半合成極壓切削液又稱極壓微乳液,主要由礦物油、表面活性劑、防銹劑、極壓劑、防霉劑和水組成。含礦物油5~30%。乳化微粒直徑小于0.1μm,呈半透明狀態(tài)。由于半合成極壓切削液,集乳化液和合成液的優(yōu)點(diǎn)于一體,又具有合適的極壓性能,是非常有發(fā)展前景的一類切削液。
含Cl極壓劑,如氯化石蠟等,由于價(jià)格低廉,效果也不錯(cuò),其腐蝕性通過(guò)加入合適的緩蝕劑而得到抑制。目前,仍是比較常用的切削液極壓劑。加入量以濃縮物8~15%為宜。鉬系極壓劑,雖然價(jià)格稍高,但效果好。尤其是有機(jī)鉬類化合物,不但極壓潤(rùn)滑效果好,而且兼具防銹作用,是具有發(fā)展前景的一類極壓潤(rùn)滑劑。
19世紀(jì)80年代,美國(guó)科學(xué)家就已首先進(jìn)行了切削液的評(píng)價(jià)工作。 F·W·Taylor發(fā)現(xiàn)并闡明了使用泵供給碳酸鈉水溶液可使切削速度提高30%~40%的現(xiàn)象和機(jī)理。針對(duì)當(dāng)時(shí)使用的刀具材料是碳素工具鋼,切削液的主要作用是冷卻,故提出“冷卻劑”一詞。從那時(shí)起,人們把切削液稱為冷卻潤(rùn)滑液。
隨著人們對(duì)切削液認(rèn)識(shí)水平的不斷提高以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不斷豐富,發(fā)現(xiàn)在切削區(qū)域中注入油劑能獲得良好的加工表面。早,人們采用動(dòng)植物油來(lái)作為切削液,但動(dòng)植物油易變質(zhì),使用周期短。20世紀(jì)初,人們開(kāi)始從原油中提煉潤(rùn)滑油,并發(fā)明了各種性能優(yōu)異的潤(rùn)滑添加劑。在次世界大戰(zhàn)之后,開(kāi)始研究和使用礦物油和動(dòng)植物油合成的復(fù)合油。1924年,含硫、氯的切削油獲得專利并應(yīng)用于重切削、拉削、螺紋和齒輪加工。
刀具材料的發(fā)展推動(dòng)了切削液的發(fā)展,1898年發(fā)明了高速鋼,切削速度較前提高2~4倍。1927年德國(guó)首先研制出硬質(zhì)合金,切削速度比高速鋼又提高2~5倍。隨著切削溫度的不斷提高,油基切削液的冷卻性能已不能完全滿足切削要求,這時(shí)人們又開(kāi)始重新重視水基切削液的優(yōu)點(diǎn)。1915年生產(chǎn)出水包油型乳化液,并于1920年成為優(yōu)先選用的切削液用于重切削。