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固体润滑剂的机理以及在切削液中的应用
- 2019-06-03-

固体润滑剂机理

    当硬金属在软金属表面上滑动时,在载荷作用下,硬金属被压入软金属中,使实际接触面积增大,摩擦力增大,会出现沟槽现象。如果硬金属在硬金属表面上滑动,虽然硬金属之间的接触面积不会增加,但硬金属的屈服强度会增加,摩擦力也会增加。随着摩擦表面温度的升高,很容易发生咬合现象。在这两种情况下,摩擦系数都较大。如果在硬质合金基体表面涂上一层剪切强度很低的薄膜,摩擦副之间的接触面积不会增加,但剪切强度会大大降低,摩擦力和摩擦系数也会大大降低,起到固体润滑的作用。然而,如果薄膜被涂在软金属表面上,薄膜就不能润滑。因此,附着在硬质合金摩擦表面上的剪切强度很低的薄膜可以起到减摩和润滑的作用。如果薄膜中充满了固体润滑剂,就可以称之为固体润滑剂。这种薄膜叫做固体润滑膜。

固体润滑剂在切削液中的应用

    在实际应用中,逐渐发现固体润滑剂在切削过程中的作用优于传统的液体润滑剂。通常,含切削液的固体润滑剂包括石墨、MoS2和红色粉末(PB3O4)。尤其是在油基或水基切削液中加入二硫化钼(MoS2),效果更为显著。切割坚硬材料时,可使用含胶状石墨或MoS2的切削油;切割易碎材料时,可使用含胶状石墨的乳液。例如,0.5%石墨(或二硫化钼),10%-12%磺酸钠,剩余的乳化油(含少量钝化剂)由润滑油组成,用1%以下的水稀释,可用于切削超硬金属,该液体在各种金属切削工艺中具有良好的效果。润滑油中加入一种由铅皂、胶体石墨或二硫化钼组成的糊状物。

    它可用于有跳动或弹性振动的切削条件,也可用于低切削速度的加工。使用时,可直接涂在刀具上,也可用作乳化剂。在磨削过程中,磨料与固体润滑剂的混合通常可以降低摩擦系数和摩擦热,提高磨削速度。研究发现,用砂轮磨削钢铁材料时,砂轮的磨损取决于结合剂的耐热性。摩擦阻力一旦降低,即加热的原因,就可以增加进料量和进料速度。以芳香族聚酯(POB)为结合剂,加入二硫化钨或氟化石墨,可提高人造金刚石磨料的进给速度和进给速度。