CN107254347A - 一种不锈钢加工油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种不锈钢加工油,其包括以下重量百分比的组分：硫化烯烃2‑4％；脂肪酸酯4‑10％；季戊四醇油酸酯2‑5％；巴斯夫Irgamet 39 0.2‑0.5％；液态辛基丁基二苯胺0.5‑1.0％；磷酸酯胺盐0.5‑1.5％；自主合成酯5‑10％；硬脂酸异辛酯2‑5％；本发明还提供了一种不锈钢加工油的制备方法。本发明相较于现有技术可以保证切削液的冷却、润滑、渗透及清洗性能,利用添加剂的复配表面成膜技术，在工件表面迅速吸附成膜，减少刀具与工件之间的直接摩擦，最大限度的提高极压润滑性能，延长刀具的使用寿命，适用于不锈钢的中至重负荷加工工艺。

Description

一种不锈钢加工油及其制备方法

技术领域

本发明涉及钢材加工油领域，具体而言，涉及一种不锈钢加工油及其制备方法。

背景技术

钢铁材料是国民经济的重要基础，在整个材料大家庭中始终占据着重要的地位。随着国民经济的不断发展和科技的更新，未来不锈钢的趋势发展主要集中在加强发挥其自身优势，使其能具有在特殊条件下使用的特殊性能不锈钢，同时如何降低其研发生产成本，也是未来的一个方向。

这其中，不锈钢迄今为止已经超过一百年的历史。按照产品组织结构，不锈钢可分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢等；按照钢中的化学成分可以分为铬不锈钢、镍不锈钢等。不锈钢防锈机理主要基于添加大量铬元素：一方面是因为铬使铁铬合金钢的电极电位提高，尤其是当铬含量达到1/8、2/8、3/8……原子比时，铁-铬合金钢的电极电位呈跳跃式的提高；另一方面，在腐蚀介质下,铬元素能使得不锈钢表面生成一层坚固致密的氧化物膜，从而抑制进一步腐蚀。

与优质碳素结构钢相比，不锈钢材料加入了Cr、Ni、N、Nb、Mo等合金元素。这些合金元素的增加，不仅提高了钢的耐蚀性，对不锈钢的机械性能也有一定的影响。如马氏不锈钢4Cr13与45号中碳钢相比，具有相同的碳含量，但相对切削加工性只有45号钢的58％；奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti只有40％，而奥氏体-铁素体双相不锈钢韧性高、切削性更差。

在实际加工中，切削不锈钢往往伴随着断刀、粘刀现象的发生。由于不锈钢在切削时塑性变形大，产生的切削不易折断、易粘结，导致在切削过程中加工硬化严重，每一次走刀都对下一次切削产生硬化层，经过层层积累，不锈钢在切削过程中的硬度越来越大，需要的切削力也随之升高。加工硬化层的产生，切削力的增高必然导致刀具与工件之间的摩擦增大，切削温度也随之升高。并且，不锈钢的导热系数较小，散热条件差，大量切削热集中刀具与工件之间，使已加工表面恶化，严重影响了已加工表面的质量。而且，切削温度的升高会加剧刀具磨损，使刀具前刀面产生月牙洼，切削刃产生缺口，从而影响工件表面质量，降低了工作效率，增加了生产成本。

因而，在金属技工切削时，与普通碳钢相比，不锈钢在同样硬度条件下，它的延展率要大得多，也就是人们所说的“发粘”，同时不锈钢的密度比碳钢要大，切削需要的功耗大，产生的热量大，形成的温度高，容易烧刀。

由于不锈钢的切削加工性较差，对切削液的冷却、润滑、渗透及清洗性能有更高的要求，常用的切削液有以下几类：乳化液、硫化油和机油、锭子油等矿物油。目前的这些常规切削液都是单一的满足不锈钢的某一道加工工艺，如(1)乳化液：比较常见的冷却方式，具有较好的冷却、清洗、润滑性能，常用于不锈钢粗车。(2)硫化油：切削过程中能在金属表面形成高熔点硫化物，而且在高温下不易破坏，具有良好的润滑作用，并有一定的冷却效果，一般用于钻孔，铰孔及攻丝。(3)机油、锭子油等矿物油：其润滑性能较好，但冷却和渗透性较差，适用于外圆精车。针对不锈钢的切削性差、加工中易断刀粘刀等状况，目前主要采用加大极压剂的量和使用进口合成酯，这样就大大的提高了油品的成本及价格。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种不锈钢加工油及其制备方法，可以保证切削液的冷却、润滑、渗透及清洗性能,利用添加剂的复配表面成膜技术，在工件表面迅速吸附成膜，减少刀具与工件之间的直接摩擦，最大限度的提高极压润滑性能，延长刀具的使用寿命，适用于不锈钢的中至重负荷加工工艺。

为此，一方面，本发明提供了一种不锈钢加工油,其包括以下重量百分比的组分：

余量为矿物型基础油。

进一步地，上述一种不锈钢加工油包括以下重量百分比的组分：硫化烯烃3-4％；脂肪酸酯6-8％；季戊四醇油酸酯3-4％；巴斯夫Irgamet 39 0.3-0.4％；液态辛基丁基二苯胺0.6-0.9％；磷酸酯胺盐0.8-1.2％；自主合成酯6-9％；硬脂酸异辛酯3-4％；余量为矿物型基础油。

进一步地，上述一种不锈钢加工油包括以下重量百分比的组分：硫化烯烃3.5％；脂肪酸酯7％；季戊四醇油酸酯3.5％；巴斯夫Irgamet 39 0.35％；液态辛基丁基二苯胺0.8％；磷酸酯胺盐1％；自主合成酯7.5％；硬脂酸异辛酯3.5％；余量为矿物型基础油。

进一步地，上述硫化烯烃为硫化烯烃GS440。

进一步地，上述脂肪酸酯为脂肪酸酯RC2317。

进一步地，上述液态辛基丁基二苯胺为巴斯夫IRGANOX L57液态辛基丁基二苯胺。

进一步地，上述磷酸酯胺盐为KING化学公司的AW6110磷酸酯胺盐。

进一步地，上述自主合成酯包括以下重量百分比的组分：三羟甲基丙烷25％；硬脂酸20％；油酸30％；二聚酸25％。

进一步地，上述矿物型基础油为加氢矿物油。

另一方面，本发明提供了一种不锈钢加工油的制备方法,其包括以下步骤：

1)根据上述的配比，准备不锈钢加工油的制备材料；

2)将矿物型基础油先加入反应釜中，再依次加入硫化烯烃、脂肪酸酯和季戊四醇油酸酯，边加热边搅拌，温度不超过100℃，搅拌30分钟；

3)将巴斯夫Irgamet 39、液态辛基丁基二苯胺、磷酸酯胺盐、自主合成酯、硬脂酸异辛酯依次加入反应釜中，持续加热，温度不超过100℃，并搅拌1小时；

4)观察油品的外观，降温检测。

本发明提供的一种不锈钢加工油及其制备方法相较于现有技术具有以下优点：

1)满足不锈钢金属的所有加工工艺；

2)在不锈钢加工过程中，优异的润滑性能保证工件表面质量；

3)通过自主吸附成膜技术，提高润滑性能，延长刀具使用寿命；

4)自合成酯技术，成本优势。

具体实施方式

下面将更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一：

添加①硫化烯烃GS440 2％,②脂肪酸酯RC2317 6％,③季戊四醇油酸酯2％，④巴斯夫Irgamet 39 0.2％，⑤巴斯夫IRGANOX L57液态辛基丁基二苯胺0.5％，⑥AW6110磷酸酯胺盐0.5％，⑦自主合成酯8％，⑧硬脂酸异辛酯2％，⑨矿物型基础油78.8％。

该不锈钢加工油的制备方法,其特征在于，包括以下步骤：

1)根据上述的配比，准备不锈钢加工油的制备材料；

2)将矿物型基础油先加入反应釜中，再依次加入硫化烯烃、脂肪酸酯和季戊四醇油酸酯，边加热边搅拌，温度不超过100℃，搅拌30分钟；

3)将巴斯夫Irgamet 39、液态辛基丁基二苯胺、磷酸酯胺盐、自主合成酯、硬脂酸异辛酯依次加入反应釜中，持续加热，温度不超过100℃，并搅拌1小时；

4)观察油品的外观，降温检测。

其中，自主合成酯包括以下重量百分比的组分：三羟甲基丙烷25％；硬脂酸20％；油酸30％；二聚酸25％。该自主合成酯可以采用以下方法制备：

1)根据上述的配比，准备自主合成酯的制备材料；

2)将三羟甲基丙烷、硬脂酸、油酸、二聚酸一起加入反应釜中，升温至180℃，反应4小时；

3)继续升温至210℃，继续反应2小时，降温检测。

实施例二：

添加硫化烯烃GS440 4％,脂肪酸酯RC2317 4％,季戊四醇油酸酯4％，巴斯夫Irgamet 39 0.5％，巴斯夫IRGANOX L57液态辛基丁基二苯胺0.5％，AW6110磷酸酯胺盐1％，自主合成酯5％，硬脂酸异辛酯3％，基础油78％。

实施例三：

添加硫化烯烃GS440 3％,脂肪酸酯RC2317 10％,季戊四醇油酸酯5％，巴斯夫Irgamet 39 0.5％，巴斯夫IRGANOX L57液态辛基丁基二苯胺1％，AW6110磷酸酯胺盐1.5％，自主合成酯10％，硬脂酸异辛酯5％，基础油64％。

实施例四：

添加硫化烯烃GS440 3％,脂肪酸酯RC23178％,季戊四醇油酸酯3％，巴斯夫Irgamet 39 0.3％，巴斯夫IRGANOX L57液态辛基丁基二苯胺0.9％，AW6110磷酸酯胺盐1.2％，自主合成酯6％，硬脂酸异辛酯4％，基础油73.6％。

实施例五：

添加硫化烯烃GS4404％,脂肪酸酯RC23177％,季戊四醇油酸酯4％，巴斯夫Irgamet 39 0.4％，巴斯夫IRGANOX L57液态辛基丁基二苯胺0.6％，AW6110磷酸酯胺盐0.8％，自主合成酯9％，硬脂酸异辛酯3％，基础油71.2％。

实施例六：

添加硫化烯烃GS4403.5％,脂肪酸酯RC23177％,季戊四醇油酸酯3.5％，巴斯夫Irgamet 390.35％，巴斯夫IRGANOX L57液态辛基丁基二苯胺0.8％，AW6110磷酸酯胺盐1％，自主合成酯7.5％，硬脂酸异辛酯3.5％，基础油72.85％。

添加硫化烯烃GS4402％,脂肪酸酯RC23172％,季戊四醇油酸酯5％，硫化猪油2％，氯化石蜡10％，2,6二甲基对苯酚0.2％，基础油60N 28.8％,基础油150SN 50％。

本实施例1-6与对比例的实验数据对比如下表所示：

	PB值	磨斑直径	成本
				实施例一	92KG	0.365	9.55
实施例二	92KG	0.36	9.83
				实施例三	98KG	0.36	9.81
实施例四	93KG	0.375	10.01
				实施例五	94KG	0.37	10.22
实施例六	96KG	0.35	9.95
				对比例	90KG	0.38	10.75

PB值：即用四球法测定润滑剂极压性能时，在规定条件下不发生卡咬的最高负荷，以牛顿(或kg)表示，有时称为最高油膜强度。PB值越大表示油品的极压性能越好。

磨斑直径：在一定温度、转速、负荷和运转时间下，承重钢球表面因摩擦导致磨损斑痕直径的大小即磨迹，磨迹越小，说明油品的抗磨损能力、润滑性越好。

油品的PB值越大，磨斑直径越小，对于刀具的保护性越好，相应的刀具寿命就可能会延长。

根据上述对比，可以看出，实施例1至6相较于对比例(现有技术)在PB值和磨斑直径上皆获得了提高，从而使得本实施例1至6在切削中不仅提供了优秀的极压润滑，而且延长了刀具使用寿命。

同时，通过成本的对比，可以看到，施例1至6相较于对比例(现有技术)在成本上获得了降低。

因而，本实施例提供的一种不锈钢加工油及其制备方法相较于现有技术具有以下优点：

1)满足不锈钢金属的所有加工工艺；

2)在不锈钢加工过程中，优异的润滑性能保证工件表面质量；

3)通过自主吸附成膜技术，提高润滑性能，延长刀具使用寿命；

4)自合成酯技术，成本优势。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种不锈钢加工油,其特征在于，包括以下重量百分比的组分：

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢加工油,其特征在于，包括以下重量百分比的组分：硫化烯烃3-4％；脂肪酸酯6-8％；季戊四醇油酸酯3-4％；巴斯夫Irgamet 39 0.3-0.4％；液态辛基丁基二苯胺0.6-0.9％；磷酸酯胺盐0.8-1.2％；自主合成酯6-9％；硬脂酸异辛酯3-4％；余量为矿物型基础油。

3.根据权利要求2所述的一种不锈钢加工油,其特征在于，包括以下重量百分比的组分：硫化烯烃3.5％；脂肪酸酯7％；季戊四醇油酸酯3.5％；巴斯夫Irgamet 39 0.35％；液态辛基丁基二苯胺0.8％；磷酸酯胺盐1％；自主合成酯7.5％；硬脂酸异辛酯3.5％；余量为矿物型基础油。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种不锈钢加工油,其特征在于，所述硫化烯烃为硫化烯烃GS440。

5.根据权利要求1-3任一所述的一种不锈钢加工油,其特征在于，所述脂肪酸酯为脂肪酸酯RC2317。

6.根据权利要求1-3任一所述的一种不锈钢加工油,其特征在于，所述液态辛基丁基二苯胺为巴斯夫IRGANOX L57液态辛基丁基二苯胺。

7.根据权利要求1-3任一所述的一种不锈钢加工油,其特征在于，所述磷酸酯胺盐为KING化学公司的AW6110磷酸酯胺盐。

8.根据权利要求1-3任一所述的一种不锈钢加工油,其特征在于，所述自主合成酯包括以下重量百分比的组分：三羟甲基丙烷25％；硬脂酸20％；油酸30％；二聚酸25％。

9.根据权利要求1-3任一所述的一种不锈钢加工油,其特征在于，所述矿物型基础油为加氢矿物油。

10.一种不锈钢加工油的制备方法,其特征在于，包括以下步骤：

1)根据权利要求1-9任一所述的配比，准备不锈钢加工油的制备材料；

2)将矿物型基础油先加入反应釜中，再依次加入硫化烯烃、脂肪酸酯和季戊四醇油酸酯，边加热边搅拌，温度不超过100℃，搅拌30分钟；

3)将巴斯夫Irgamet 39、液态辛基丁基二苯胺、磷酸酯胺盐、自主合成酯、硬脂酸异辛酯依次加入反应釜中，持续加热，温度不超过100℃，并搅拌1小时；

4)观察油品的外观，降温检测。