一種鋼球磨削液及其製備方法

《一種鋼球磨削液及其製備方法》是合肥力和機械有限公司於2017年6月22日申請的專利，該專利申請號：201710482960X，專利公布號：CN107312595A，專利公布日：2017年11月3日，發明人是：郭金福。

鋼球磨削液按質量份的組成為：航空煤油85‑94份；松香粉1‑5份；有機防鏽劑5‑10份；無機防鏽劑1‑3份；三乙醇胺2‑6份；白剛玉0.08‑0.12份。該鋼球磨削液的製備方法為，按質量份的組成，將航空煤油、松香粉、防鏽劑、硼砂、三乙醇胺、白剛玉混合，反應釜溫度控制在25±5℃，攪拌控制在10‑20轉/分鐘，攪拌時間控制在30±10分鐘，即可製得鋼球磨削液。《一種鋼球磨削液及其製備方法》的有益效果：該鋼球磨削液具有一定的粘度，潤滑性能好，冷卻速度快，防鏽性好，易清洗，不易沉澱，大大節約研磨時間，提高研磨效率，延長了砂輪的使用壽命，降低了生產成本。其製備方法操作簡單，要求溫度低，適合進行工業化生產。

2021年8月16日，《一種鋼球磨削液及其製備方法》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。

基本介紹

• 中文名：一種鋼球磨削液及其製備方法
• 公布號：CN107312595A
• 公布日：2017年11月3日
• 申請號：201710482960X
• 申請日：2017年6月22日
• 申請人：合肥力和機械有限公司
• 地址：安徽省合肥市長豐縣吳山鎮工業園
• 發明人：郭金福
• Int.Cl.：C10M169/04(2006.01)I、C10N30/06(2006.01)N、C10N40/20(2006.01)N
• 專利代理機構：合肥天明專利事務所
• 代理人：金凱
• 類別：發明專利

專利背景

磨削液是金屬磨削加工過程中，用來冷卻和潤滑刀具以及加工件的工業用液體，一般分為油基磨削液和水基磨削液。油基磨削液包含基體油、油性劑、極壓添加劑和其它添加劑，其潤滑性、防鏽性優越，但冷卻效果差、不易清洗。水基磨削液通常由乳化液、表面活性劑等化學試劑以及水組成，水基磨削液的冷卻性、清洗性良好，但潤滑性、防鏽性遠不及油基磨削液。隨著機械工業向快速、強力、精密方向發展，同時也為了滿足不斷湧現的各類超硬、超強新材料的加工需求，機械行業對磨削工藝的要求不斷提高，使得傳統的油基磨削液和水基磨削液已不再能滿足要求，需要一種兼具水基磨削液和油基磨削液優點的新型磨削液。鋼球是球軸承的重要組成部件之一，是由鋼絲的原材料經過機械冷鐓、磨削形成的。鋼球的加工工藝流程從冷鐓、光磨、熱處理、硬磨到初研、精研。鋼球的磨削過程跟普通的工件加工磨削過程不同，鋼球磨削是在一定的擠壓壓力下，通過磨盤模板的滾道進行公轉和鋼球自身的自轉完成的，從而能把鋼球不斷地磨光、磨圓、磨亮，而不是一般的裝夾磨削。

發明內容

專利目的

《一種鋼球磨削液及其製備方法》針對油基磨削液具有潤滑性良好，但冷卻性差、難清洗的把缺點，以及水基磨削液具有潤滑性、防鏽性稍差，且易受細菌影響的缺點。結合研磨鋼球的工藝特點，通過控制添加劑的種類並進行比例控制，解決影響磨削工藝和鋼球磨削質量的多個影響因素的有機協調，得到一種鋼球專用磨削液，該磨削液具有潤滑性能好，冷卻速度快，防鏽性好，易清洗的優點，解決了上述問題。

技術方案

《一種鋼球磨削液及其製備方法》按質量份的組成為：航空煤油85-94份；松香粉1-5份；有機防鏽劑5-10份；無機防鏽劑1-3份；三乙醇胺2-6份；白剛玉0.08-0.12份。進一步的，航空煤油88-92份；松香粉2-3份；有機防鏽劑7.5-8.5份；無機防鏽劑1.2-2.5份；三乙醇胺3.5-4.4份；白剛玉0.1-0.11份。進一步的，所述有機防鏽劑為苯並三氮唑或癸二酸中的一種或兩種，優選苯並三氮唑。進一步的，所述無機防鏽劑為硼砂、十二磷鉬酸鈉中的一種或兩種，優選硼砂。進一步的，所述白剛玉粒徑為2.0-2.5微米。粒徑大小合適，起到合適的磨削作用且不易沉降。優選的，鋼球磨削液，按質量份的組成為：航空煤油90份；松香粉2份；苯並三氮唑8份；硼砂2份；三乙醇胺4份；白剛玉0.1份。《一種鋼球磨削液及其製備方法》涉及的鋼球磨削液的製備方法為，按質量份的組成，將航空煤油、松香粉、防鏽劑、硼砂、三乙醇胺、白剛玉混合，反應釜溫度控制在25±5℃，攪拌控制在10-20轉/分鐘，攪拌時間控制在30±10分鐘，即可製得鋼球磨削液。

在《一種鋼球磨削液及其製備方法》鋼球磨削液中不同組成所起作用和協同作用：

（1）航空煤油，因其高效的殺菌系統而具有長久的使用壽命；良好的抗磨蝕性，低泡沫；適於硬水和軟水，有利於延長工具壽命；氣味溫和，可被多數操作人員接受；黏度和潤滑性能好。

（2）白剛玉的工作總在高速的轉動下工作的，可對金屬或非金屬工件的外圓、內圓、平面和各種型面等進行粗磨、半精磨和精磨以及開槽和切斷等。現有鋼球研磨技術通常採用水基磨削液——精研液。我們把白剛玉顆粒磨料微粉溶解到精研液中，由於白剛玉顆粒磨料微粉很難溶解於水中，極易沉澱到磨料箱底部，沖刷於鋼球表面的顆粒比較少，這樣會導致鋼球研磨時間過長，不但浪費，而且效率較低。由於此磨削液具有一定的粘度，白剛玉能很好的懸浮不易沉降。

（3）松香粉，主要含松香酸，對人體無傷害，在此磨削液中溶於航空煤油。在磨削過程中，產生大量的熱，松香粉吸收熱後熔化，並充分滲入溫度較高的鋼球表面的細紋中，具有一定的成膜性，因而具有一定的防水作用，另外增加了粘度。但是使用量不宜過多或過少，過少時，使用效果不佳，過多時，粘結作用太大。

（4）有機防鏽劑，苯並三氮唑在此磨削液中，溶於航空煤油，使用時不需要再添加乳化劑，大大減少添加苯並三氮唑衍生出來的副作用，也更方便清洗。

（5）無機防鏽劑，如硼砂在此磨削液中具有防鏽、抑菌、極壓、增稠等作用。

（6）三乙醇胺在短期內可有效防止生鏽。添加適當的量，與有機防鏽劑，如苯並三氮唑有協同防鏽作用，與航空煤油和硼砂具有很好的協同抗磨作用。三乙醇胺在此磨削液中，能有助於本磨削液浸潤，滲透於被磨削界面，從而發揮磨削液的冷卻和清洗作用。

改善效果

《一種鋼球磨削液及其製備方法》涉及的鋼球磨削液具有一定的粘度，潤滑性能好，冷卻速度快，防鏽性好，易清洗；白剛玉微粉顆粒在《一種鋼球磨削液及其製備方法》磨削液中不易沉澱，可反覆沖刷鋼球表面，大大節約了鋼球的研磨時間，提高了鋼球研磨效率，降低了生產成本。本油基磨削液形成潤滑膜，使得界面的摩擦減輕，防止砂輪摩擦磨耗和粘附，延長了砂輪的使用壽命，相比於水基磨削液，能更好的防止鋼球表面粗糙程度惡化。該發明涉及的鋼球磨削液的製備方法，操作簡單，要求溫度低，適合進行工業化生產。

技術領域

《一種鋼球磨削液及其製備方法》涉及一種磨削液，特別是一種鋼球油基初研液，及其製備方法屬於磨削液及其製備技術領域。

權利要求

1.《一種鋼球磨削液及其製備方法》特徵在於，按質量份的組成為：航空煤油85-94份；松香粉1-5份；有機防鏽劑5-10份；無機防鏽劑1-3份；三乙醇胺2-6份；白剛玉0.08-0.12份；所述有機防鏽劑為苯並三氮唑或癸二酸中的一種或兩種；所述無機防鏽劑為硼砂、十二磷鉬酸鈉中的一種或兩種。

2.根據權利要求1所述的一種鋼球磨削液，其特徵在於，航空煤油88-92份；松香粉2-3份；有機防鏽劑7.5-8.5份；無機防鏽劑1.2-2.5份；三乙醇胺3.5-4.4份；白剛玉0.1-0.11份。

3.根據權利要求1所述的一種鋼球磨削液，其特徵在於，所述白剛玉粒徑為2.0-2.5微米。

4.根據權利要求1所述的一種鋼球磨削液的製備方法，其特徵在於，按質量份的組成，將航空煤油、松香粉、有機防鏽劑、無機防鏽劑、三乙醇胺、白剛玉混合，反應釜溫度控制在25±5℃，攪拌控制在10-20轉/分鐘，攪拌時間控制在30±10分鐘，即可製得鋼球磨削液。

實施方式

《一種鋼球磨削液及其製備方法》的鋼球磨削液的製備方法為，按質量份的組成，將航空煤油、松香粉、有機防鏽劑、無機防鏽劑、三乙醇胺、白剛玉混合，反應釜溫度控制在25±5℃，攪拌控制在10-20轉/分鐘，攪拌時間控制在30±10分鐘，即可製得鋼球磨削液。

• 實施例1

一種鋼球磨削液，按質量份的組成為：航空煤油85份；松香粉1份；苯並三氮唑5份；十二磷鉬酸鈉2份；三乙醇胺2份；白剛玉0.12份，白剛玉粒徑為2.0微米。

• 實施例2

一種鋼球磨削液，按質量份的組成為：航空煤油87份；松香粉3份；苯並三氮唑6份；十二磷鉬酸鈉1份；三乙醇胺5份；白剛玉0.08份，白剛玉粒徑為2.2微米。

• 實施例3

一種鋼球磨削液，按質量份的組成為：航空煤油89份；松香粉4份；癸二酸7份；硼砂3份；三乙醇胺6份；白剛玉0.09份，白剛玉粒徑為2.4微米。

• 實施例4

一種鋼球磨削液，按質量份的組成為：航空煤油94份；松香粉5份；癸二酸10份；硼砂1份；三乙醇胺3份；白剛玉0.1份，白剛玉粒徑為2.5微米。

• 實施例5

一種鋼球磨削液，按質量份的組成為：航空煤油90份；松香粉2份；苯並三氮唑8份；硼砂2份；三乙醇胺4份；白剛玉0.1份，白剛玉粒徑為2.3微米。由於磨削時鋼球轉動產生離心力以及氣流的動壓力，使得磨削液不易進入磨削區，因此需要反覆沖刷鋼球表面進行磨削。本磨削液應有較好的冷卻和潤滑作用，並且便於對砂輪和鋼球進行沖洗。較好的潤滑作用直接關係到鋼球的表面粗糙度和精度及砂輪的使用壽命。在研磨過程中依靠磨削液的對流和汽化傳出大量的熱而起到冷卻作用；通過添加其他助劑來完成清洗、防鏽等功能。使用磨削液時，可採用刮板，也可以採用高壓磨削液並以較高的噴射速度通過氣障，比如採用截面積較小的點噴射噴嘴，以保證在相同流量的條件下有較高的噴射速度。

上述5個實施例的測試性能如下，粘度（40℃），平方毫米每秒：102-130，粘度適中。儲存安全性：無分層、相變及膠狀等。防鏽性試驗：參照GB/T6144-2010進行一級灰口鑄鐵防鏽性試驗，5個實施例的結果為，一級灰口鑄鐵片均無鏽蝕現象，表面光澤如新，達到A級合格標準，其中實施例5的防鏽性最好。摩擦磨損試驗：在摩擦磨損實驗機（SRV-4）上的摩擦係數均<0.1500，潤滑性優異，在測試砂輪的使用壽命時，5個實施例中砂輪的加工數量均達到1000以上。其中，實施例5的摩擦係數<0.1300，且砂輪的使用壽命達到1500以上。

榮譽表彰

2021年8月16日，《一種鋼球磨削液及其製備方法》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。