成为一个氢气分子，在正极上放出，即2 + 2 =
总反应为 + 2 = +
②吸氧腐蚀，仍然以铁为例。电解质溶液呈弱酸性或中性，负极：24 = 2；正极： + 2 + 4 = 4。
总反应：2 + + 2 =
4 + + 2 = 4
2 = · + （）
理解了金属腐蚀的机理，还要了解影响金属腐蚀的主要因素。内部主要因素有：（1）金属的性质，金属标准电极电位越高，金属越不容易腐蚀。（2）金属含有杂质，会降低金属耐蚀性，但是，加入某些合金元素，可以提高金属耐蚀性能。（3）金属组织结构不同，耐蚀性能也不同。（4）金属受力时，拉应力引起应力腐蚀；交变载荷引起腐蚀疲劳。（5）在多数情况下，粗糙的金属表面比光滑的表面容易腐蚀。
外在因素有：（1）介质的酸碱性对不同金属有不同的影响。一般是酸性越强，金属越容易腐蚀。两性金属，在酸或碱中都有腐蚀性。铝在浓硝酸中，表面生成一层致密的氧化膜而耐腐蚀。铅在稀硫酸中表面生成难溶的硫酸铅而耐腐蚀。铁、镁、镍、镉等金属，表面的保护膜难溶于碱而溶于酸，在酸中易腐蚀。（2）介质中的有害杂质，会加速金属的腐蚀。（3）金属在中性盐溶液的腐蚀，一般是随浓度增加而加快，达到一最高点后，又逐渐降低。（4）介质的温度升高，使反应速度增加，促进溶液的对流和扩散，加快腐蚀速度。（5）压力的增加，引起设备的应力增加，也会使气相介质中的一些物质溶于液相中，都会使腐蚀加快。（6）介质的流速增加，冲刷金属表面，破坏金属表面膜，腐蚀产物脱落，不断更新金属表面溶液而使腐蚀加快。
在理解了金属腐蚀的机理和了解了影响金属腐蚀的主要因素基础上，就容易理解防止金属材料腐蚀方法了。
从外在因素方面主要方法如下：（1）通过对液体加热除去水中溶解的氧。（2）调整酸性介质中的酸碱度，使溶液呈中性或弱碱性，以降低对金属材料的腐蚀性。（3）用各种气固、液固分离法，脱出介质中的固体颗粒，减少磨损腐蚀。（4）在腐蚀性介质中添加缓蚀剂。缓蚀剂因氧化作用，使金属表面钝化。缓蚀剂能与介质中的有关离子反应，并在金属表面形成防腐蚀的沉淀膜，不过，该膜致密性较差。缓蚀剂被吸附在洁净的金属表面，可以改变金属的表面性质而防止腐蚀。使用更多的是用覆盖层把腐蚀性介质与金属表面隔离开来。
涂料覆盖于金属表面并能形成牢固附着的连续薄膜物质，把腐蚀性介质与金属表面隔离开来。其作用主要有三个：屏蔽作用，涂层将金属与环境隔离开；缓蚀作用，涂料内部金属氧化物与金属反应，使金属表面钝化，同时一些油料在金属皂催化作用下生成降解产物，起延缓金属基体腐蚀的作用；电化学保护作用，涂料中掺入比铁更活泼的金属，一旦化学介质穿透涂层接触金属，发生电化学腐蚀，比铁活泼金属腐蚀，铁被保护起来。
电镀基于电解原理，将被电镀金属置于电解池中，被电镀金属与直流电源负极相连，电解池中含有镀层金属离子，在外电流作用下，在被电镀金属表面形成与金属牢固结合的覆盖层，可以有效地防止腐蚀。
电泳是把金属材料浸入含有覆盖金属材料表面的金属微粒的液体介质中，例如镍，然后在金属材料与液体中的另一电极之间通入直流电，镍将沉积在金属材料表面形成覆盖层。
热喷涂是将熔融状态的金属雾化，并连续喷射在金属制品表面上，例如，将锌雾化，喷涂在铁制品表面，形成牢固而致密的覆盖层。
化学热处理是将金属制品放入含有镀层金属或其化合物的粉末混合物或熔盐浴或蒸汽中，镀层金属或其化合物热分解或还原等析出的金属原子和非金属原子，在高温下，扩散于金属制品中，形成合金或化合物覆盖层。
砖板衬里是在金属设备内壁，以耐腐蚀胶泥衬砌砖板，将腐蚀性介质与金属设备隔离开来。胶泥起粘接砖板的作用，要注意各种胶泥和各种砖板的性能特征以及具体的腐蚀介质的性质，将它们的优良性能组合起来，从而达到真正防止金属腐蚀的目的。
橡胶耐化学腐蚀，具有高弹性、耐磨蚀、适应交替变形及温度变化等优良特性。选取一定厚度的片状耐蚀橡胶材料，贴合在金属设备内壁上，形成连续完整的保护覆盖层。
玻璃钢衬里是将玻璃钢糊在金属设备的内壁上而隔离，其耐腐蚀性取决于该塑料中所用树脂的耐腐蚀性和施工方法。
聚氯乙烯塑料衬里是将聚氯乙烯塑料固定在金属设备内壁上而隔离。
用电化学防止金属材料腐蚀的很多，只介绍两种：（1）外加电源法：被保护设备接直流电源正极，辅助阴极浸入设备内的电解质溶液中，接直流电源负极。由于外加电源正极远高于被保护设备材料的电极电位，使被保护设备电位升高，产生较大初始电流，迅速达到设备的致钝电流，使被保护设备钝化。（2）外加电流法：被保护金属设备与直流电源负极相连，依靠外加阴极电流，使设备负电性提高，电极电位变负。设备上的阴极电流使原来的腐蚀平衡电流增加，而设备上的阳极电流则减小，即腐蚀速度降低。进一步减少阳极电流，则可以使设备终止腐蚀。
大多数工业用的金属及镀层金属(如铁、锌、铝、锡、铅、镁等及其合金)均可通过形成化学转化膜来保护其表面。用于提高耐蚀性的化学转化膜技术主要有铬酸盐钝化和磷化等。其中经铬酸盐钝化处理过的镀锌钢板表面形成一层致密的铬/基体金属的混合氧化物膜层，由于该膜层具有自修复性，因而耐蚀性很高。但铬酸盐中六价铬属极毒性物质且易致癌，钝化处理过程中产生的气雾及生产中的废水排放对生物体及环境都有严重危害。因此，取代六价铬的无铬处理工艺技术及开发新的替代性环境友好型钝化产品，已成为金属表面处理业所共同面临的难题。
一、无铬钝化处理技术
1.钼酸盐、磷／钼酸盐钝化处理
钼与铬同属ⅥA族，是一种有希望替代铬酸盐的物质。钼酸盐早已广泛用作钢铁及有色金属的缓蚀剂和钝化剂。英国Loughborough大学的Bijimi等研究了钼酸盐钝化处理过程中的电化学特性和锌表面的化学浸泡处理。在腐蚀试验中，钼酸盐转化膜的耐蚀性不如铬酸盐转化膜。近年来的研究表明在磷/钼酸盐钝化液中掺杂有机/无机缓蚀剂，能更进一步提高转化膜的耐蚀性。宫丽等采用在钼酸盐钝化液中加入适量H3PO4、SiO2、Ti(Ⅳ)盐等添加剂，对钼酸盐钝化膜改性的Mo-P-Si-Ti复合钝化膜，并讨论了钝化膜的成膜机理和防蚀机理。
2.硅酸盐钝化处理
硅酸盐处理具有成本低、钝化液稳定性好、使用方便、无毒、无污染等优点，但耐腐蚀性能较差。为了增强膜层耐蚀性，钝化液中常加入一些有机促进剂，如水溶性阴离子型丙烯酸胺、硫脲等化合物。
3.稀土盐钝化处理
金属的稀土钝化处理方法通常比较简单，一般只要将金属置于含稀土离子的溶液中，浸泡一段时间（化学浸泡法）或将金属作为阴极通电极化（阴极极化法），便可使金属钝化，即在金属表面形成稀土钝化膜，钝化过程的工艺条件对稀土转化膜的形成及其性能有很大影响。
（1）化学浸泡法。化学浸泡法即将金属置于含稀土离子的溶液中，浸泡一段时间完成钝化的方法。钝化时所用的钝化处理溶液有两类：一类是单一的稀土盐溶液(有时含有NaCl)；另一类是溶液中除含有稀土盐外，还含有强氧化剂和成膜促进剂或辅助成膜剂等添加物。
（2）阴极极化法。阴极极化法是将置于稀土盐溶液中的金属工件作为阴极，进行阴极极化处理的方法。该方法能在较短时间内使金属表面形成稀土转化膜。但阴极极化处理时有氢气析出，使转化膜出现较多微孔，且与金属层的结合强度低，进而导致稀土转化膜的耐蚀性下降。阴极极化法处理后得到的稀土转化膜耐蚀性低于化学浸泡法，因此阴极极化法应用很少。
4.钨酸盐、钛、锆、铪系钝化处理
含锆溶液代替铬酸盐用于铝基表面的预处理已被确认，锆基无铬钝化液也可处理锌基表面，作为涂漆的前处理，而一般不作为最终处理。锆基无铬钝化液主要含有H2ZrF6，提供Zr和F。另外，常需加入少量的HF。锆系处理铝合金的耐腐蚀能力同铬酸盐接近。
5.硅烷钝化处理
硅烷特殊的结构特征决定了它可以与金属形成Si-O-Me(Me表示金属)化学结合键，从而可以提高涂层与金属基体的化学结合力。
以硅烷为主的金属表面防锈技术具有以下优点：工艺过程简单，无毒、无污染，适用范围广，成本低，防腐效果优于传统的磷化、钝化工艺，经硅烷处理过的金属表面对有机涂层的胶粘性能优异。如能实现工业化生产，必将对金属材料表面处理行业带来深远的影响。
二、硅烷偶联剂简述
偶联剂是一种重要的、应用领域日渐广泛的处理剂，主要用作高分子复合材料的助剂。偶联剂的种类繁多，主要有硅烷偶联剂、钦酸酯偶联剂、铝酸酷偶联剂、双金属偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂等。其中，硅烷偶联剂(Silane coupling agents，简称“SCA”或“硅烷”)是应用最早、最广泛的偶联剂，它发展至今已有近70年的历史。现在，硅烷偶联剂基本上适用于所有无机材料和有机材料的连接表面，己经被广泛应用在汽车、航空、电子和建筑等行业中。
三、金属表面硅烷化的研究进展
硅烷偶联剂并非一种新材料，但其用于金属防腐和金属材料表面预处理中却是一个新兴的领域。以硅烷偶联剂为主的金属表面防锈技术能满足以下几个要求：
化学药品和处理步骤经济合理；
无环境污染；
金属加工液范文4
关键词：新型液 冷却 研究应用
在机械加工中，特别是金属切削中，需要切削液进行和冷却。其主要作用是改善金属切削过程中，工作面摩擦而产生积屑瘤和鳞刺，降低摩擦产生的高温，抑制工件受热而发生的变形，提高切削刀具的使用效率，从而保证加工操作中的工作效率和切削质量。冷却液的使用，可以保证降低切削温度最高达150°，提高速度达33%左右，减少摩擦阻力25%，使切削刀具的使用寿命延长5倍。因此在机械加工的切削中，冷却液的使用非常重要和普遍。探讨新型冷却液的研究和使用，对于提高加工效率，发展生产，创造利润发挥着重要的作用。本文作者将对冷却液的研究和使用做以阐述。
一、冷却液的作用分析
由于金属在切削加工过程中，刀具与被加工金属材料之间会形成较高的压力，并随着两者之间的摩擦作用而产生较大阻力以及高温。为了延长加工刀具的使用寿命以及保证加工出来工件的质量，需要运用冷却液。通过使用冷却液，既降低了加工过程中的阻力以及温度，又避免了工件出现划伤以及啃刀现象。
1.切削液的作用
在金属切削中使用，经常会产生阻力，如果不减少切削阻力，那么刀具的使用寿命会变短，切削的机件也会出现划痕、积屑瘤，影响切削机件的质量，影响刀具的正常使用，因此在切削中要使用液来改变上述症状。切削液的机理是发挥其渗透作用，液渗入到刀具和机件表面之间，在实施切削中，能够在刀具和机件之间形成一层膜和化学吸附膜，这层膜就是切削中保证的作用。有了这样的作用，可以有效保证切削的质量和速度，减少摩擦，抑制积屑瘤，改善粘结现象。这种作用与冷却液加入的添加剂有直接关系，冷却液的渗入里、形成吸附膜的能力都影响着的效果。当然这种效果还和切削速度、厚度、强度成反比。
2.在切削中的冷却作用
摩擦产生热，而且摩擦的阻力越大、切削速度越快，产生的热量越高，热传导、对流、气化等因素，都能影响切削中产生热量的高低。这种热的产生不利于切削的质量、速度，因此要应用液进行冷却降温。评价一种液的性能，降温作用是一项硬性指标，液的传热系数、比热容、汽化热、气化速度、流量等，都是评价其性能的主要因素。尤其是切削材料的膨胀系数大，更是要提高液的冷却性。水溶性的冷却液效果较好，乳化液的冷却效果相对较差。
3.液的清洗和防锈作用
在切削中，会产生大量的细小切屑，液可以把这些细屑冲走，使刀具和机件之间没有细屑的残留，这对深加工特别是精密加工尤为重要，因此冷却液的流动性也是评价性能的一项重要指标。防锈作用也是取决于冷却液中的添加剂的化学作用，可以在金属材料表面形成一种保护膜，从而起到防止生锈的作用。
二、切削冷却液的使用
切削液的使用方法有很多种，正确使用可以提高使用效果。切削液的使用有几种方法。
1.浇注使用
切削液的使用，最普遍的方法是浇注法，在进行加工中，直接将切削液浇注在工作面上，这种切削液一般是应用在普通金属的切削中。主要是因为切削液的油性，流速缓慢，很难达到切削的高温区。使用时的注意事项是要把切削液直接浇注在切削区。
2.高压冷却使用
在加工中，经常有一些难加工的材料，或者是需要精加工的零部件，这种材料的切削表现出高速强力的特点。这里使用的冷却液可以带走切削碎屑，起到冲洗作用，高压达到1～10Mpa。
3.喷雾冷却使用
切削液的冷却作用是使用中一项重要功能，特别适合难加工材料的切削，比如撤消、铣削、攻螺纹、孔槽加工等切削中，都要使用这种喷雾法。切削时，切削液通过雾化装置进行物化处理，通过特定的装置在高压状态下直接喷射到加工部位，在高温的作用下，快速雾化，在此过程中可以吸收大量的热量，实现降低温度的功能，发挥冷却的作用，使切削温度保持在适当范围内。
三、目前新型冷却液的种类
切削液的种类和切削液中添加剂有关系，为了适应各种切削的需要，在冷却液中加入各种添加剂，使其具有不同的功能和作用。比如油性添加剂、极压添加剂、表面活性剂、其它添加剂等。
1.极压切削液
这种切削液主要应用在难加工的材料中，在这种切削中，一般都处在高温高压边界的摩擦状态，切削难，温度高，所以需要冷却液的效果要好。比如硬金属不锈钢的明显特点就是韧性高、导热性差，因此对其进行加工的时候，需要很大的切削力，加工产生的高能量会聚集于刀尖，这就容易造成粘接、熔焊等不良现象。BQY不锈钢切削冷却液具有良好的、防锈以及冷却性能，再加上它同时具有良好的清洗以及渗透特点，使得不锈钢在加工的过程中，刀尖温度下降明显，同时还减小了切削力，很好的避免了粘刀现象。据相关研究表明：BQY不锈钢切削冷却液的使用，不仅提升了道具50%的使用寿命，还能降低1-2级工件表面粗糙度。
2.精加工切削液
镍基合金具有硬度高、韧性强的特点，是一种典型的难加工材料。对镍基合金进行高效优质的精加工是非常难的，这是目前金属加工行业中的一项技术难题。近些年来，由于加深了对这方面的研究，研制出了HW镍基合金精加工切削液，这种切削液具有优良的性以及清洗性。它与普通的切削液相比，能够明显提高镍基合金的磨削效率，并大程度的降低工件表面粗糙度。
3.热喷涂陶瓷切削中的冷却液
对于高温结构陶瓷材料，它具有金刚石般的硬度，钢一样的强度，这种材料的主要优点是耐磨性及耐腐蚀性。但恰恰是因为它的耐磨性优点限制了它的使用。为了更好的体现这种材料的优越性，就必须解决其加工中的技术问题。CH-1热喷涂陶瓷切削液是一种良好的清洗剂、防锈剂、剂。再加上它对陶瓷磨屑的絮凝作用，方便了沉淀分离工序。
参考文献
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[3]夏淦珍，新型冷却液的研究与应用[J]，教育评论，2009.（1）：32-34.
金属加工液范文5
我们知道，自然界中有些金属，例如汞、镓等，在常温下呈液体状态，本身就是液态的。但我们这里要说的液态金属，指的是将玻璃的制备工艺引入到金属或合金当中，使之以较高的冷却速率固化而成的金属，又称金属玻璃，也称非晶材料。
这种新型材料拥有独特的非结晶分子结构，与传统金属的结晶结构截然不同。除了低熔点的特色外，最大的优势在于熔融后的塑形能力，由于其凝固过程的物理特性与普通金属完全不同，使它的铸造过程更加类似于塑料而不是金属，可以采用类似吹塑成型的方式，极大地提高了精度，而表面触摸起来就像液体一样顺滑。
目前已经应用液体金属技术的产品包括冬奥会冠军使用的HEAD滑雪板、OMEGA手表等。如果你是iPhone4S的用户，那么你肯定见过这种液体金属， 因为iPhone4S的SIM卡槽捅针就是用这种材质制作的。如果有兴趣的话，你可以试试将它放在地上打磨，你会发现，它的表面不会出现任何划痕。磁铁无法将它吸住，要想将它弄变形更是难上加难。如果用这种材质制造手机外壳，将会使手机更加轻薄，虽然其坚硬程度和不锈钢一样，可摸起来却不像金属那样冰冷，还具有很强的耐用性和抗腐蚀性，简直就是金属和塑料材质的完美结合。
前不久，中国科学院理化技术研究所研制出世界首台全自动液态金属个人电子电路打印机――“梦之墨”。只要在电脑上设计好电路图，点击打印功能键，就可以把电路图打印在透明胶片上。
这款打印机十几分钟就可以在用户终端完成全部的电路制造过程，省去了烦琐的流程，在技术理念上改变了传统模式，打破了个人电子制造的技术瓶颈，让低成本地快速制造电子电路成为现实，相当于将电子工厂搬进了家中。这种个性化电子制造模式将对传统电子工程学带来观念性变革，相关技术极具普适性和基础性，未来将普及到家庭、办公室、学校、工厂乃至工业设计、艺术文化等应用领域。
金属加工液范文6
[关键词]变形铝合金 熔铸工艺 工艺分析
中图分类号：TG27 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0022-01
引言
铝加工业的发展使铝材的应用更加广泛，尤其是在目前的航空航天工业、轨道交通业、乘用车辆制造业、军工材料及民用产品的开发行业中，铝材应用的市场被开拓发展成为了十分广阔的大市场，因此就对铝材的质量也提出了更高更严的要求。而铝材的熔铸是铝材生产的第一道工序，其目的主要是是为铝材轧制、锻造、挤压生产提供优质锭坯。锭坯的冶金质量的高低，是在后续的工序中再难以进行更改的。因此，控制好锭坯的生产与质量是发挥铝材的潜力的重要前提。要以先进的工艺技术和最低的成本获得高性能、高质量的铝合金铸锭使之满足后续工序及最终成品的需要是现代化铝材应用所追求的。
一、变形铝合金熔铸
铝熔铸是利用电解铝液、返回废料、中间合金为主要入炉原料，经熔化、保温、精炼、铸造成锭，铸锭经锯切、铣面处理成压延车间需要的合格扁锭，或者铸轧/连铸连轧成板带坯。其主要的工艺过程为熔炼、熔体处理、铸造。铝熔铸的这三个主要工序过程是紧密衔接、相互制约、密切配合才能完成熔铸过程。在此过程中，如何发挥设备寿命期内的能力，提高生产力，节能降耗，降低生产成本越来越受到铝加工行业的关注。
二、变形铝合金熔炼
熔炼过程为了使熔体内部成分、温度均匀，需要采用适当的搅拌技术，建议采用电磁搅拌。电磁搅拌的主要优点是：减少炉内各部位熔体的温度差；熔体成分均匀；由于提高了热的传输，能耗下降；炉渣下降。
铝熔体处理一般指对熔体进行合金化、净化与细化。合金化的目的是为了提高强度，此外，还应该考虑改善加工性、抗蚀性、耐磨性、硬度、液态金属的流动性、表面性能以及其他特殊性能等。净化处理或精炼是采取措施使铝熔体中不希望存在的气体与固体物质降到所允许的范围以内，以确保材料的性能符合标准或某些特殊要求。铝熔体的净化处理主要是将氢及氧化铝降到所要求的水平或更低一些。为了获得铸锭均匀细小的最佳晶粒组织，主要途径有控制凝固时的温度制度，细化处理。
三、变形铝合金铸造
铝合金铸造是将经检验合格的铝熔体浇注到带有水冷却设施的结晶器中，使熔体在重力场或外力场的作用下充型、冷却、凝固成铝锭坯的工艺过程。变形铝合金铸造主要有半连续铸造、铸轧、连铸连轧三种铸造工艺。半连续铸造属于静模铸造，铸轧和连铸连轧属于动模铸造。对于变形铝合金铸造来说，作者认为动模铸造是发展的方向，它可以实现液体金属一次加工成材，达到节能、降耗、提高生产效率的目的。动模铸造可分为四类：其一是辊间铸造，液体金属从供流嘴流到一对相向转动的轧辊之间冷凝成形并被压延成板材，典型的辊间铸造是连续铸轧技术；其二是轮间铸造，用带定型槽沟的环形轮和钢带组成结晶器，金属液进入结晶腔内，随铸轮同步运行，在铸轮与钢带分离处，熔体凝结成坯并以与铸轮周边相同的线速度拉出锭坯；其三是带间铸造，结晶器由两条相互平行的履带式类型的钢板模或钢带组成；其四是无接触铸造，气化层铸造以及电磁铸造属此类的铸造方式。对于变形铝合金板带的成型，选用铸轧和连铸连轧的优势明显。
（一）半连续铸造坯锭
目前应用最多的是直接水冷立式半连续铸造机，它可以生产各种铝合金牌号和规格的扁锭以及实心和空心圆铸锭。铸造过程中铝液重量基本压在引锭座上，对结晶器壁的侧压力较小、凝壳与结晶器壁之间的摩擦阻力较小，且比较均匀。牵引力稳定可保持铸造速度稳定，铸锭的冷却均匀且容易控制。其中尤以液压铸造机的应用最为普遍，特别是内导式铸造机的优点更为明显。
（二）铸轧
铝熔体从净化处理装置流出后，进入可以控制液面高度的前箱内。通过前箱底侧的横浇道流入由保温材料制成的供料嘴中，液体金属靠静压力由供料嘴直接进入一对相反方向旋转的铸轧辊中间。铸轧辊使液体金属快速结晶。随着铸轧辊的转动，铝熔体的热量不断通过凝固壳被铸轧辊带走，结晶前沿温度持续下降，结晶面不断向熔体内部推进，当上下两个结晶层增厚并相遇时，即完成铸造过程而进入轧制区，经轧制变形成为铸轧带坯。铝带坯连续铸轧技术代替了通常铸锭热轧工艺生产带坯所需的铸造、锯切、铣面、加热、热轧等全部工序。
（三）连铸连轧
连铸连轧工艺是一种工艺设备紧凑，在连续铸造机后面紧接着配置热连轧轧机组的紧凑生产线，是从液体到板带材一次性完成的连续生产线。显然，连铸连轧不同于连续铸轧，后者是在旋转的铸轧辊中，铝熔体同时完成凝固及轧制变形两个过程。但是两种方法的共同点均是将熔炼、铸造、轧制集中在一条生产线，从而实现从铝液到铝板带坯连续性生产，比常规的间断式生产流程少了多道工序。
在连铸连轧工艺中，铝熔体通过铸造前箱及铸嘴进入运动的双钢带水冷模腔。前箱安放在铸机的进口处，进入前箱铝液的流量大小由流槽上的浮漂式控制器来控制，控制信号大小由铸造速度传感器反馈。铸嘴上开有小孔，在小孔中通入低压惰性气体等，均匀地分布在钢带和铝液之间，起到铝液和钢带间的热传递，使进入钢带口的铝液凝固均匀，不会使钢带间产生急速的热胀冷缩，引起钢带变形，影响铝板带表面的平整度。在钢带的下部安装有钕-铁-硼强磁体支撑辊，产生的强磁力对钢带有极强的吸引力，使钢带限制在铸机规定的范围内运动，铸造出来的铸坯截面是矩形的。
结语
综上所述，在变形铝合金板带材生产的工艺选择上，连铸连轧具有相当明显的优势，对于铝熔铸的工艺配置应该是针对企业对产品定位方面的考虑，单就产能及基本投资而言，从产品产能的灵活性以及生产产品的多样性考虑，首选的应该是普通热轧工艺流程。但是对于刚刚起步或初涉猎铝加工的企业来说，选择成熟的铸轧工艺也不失为一种少投入、快见效、迅速回收成本、产能虽小不会被套牢的工艺。
参考文献
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