油性切削油的重要特性

油性切削油是以矿物油为主，再与其它添加剂混合制成，使用时不需要再稀释，一般为低粘度矿物油。下面由中阳小编为大家介绍油性切削油的重要特性。

1. 粘度 

粘度是油品维持本身稠度的能力，在油性切削油中扮演重要角色。低粘度油较稀薄，有较好的渗透力及湿润力，如果选择适当的添加剂，可使油更快速的到达切削区。并且因为稀薄，其冷却、清洗能力均较佳。高粘度油较稠密，分子较大，有较佳的润滑性及较大的金属表面隔离能力，但是流动性及冷却性不如低粘度油。

2. 润滑     

金属在切削时，随着工作材料的不同和切削速度的不同，会产生不同的热量和压力，润滑作用主要是牵涉到刀具面在滑动区间的润滑。

润滑过程包含三种基本机械理论： 

1) 液动润滑（物理上分离）     

液动润滑是润滑油介于刀具面和工作面之间作物理分离，并无化学反应发生。粘度较高或较稠的油具有较大的分子，因此有较佳的分离效果。在刀具滑动区间有较大负荷及压力时，矿物油的粘度会升高，因此改进了它的润滑性，这种特性称为“弹性液动润滑”。    

但是在滑动区间内，刀具与工作件在加工时所产生的压力过高时仍会将油挤出，因此以具有物理上分离特性的纯矿物油作为润滑油使用，并非十分有效的方法。单靠矿物油润滑只能从事一般金属之轻负荷加工，如果要用于硬性金属（不锈钢、合金钢等）加工，则需要另外加添加剂。

2) 边际润滑     

在边际润滑中，将极性物质加入矿物油中，会在工件面和刀具面形成有化学键结构的有机薄膜。这种薄膜会粘附在金属表面，因此耐磨性比单纯以油分子隔离工作及刀具的效果更好。

3) 极压润滑     

在大多数的切削加工中，刀具前端温度高于边际润滑温度的范围，因此需要使用能产生较高熔点薄膜的添加剂。这种添加剂为无机物，氯及硫是两种较为常用的元素。     

当使用氯、硫添加剂时，添加剂与金属表面产生化学反应，形成一层低摩擦力的金属衍生物薄膜。它具有类似毛式润滑的效果，可以防止金属表面的磨损及熔合，氯膜可耐600℃，而硫膜可耐1000℃。

氯、硫为极压添加剂，氯以氯化矿物油型态加入。硫可以许多型态加入切削油中，一般以硫化脂最为普遍。     

硫化脂如讨论它与金属铜反应情形，可区分为“活性硫”和“非活性硫”二种，活性硫会造成铜锈，非活性硫因为硫与脂结合物化学安定性高，所以和铜不反应。硫也可以用溶解方式来加入矿物油或脂肪中，在这种情形下，活性极大，此种混合物一般成为“硫化油”。    

经过实地观察得知，如果将硫和氯二者加入切削油中，比个别只加入一种的效果好。确切的原因并不十分了解，可能的解释是硫可将加工温度降低至某个程度，在那温度下氯的效果极显著；亦可能是混合型态的硫/氯所形成的薄膜较强，故而有较佳的润滑性。

切削油中的硫及氯在切削区之前，亦可能以渗透方式进入金属结构中，因此降低了金属强度，使切削加工易于进行。     

大部分有关边际润滑和极压润滑的数据及理论都是对铁材料和铁合金而言。对大部分其它易加工的金属，平常是不需要使用极压添加剂的。

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