钛合金切削用磷酸酯类添加剂润滑特性及有机碱复配研究

作者：杨晔; 司丽娜; 王岩; 张晨辉

来源：表面技术, 2020, 49(09): 53-60.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.09.005

• 钛合金
• 水基润滑
• 磷酸酯
• 有机碱
• 减摩抗磨
• 润滑机理

目的提高水基润滑液对钛合金的润滑抗磨性能。方法针对钛合金/硬质合金摩擦副,使用SRV往复式球盘摩擦磨损实验机,测试了常用的三种切削液及四种水溶性磷酸酯溶液的摩擦磨损效果。通过三维白光干涉形貌仪与扫描电子显微镜对磨损表面形貌及磨痕内外能谱进行检测,分析磨损机理及润滑性能,探究对钛合金具有高效润滑作用的水溶性添加剂,并通过有机碱调节溶液的pH,复配适用于钛合金的润滑体系。结果对铝合金具有很好润滑作用的切削油对钛合金润滑效果很差,而所选水基润滑液效果较好。研究发现,四种水溶性磷酸酯溶液在质量分数为2%时即可对钛合金产生较好的润滑效果,其中,脂肪醇醚磷酸酯(MOA-3P)润滑效果最突出,摩擦系数最低(0.15),且稳定、粘着磨损最少。通过二甘醇胺及三乙醇胺调节磷酸酯溶液pH至碱性,除支链烷基化磷酸酯(CP-NF-3)溶液外,其他溶液的摩擦系数均有所变大,且波动性增强,而CP-NF-3磷酸酯碱性溶液润滑时,摩擦系数变化很小,稳定在0.2左右。结论水溶性磷酸酯与适当的有机碱复配的润滑液,可实现对钛合金的良好润滑,用于钛合金水基切削液体系的研发。

• 单位
  北方工业大学; 清华大学