1945年在美国研制出第一种无油合成切削液,全球一款全合成金属切削液由Cimcool辛辛那提铣床公司(后更名为辛辛那提—米拉克龙)率先研制成功,并且以独特的粉红色来标记该产品,CIMCOOL 是革命性的。在其诞生的1945年,切削液只有纯油和像牛奶一样的乳化液可选。 CIMCOOL由于是水基产品,其冷却性能是纯油的2倍,与油不一样的,它没有烟雾、不会有火灾隐患,加工后的部件清洁。与乳化液相似,CIMCOOL保持了出色的冷却性能,借助独特的化学合成润滑剂,其润滑性得以发展,允许更高的切削速度并改善了刀具寿命。CIMCOOL对细菌攻击显示出较高的抵抗能力,它的透明性能对于工业来说乐于接受。CIMCOOL是金属加工液体科技领域向前迈出的意味深长的一步,其它公司纷纷转而研发化学金属加工液推动了切削液技术的发展。随着先进制造技术的深入发展和人们环境保护意识的加强,对切削液技术提出了新的要求,它必将推动切削液技术向更高领域发展。
陶化原理
1)酸的侵蚀使金属表面H+浓度降低:Fe-2e—Fe2+,2H++2e—2[H]
2)纳米硅促进反应加速:
[Si]:ZrO2+4[H]—[Zr]+2H2O
式中[Si]为纳米硅,[Zr]为还原产物,纳米硅为反应活化体,加快了反应速度,进一步导致金属表面H+浓度急剧下降,生成的[Zr] 成为成膜晶核。
3)锆酸根的两级离解:
H2ZrF6+H+—ZrF62-+2H+
由于表面的H+浓度急剧下降,导致锆酸根各级离解平衡向右移动,最终为ZrF6-。
4)锆酸盐沉淀结晶成膜:当表面离解出的ZrF6-,与溶解中的金属离子Fe2+达到溶度积常数Ksp时,就会形成锆酸盐沉淀。
锆酸盐沉淀结晶成膜:当表面离解出的ZrF6-,与溶解中的金属离子Fe2+达到溶度积常数Ksp时,就会形成锆酸盐沉淀。
Fe2++ ZrF62-+H2O — FeZrF6+2H20
锆酸盐沉淀与水分子一起形成成膜物质,以[Zr]为膜晶核不断堆积,晶核继续长大成为晶粒,无数个晶粒堆积形成转化膜。硅烷化处理和陶化处理都可称之为无磷成膜处理,目前市场上还有其它方式的无磷成膜处理方法,这些新技术与硅烷化或陶化处理有很多相似之处,一般都含有微量甚至不含重金属和磷酸盐,不需要表调,可处理多种板材等,处理时间短,可以提高生产效率,在节能减排方面具有相当大的优势,无磷成膜技术必将成为未来钢铁表面化学转化膜的主要处理方式。
陶化工艺流程
预脱脂→主脱脂→ 水洗 → 纯水洗 →皮膜(陶化)→ 纯水洗 →烘干→ 后处理
相关参数
1.采用浸渍式或喷淋式处理
2.处理槽材质:为不锈钢、厚壁塑料板或碳钢(内有防腐衬里)制,交换器和喷嘴应为不锈钢或尼龙制,配管和泵应为不锈钢制
3.建浴(g/l):30-40
4.陶化点:3-8
5.工作液PH值:3.8~5.5
6.工作温度:10℃ ~ 40℃
7.工作时间 :0.5~ 2min