表面活性剂在水基切削液中的应用
切削油(液)的作用机理与调配生产和应用出现的问题及处理方法
活性极压切削油 40~90 40~100 10~40 0~10 0~10 5~15 0~40 0~5 0~5 0~1
油 性 剂
极 压 剂
非活性硫极压剂 活性硫极压剂 含氯极压剂 其它 防锈及防锈腐剂 抗氧剂
（3）基础油的选择：在选择基础油时要考虑下面几个因素。 1）基础油与添加剂的相溶性：有些深度精制的基础油与添加剂的相溶性较差，配出 来的产品混浊。用环烷基油配出来的切削油其极压抗磨指标要比用石蜡基油的差，所 以配极压切削油最好用石蜡基一类油作基础油。 2）基础油的腐蚀性能：有些基础油含硫量高，对铜片有腐蚀，不能用来配有色金属 切削油。 3）基础油的倾点：要根据用户所处的区域来选择不同倾点的基础油。在南方的用户， 基础油的倾点选择在0~5℃的范围，而北方的用户，基础油的倾点一般要在—10℃以 下。 4）基础油的闪点：配制低粘度切削油时，最好选用窄馏份高闪点的基础油，闪点低 的基础油存在火灾危害，而且油烟雾大，污染工作环境。特别是磨削油更要选择高闪 点的基础油。 5）基础油的抗氧化性：切削过程中温度很高，基础油的抗氧化性如果不好，切削油 很快就氧化变质，酸值升高，对机床和工件腐蚀，氧化产生的胶质，粘在过滤网使油 路堵塞。特别在使用非标油的时候要注意油的抗氧化性能。 6）基础油的水溶性酸碱：一般切削油不能含水溶性酸碱。水溶性酸碱会导致切削油 的极压润滑性下降和引起工件、机床腐蚀生锈。 7）配制低粘度油时，要注意不能全部使用溶剂油，因为溶剂脱脂性强，很容易使操 作者产生皮肤炎、红斑等，要加入一部分粘度大一点的矿油和脂肪油。
铜
941
烷基硫 402 四氯化碳
铝
切削液的润滑作用与切削的渗透性有关，渗透性能好的切削液，润滑剂能迅 速渗入到刀刃——工件与刀具——切屑界面，在刀具、工具和切屑表面形成 润滑膜、降低摩擦系数，减少切削阻力。
水基切削液与油基切削液的区别
水基切削液与油基切削液的区别油基切削液的润滑性能较好，冷却效果较差。
水基切削液与油基切削液相比，润滑性能相对较差，冷却效果较好。
慢速切削要求切削液的润滑性要强，一般来说，切削速度低于30m/min时使用切削油。
含有极压添加剂的切削油，无论对任何材料的切削加工，当切削速度不超过60m/min时都是有效的。
在高速切削时，由于发热量大，油基切削液的传热效果较差，会使切削区的温度过高，导致切削油产生烟雾、起火等现象，并且由于工件温度过高而产生热变形，影响工件加工精度，故多用水基切削液。
乳化液把油的润滑性和防锈性与水的极好冷却性结合起来，同时具备较好的润滑冷却性，因而对于有大量热生成的高速低压力的金属切削加工很有效。
与油基切削液相比，乳化液的优点在于有较大的散热性、清洗性，用水稀释使用而带来的经济性以及有利于操作者的卫生和安全而使他们乐于使用。
实际上除特别难加工的材料外，乳化液几乎可以用于所有的轻、中等负荷的切削加工及大部分重负荷加工。
乳化液还可用于除螺纹磨削、沟槽磨削等复杂磨削外的所有磨削加工。
乳化液的缺点是容易使细菌、霉菌繁殖，使乳化液中的有效成分产生化学分解而发臭、变质，所以一般都应加入毒性小的有机杀菌剂。
化学合成切削液的优点在于经济、散热快、清洗性强和极好的工件可见性，易于控制加工尺寸，其稳定性和抗腐败能力比乳化液强。
合成切削液的缺点是在某些苛刻的条件下使用时，润滑性欠佳，这将引起机床活动部件的粘着和磨损，而且化学合成液留下的粘稠状残留物会影响机器零件的运动，还会使这些零件的重叠面产生锈蚀。
一般在下列的情况下应选用水基切削液：1）对油基切削液潜在发生火灾危险的场所；2）高速和大进给量的切削，使切削区趋于高温，冒烟激烈，有火灾危险的场合；3）从前后工序的流程上考虑，要求使用水基切削液的场合；4）希望减轻由于油的飞溅及油雾的扩散而引起机床周围污染和肮脏，从而保持操作环境清洁的场合；5）从价格上考虑，对一些易加工材料及工件表面质量要求不高的切削加工，采用一般水基切削液已能满足使用要求，又可大幅度降低切削液成本的场合。
切削液使用规范
为正确使用和管理切削液，提高切削液使用价值，特制定此规范。
工厂车间所用切削液的管理。
工厂设备工程部油料管理人员负责对现场切削液使用进行管理，并填写《切削液日常检测维护记录》；并负责对切削液使用状态(劣化程度)进行判定。
切削液是指在金属切削加工过程中用于润滑和冷却加工工具和加工部件的一种混合润滑剂，通常也可称为金属加工液(油)。
此外，生产实践中，按照使用场合的不同，切削液有不同的习惯性称呼。
例如：应用于切削加工的切削液和应用于磨削加工的磨削液；应用于珩磨加工的珩磨油；应用于滚齿、插齿加工的冷却油等等。
又称为切削油，使用时不需要稀释，直接使用原液。
是指将原液用水稀释后再使用的切削液，水在稀释液中通常占 90%以上的比例。
为区别水溶性切削液稀释先后的名称，通常将水基切削液稀释前的称为原液，稀释后的称为工作液。
切削液油基切削液水基切削液原液、工作液根据组成成份的不同，油基切削液可归纳为 4 类：A)纯矿物油B)减摩切削油C)非活性极压切削油D)活性极压切削油按照稀释液的性状，水基切削液可归纳为 3 类：A)乳化液 B)微乳化液 C)合成液：尽可能彻底排空原工作液。
工作液系统和存有工作液的液槽、机床表面、泵和循环管道系统及过滤系统，清除对象包括切屑、污渣、杂油、污泥等杂质，不留死角。
1~2%的切削液和~%的杀菌剂配制清洗液，循环清洗系统至少不低于1小时，可延长至4小时。
：首先测量槽体体积(长×宽×高)，按要求确定配比浓度；液槽注入新水，开启循环系统，按比例缓慢加入切削液(定量的)原液使其彻底混匀(不可先加切削液后注入水稀释)；使用折光仪进行浓度监测，并用折光系数校正读书，使其达到规定的使用浓度。
=折光仪读数*折光系数切削液浓度：工作液中含有原液的质量分数。
例如， 100kg工作液中含有原液5kg，则工作液的浓度为5%器内预先配制成规定浓度，然后注入切削液箱。
为图省事只补充给水是引起浓度变化的重要原因，必须避免。
水基切削液
水基切削液分为三大类，即乳化液、合成切削液和半合成切削液。
①乳化液：它由乳化油与水配置而成。
乳化油主要是由矿物油(含量为50%～80%)、乳化剂、防锈剂、油性剂。
极压剂和防腐剂等组成。
稀释液不透明，呈乳白色。
但由于其工作稳定性差，使用周期短，溶液不透明，很难观察工作时的切削状况，故使用量逐年减少。
②合成切削液：它的浓缩液不含矿物油，由水溶性防锈剂、油性剂、极压剂。
表面活性剂和消泡剂等组成。
稀释液呈透明状或半透明状。
主要优点是：使用寿命长；优良的冷却和清洗性能，适合高速切削；溶液透明，具有良好的可见性，特别适合数控机床、加工中心等现代加工设备上使用。
但合成切削液容易洗刷掉机床滑动部件上的润滑油，造成滑动不灵活，润滑性能相对差些。
③半合成切削液：也称微乳化切削液。
它的浓缩液由少量矿物油(含量为5%～30%)，油性剂、极压剂、防锈剂、表面活性剂和防腐剂等组成。
稀释液油滴直径小于1µm，稀释液呈透明状或半透明状。
它具备乳化液和合成切削液的优点，又弥补了两者的不足，是切削液发展的趋势。
合成切削液包括三种：一种化学合成的切削液是含有水溶性防锈剂的真溶液，如亚硝酸钠、碳限钠、三乙醇胺等组成的水溶性液。
这类溶液具有一定的冷却、清洗、防锈性，不易变质，使用周期较长，但其润滑性和润湿性较差，表面张力较大（与水接近），并且在水分蒸发后，金属表面会留下硬的结晶残留物，所以这类切削液只适合于一般的磨削加工。
象我们威尔的固体切削液。
另一种化学合成的切削液是由表面活性剂、水溶性防锈剂和水溶性润滑剂组成，是一种颗粒极小的胶体溶液。
这种切削液表面张力低，一般小于400Pa。
其润湿性好，渗透能力强，冷却和清洗性能好，也有一定的润滑作用。
由于合成以上上两种合成切削液是单相体系，其稳定性较乳化液好，使用周期长，但由于不含油，且清洗能力强，很容易把机床导轨面上的润滑油清洗掉，造成刀架移动困难，并容易在这些可移动部件的接触面产生锈蚀，所以在使用合成切削液时要注意加强设备的防锈管理。
切削液常见问题分析与对策
冒烟激烈（油 1、切削油闪点偏低 基切削液） 2、切削温度过高
1、设置雾气吸收、排除装置和抑郁气设备 2、增大供液量，以降低切削温度 3、选用闪点高的切削油 4、换用水基切削液
液雾大
喷雾供液引起
控制喷雾供液量，要防止不切削时也喷出 探讨qq：2216502567
1、采用防止切屑飞溅的供液法，或设置切屑
挡板2、添加抗烟雾添加剂或换用闪点高的切
削油 3、增大供液流量和压力，降低切削
温度
4、抑郁用水基削液
1、测定切削液尝试并使之保持基本恒定 2、补充碱类物质以维持PH值在9左右 3、补充防锈剂 4、严重劣化时抑换用新液 5、在有切削液的情况下避免异种材料长时间 接触
工作液发红
切削液中的物质与切屑发生反 应，生成了过量的氧化铁
1、及时除去切削液中的切屑 2、添加防锈剂、PH提升剂 3、加一些铁离子络合剂（葡萄糖酸钠、磷酸 三钠等）
理化性能方面觉的问题、原因与可能的解决措施
泡沫过多
1、表面活性剂量太多 2、工作液浓度太高 3、流速和管路阴力过大
1、添加消泡剂 2、工作液浓度太高时适当加水稀释 3、降低流速和管路阻力
由于切削液的成分与铜匐金起化 学反应引起
1、检查要削液对铜合金的适应性、若不适
合，应适量加入铜合金防腐蚀剂，或更换切削
液
2、工作液劣化严重时及时更换新液
机床以及检测 装置运动不灵 活
切削液氧化变质、发粘，在机床 滑动面上滞留所致
1、添加抗氧化剂或选用氧化安定性好的切削 油 2、切削油劣化显著时及时更换 3、定期、定时清洁机床、仪表、加强设备维 护
着，产生崩刃 并周期性脱落，造成切削刃熔着 油 2、水基切削液的场合改用润滑性能优异
科莱恩农用表面活性剂在农药水基化制剂中的应用
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James Yu, Crop protection, ICS, 17.06.2014
两种最基本的水基化制剂—水悬浮剂与水剂的概念(6)
用于SC体系的助剂 磷酸酯类分散剂 嵌段聚醚类 萘磺酸盐类 聚羧酸盐类 醇醚类 特殊阴离子类（磺酸盐） 特殊非离子酯类
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James Yu, Crop protection, ICS, 02.11.2014
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James Yu, Crop protection, ICS, 17.06.2014
科莱恩农用表面活性剂在水悬浮剂(SC)中的应用(2)
一般水悬浮剂体系配方举例
嘧菌酯250 g/L SC 组成 嘧菌酯 Dispersogen LFS Genapol X 080 乙二醇 消泡剂 黄原胶（2%水溶液） 水 含量（g/L) 250 35 5 50 2 130 补齐
3
James Yu, Crop protection, ICS, 20.11.2014
农药水基化基本趋势
人们环保意识日益提高,对含有大量溶剂体系的制剂日益排斥,所以替代溶剂体系的水 基化制剂日益受到市场的欢迎。 水基化制剂可以降低制剂的生产成本。
水剂化制剂的生产安全性要好于其他类型的制剂。
科莱恩农用表面活性剂在水悬浮剂(SC)中的应用(1)
用于水悬浮剂体系的主要助剂
产品名称 Dispersogen LFS
组成 磷酸酯盐
活性物含量及外观 96%，粘稠液体
Dispersogen LFH Dispersogen PL 30
Dispersogen PL 40 Dispersogen 1494 liq Genapol X 080 Genapol LA 070S Genapol 10500 Genapol PF 40 Emulsogen 3510 Emulsogen EP 4901
切削液不得不知的基本知识
切削液不得不知的基本知识金属加工液在金属加工过程中，为了降低切削时的切削力，及时带走切削区内产生的热量以降低切削温度，提高刀具耐用度，从而提高生产效率，改善工件表面粗糙度，保证工件加工精度，达到最佳的经济效果，通常使用金属加工液。
金属加工液在金属加工过程中具有润滑、冷却、清洗、防锈等作用;其中核心作用是:一方面通过冷却作用降低加工过程中的变形热，另一方面通过润滑作用来减少金属加工过程中的磨擦热，从而来提高金属加工质量，延长刀具的使用寿命等。
1、冷却性能：冷却作用是通过乳化液和因切削而发热的刀具、切屑和工件间的对流和汽化作用把切屑热从固体（刀具、工件）处带走，从而有效地降低切削温度，减少工件和刀具的热变形，保持刀具硬度提高加工精度和刀具耐用度。
2、润滑性能：润滑作用就是其减少前刀面与切屑、后刀面与已加工表面间的摩擦形成部分润滑膜的作用，以防止刀具与切屑或工件间的粘着，所以良好的润滑可以减少功能消耗、刀具磨损和良好的表面光洁度。
3、清洗性能：在金属加工过程中，切屑、铁粉、磨屑、油污、沙粒等常常粘附在工件、刀具或砂轮表面及缝隙中，同时沾污机床和工件，不易清洗，使刀具或砂轮切屑刃口变钝，影响切削效果。
所以要求乳化液有良好的清洗作用。
乳化液的清洗性能就是指乳化液防止这些细颗粒粘结和利用液流的机械冲洗作用将其冲走的能力。
4、防锈性能：在金属加工过程中，工件要与环境介质如水、氧、硫、二氧化硫、二氧化碳、硫化氢、氯离子、游离酸碱和乳化液分解或氧化变质所产生的油泥等腐蚀性介质接触而受到腐蚀，机床部件与乳化液接触的部分会产生腐蚀。
因此要求乳化液有一定的防锈能力。
金属加工液除了应具有良好的冷却性、润滑性、清洗性、防锈性外，还应具有防腐蚀性、抗菌性、防垢性、抗泡性、热稳定性、无毒、无害、无刺激性气味、不污染环境、使用方便等条件。
金属加工液可分为纯油性切削液和水溶性切削液两种。
金属加工液应具有如下作用：1、改善加工表面，提高表面光洁度；2、提高加工件尺寸的精密度；3、延长切削工具的寿命；4、随时排除切削屑末，洗净加工面；5、防止加工件腐蚀或生锈；6、提高切削加工效率；7、随时冷却加工件表面和加工刀具。
切削油的主要质量控制指标
切削油的主要质量控制指标切削油的主要质量控制指标有粘度、闪点、倾点、脂肪含量、硫含量、氯含量、铜片腐蚀、水分、机械杂质、四球试验等。
关于测定方法可参考有关的试验方法标准，在此仅对部分项目给予简单说明。
(1)脂肪含量脂肪是切削油中的油性添加剂，是划分切削油类别的一个重要指标。
脂肪在切削油中可起到降低摩擦系数、减少刀具磨损的作用(对防止后刀面的磨损尤为有效)。
加有较多脂肪的切削油特别适合于有色金属加工以及切削量不大但产品精度及光洁度要求高的场合(如精车丝杠)。
一般可用皂化值来大致判定其脂肪含量。
切削油中脂肪含量过高或其质量控制不当，容易在机器上形成粘性物质造成机件运动不灵活，严重时会变成漆膜即所谓“穿黄袍”。
(2)氯含量切削油中氯主要来自含氯的极压剂。
氯需要在较高含量(大于1％)时，方可显现出有效的极压作用。
如果氯含量不足1％，可以认为它不是为了提高润滑性。
一般含氯极压切削油其氯含量都在4％以上，最高时可达30％一40％。
但出于职业卫生及环保方面的考虑，有些国家已对切削油中氯的最高含量做了规定，如日本的JIS规定氯含量不得超过15％。
氯对不锈钢的加工以及在拉拔成型加工中都非常有效。
其缺点是不够稳定，遇水或温度过高时会分解产生HCl引起腐蚀、生锈。
(3)硫含量切削油中硫来自两个方面。
一个是加入的含硫极压剂，另一个是来自其他没有极压作用的含硫化合物，如基础油中原有的天然硫化物以及防锈剂、抗氧剂等。
有效的硫只需很低含量(0。
1％)即可产生明显的极压效果。
含硫极压剂对抑制积屑瘤特别有效，但可惜现在还没有简单的方法能分别测出有极压性的硫和没有极压性的硫。
所以很难仅仅依据其硫含量(特别是硫含量不高时)判断其极压性如何。
不过现在多数切削液制造厂家在其产品说明书中都标明加入的极压剂硫含量。
(4)铜片腐蚀& 测定的方法是铜片法。
腐蚀活性的大小用级数表示，l一2级为低活性或非活性，3—4级为高活性。
级数越大，腐蚀活性越强。
切削加工过程中切削液的加工性能研究
切削加工过程中切削液的加工性能研究摘要：切削液的加工性能是指切削液在切削加工过程中所表现出来的效能，它与切削加工效果直接相关。
这些效果包括加工质量、机床功率消耗、加工效率、切屑处理等几个方面。
本文对切削加工过程中切削液的加工性能进行研究。
摘要：切削加工；切削液；加工性能切削液的应用领域非常广泛，可以说，凡是有机械加工的地方都或多或少的使用切削液。
随着电子技术的高速发展，切削液已不再局限于金属材料的加工，如电视机的显像管、计算机的显示器等主要设备的生产、半导体单晶体工件切割等都需要切削液。
1.切削液的性能与作用1.1切削液的第一性能人们使用切削液的主要口的是希望起到润滑、冷却、清洗三方面作用。
一般称之为切削液的第一性能。
A.切削液的润滑作用切削液的润滑作用是指其减少前刀面与切屑、后刀面与已加工表面的摩擦，以防止刀具与切屑、工件间的粘着，所以良好的润滑可以减少功率消耗、刀具磨损和获得良好的表而光洁度。
B.冷却作用在切削过程中产生的热量使工件、刀具温度升高。
过高的温度可降低刀具的强度和硬度而使刀具寿命缩短，而且因热变形会影响工件的尺寸精度，同时也给工件的及时检测及拆卸带来不便，因此切削加工时必须进行有效的冷却。
切削液通过减小摩擦和带走热量可以有效地降低切削温度。
因切削过程的热量主要是塑性变形产生的，故降低温度主要靠冷却，不是靠减少摩擦。
切削液的冷却性能与其导热系数、比热、汽化潜热、粘度等因素有关。
水的比热较油约大一倍，汽化温度低，汽化潜热大，粘度小，因此其冷却性能比油好。
对油基切削液来说，粘度越小其流动性也越好，越容易将热量带走，所以冷却效果也越好。
C.清洗作用金属加工产生的细小切屑、粉末等会互相粘结或附着在机床、刀具(砂轮)、工件上。
清洗性能就是指切削液防止这些细颗粒粘结和利用液流的机械冲洗作用将其冲走的能力。
清洗性能与切削液的渗透性和粘度有密切关系，为了提高切削液的清洗性经常采用粘度较小的油或向水基切削液中加入较多的表面活性剂。
硼酸酯在水基切削液中的应用-推荐下载
硼酸酯在水基切削液中的应用1 引言近年来，随着切削加工方式的不断改进，与之配套的切削液也不断更新换代，综合性能不断改善。
由于工业中“低能耗，低成本，低公害"的要求，水基金属切削液有了长足的发展。
硼酸酯作为一种重要的多功能环保型添加剂常常作为润滑剂、表面活性剂、防锈剂和杀菌剂等被广泛应用于水基金属切削液中。
2硼酸酯的性质硼酸分子式为H3BO3，是一种无机酸，由于其结构单元是平面三角形，每个硼原子以SP2杂化与氧原子结合，硼仍是缺电子，因此易与有机化合物中的羟基发生反应(脱水后形成硼酸酯)，可形成硼酸单酯、双酯、三酯及四取代螺环结构。
硼酸酯的制备工艺简单，原料易得，生产中基本无三废产生。
具有良好的润滑、防锈、杀菌等性能，而且对人体无毒害作用，是一种理想的绿色环保型添加剂。
3硼酸酯在水基切削液中的应用3．1极压润滑剂目前水基切削液中仍在使用的极压润滑剂主要是含硫、磷、氯的化合物，如硫化烯烃、硫化动植物油、硫脲、磷酸酯、氯化石蜡等。
此类添加剂在高温下与金属表面发生化学反应生成化学反应膜，在切削中起极压润滑作用。
但是，对环境有污染，对操作者有害。
随着人们环保意识的加强，现在已限制使用此类添加剂，国内外正在着手研究其替代物。
有机硼酸酯是新型的极压润滑添加剂，它的作用机理是其摩擦表面形成了物理(或化学)吸附膜，及由于硼酸酯水解作用或与添加剂发生摩擦化学反应产生诸如H3BO3、B203等构成的非牺牲性沉积；几种膜的共同作用有效提高了水基切削液的摩擦学性能。
有机硼酸酯油膜强度高，摩擦系数低，具有良好的减摩抗磨性能，而且和密封材料有良好的相容性，对人体无毒害作用，是一种理想的绿色环保型添加剂，近年来受到越来越广泛的重视。
采用硼酸与有机醇胺(CH2CH20)nNH2(n=1，2，3)合成的硼酸酯，含有硼、氮两种极压活性元素，在边界润滑过程中，摩擦金属表面上发生化学反应生成边界润滑膜起润滑作用。
其极压抗磨性、反应活性、防锈性均提高，且水解安定性好。
切削液消泡剂成分
切削液消泡剂成分1 摘要切削液消泡剂是一种能够防止切削液在使用时产生大量泡沫的化学剂。
该剂的主要成分是具有消泡作用的表面活性剂、防腐剂以及其他辅助剂。
切削液消泡剂的使用不仅可以提高切削液的使用效率，还可以延长切削液的使用寿命，避免产生环境污染。
2 成分通常情况下，切削液消泡剂的主要成分是表面活性剂。
表面活性剂是一种能够降低液体表面张力，促进液体分子间聚集的化学物质。
在切削液中，表面活性剂的作用是将液体表面的大量气泡聚集在一起，形成大泡沫，并通过破坏泡沫壁膜的形成使泡沫消失。
除了表面活性剂外，切削液消泡剂还含有防腐剂以及其他辅助成分。
防腐剂的主要作用是防止切削液在使用过程中产生细菌、霉菌等微生物而变质。
辅助成分包含了多种有机物、无机盐等化合物，能够协同表面活性剂对泡沫进行消除。
3 作用切削液消泡剂是为了解决在机械加工过程中产生的泡沫问题而研制的一种专用化学剂。
在切削液中，泡沫的存在会降低液体的使用效率，甚至会导致切削液故障，严重时甚至会烧坏工件。
因此，消泡剂的使用可以有效避免这些问题的出现。
此外，消泡剂的使用不仅可以提高切削液的使用效率，还能够延长切削液的使用寿命。
这是因为在使用切削液的过程中，消泡剂可以防止切削液的挥发，从而减少了切削液的损失。
同时，消泡剂中的防腐成分也能够有效抑制微生物的繁殖，防止切削液的变质。
4 使用方法在使用切削液消泡剂的时候，应该先将切削液倒入容器中，然后加入适量的消泡剂，搅拌均匀即可。
消泡剂的加量应该根据切削液的泡沫程度而定，如果泡沫过多，则可以适当增加消泡剂的用量。
消泡剂的使用频率应该根据实际情况而定，通常情况下每升切削液添加0.03-0.05克消泡剂即可。
5 结论切削液消泡剂是一种为机械加工行业研制的一种专用化学剂。
其主要成分是表面活性剂、防腐剂以及其他辅助剂。
消泡剂的作用是帮助切削液消除泡沫，提高液体的使用效率，同时也更好地保护了环境。
在使用消泡剂的时候，应注意合理的加量和使用频率。
金属切削液在切削过程中有哪些作用
金属切削过程中，正确的选择切削液能降低切削力、摩擦力，及时带走热量以降低切削温度，减小刀具磨损，提高刀具耐用度，改善工件表面粗糙度，保证工件加工精度，达到最佳的经济效果。
本文就来具体介绍一下金属切削液在切削过程中有哪些作用。
1、清洗作用切削过程中，切屑、铁粉、磨屑、油污、沙粒等常常黏附在工件、刀具或砂轮的表面及缝隙中，同时沾污机床和工件，使刀具或砂轮的切削刃口变钝，影响到切削效果。
所以要求切削叶应具有良好的清洗作用。
油基切削液黏度越低，清洗能力越强。
而含有表面活性剂的水基切削液清洗能力较强。
表面活性剂在工件表面上形成吸附膜，吸附各种污染物粒子，阻止其粘附在工件和刀具上。
2、防锈作用切削加工中，工件要和环境介质中的一系列腐蚀性物质接触（如水、氧、二氧化碳、硫化氢、氯离子、游离酸碱以及切削液分解或氧化变质产生的油泥等）。
这需要切削液具有一定的防锈能力，保护工件和机床部件不发生腐蚀。
3、润滑作用切削液减小前刀面和切屑、后刀面与已加工表面间的摩擦，形成部分润滑膜的作用。
切削液良好的润滑作用可减小摩擦和功率消耗刀具磨损，以获得较好的工件表面质量。
通常油基切削液的润滑性能比水基的好，而加入油性和极压添加剂的油基切削液润滑性能更好。
油性添加剂的主要成分是带有极性基的长链有机化合物（如高级脂肪酸，高级醇等），通过极性基在金属表面上形成一层吸附膜，起到隔绝刀具与工件、切屑的作用，从而减小摩擦与切削力。
对于低速、温度较低、精密切削的场合可使用油性添加剂，温度超过200 ℃时，吸附膜就会遭到破坏而失去润滑作用。
除此之外，切削液还应具有以下性能：不能对机床涂漆部件产生不良影响；稳定性良好，贮藏中不应产生分层、析油等现象；对细菌、霉菌有一定的抵抗性，不易发臭、变质；对人体和环境安全，无刺激性气味，便于回收。
机加工中切削液的基本作用
切削液的基本作用滑润作用：金属切削加工液（简称切削液）在切削过程中的润滑作用，可以减小前刀面与切屑，后刀面与已加工表面间的摩擦，形成部分润滑膜，从而减小切削力、摩擦和功率消耗，降低刀具与工件坯料摩擦部位的表面温度和刀具磨损，改善工件材料的切削加工性能。
在磨削过程中，加入磨削液后，磨削液渗入砂轮磨粒－工件及磨粒－磨屑之间形成润滑膜，使界面间的摩擦减小，防止磨粒切削刃磨损和粘附切屑，从而减小磨削力和摩擦热，提高砂轮耐用度以及工件表面质量。
冷却作用：切削液的冷却作用是通过它和因切削而发热的刀具（或砂轮）、切屑和工件间的对流和汽化作用把切削热从刀具和工件处带走，从而有效地降低切削温度，减少工件和刀具的热变形，保持刀具硬度，提高加工精度和刀具耐用度。
切削液的冷却性能和其导热系数、比热、汽化热以及粘度（或流动性）有关。
水的导热系数和比热均高于油，因此水的冷却性能要优于油。
清洗作用：在金属切削过程中，要求切削液有良好的清洗作用。
除去生成切屑、磨屑以及铁粉、油污和砂粒，防止机床和工件、刀具的沾污，使刀具或砂轮的切削刃口保持锋利，不致影响切削效果。
对于油基切削油，粘度越低，清洗能力越强，尤其是含有煤油、柴油等轻组份的切削油，渗透性和清洗性能就越好。
含有表面活性剂的水基切削液，清洗效果较好，因为它能在表面上形成吸附膜，阻止粒子防锈作用：在金属切削过程中，工件要与环境介质及切削液组分解或氧化变质而产生的油泥等腐蚀性介质接触而腐蚀，与切削液接触的机床部件表面也会因此而腐蚀。
此外，在工件加工后或工序之间流转过程中暂时存放时，也要求切削液有一定的防锈能力，防止环境介质及残存切削液中的油泥等腐蚀性物质对金属产生侵蚀。
特别是在我国南方地区潮湿多雨季节，更应注意工序间防锈措施。
其它作用：除了以上4种作用外，所使用的切削液应具备良好的稳定性，在贮存和使用中不产生沉淀或分层、析油、析皂和老化等现象。
对细菌和霉菌有一定抵抗能力，不易长霉及生物降解而导致发臭、变质。
切削液使用过程中常见问题
故障内容(一) 产生原因工作表面粗糙度高切削液润滑性不足 .工件尺寸精度差切削液的冷却性不足，工件热膨胀 .工件表面烧伤和裂纹切削液渗透性不好，致使切削液不能到达磨削区，磨削线速度过高，进给量大，冷却性能不符合要求 .工件硬度下降，产生残余应力切削液的润滑性，冷却性不足，在磨削区有大量磨削热产生 .机床或工件生锈（水基切削液）1、切削液浓度降低2、PH值降低3、浸流沙轮中硫的溶解4、防锈添加剂被消耗掉5、切削液腐败变质刀尖粘结，积屑瘤增大，刀具磨损加剧刀具前刀面同切屑间存在高温和强烈摩擦，加上切削液抗粘结性能不佳，以致积屑瘤异常增大并产生破损，引起刀刃磨损与剥落，导致刀具磨损加剧切削区温度过高，产生刀尖软化,熔融，切屑变色，导致刀具耐用度降低刀尖部分冷却不充分加工精度降低1、冷却不均匀或不充分，工件的温升过高而导致热变形2、由于积屑瘤的附着导致切屑深度过大刀具崩刃和破损由于断续冷却的热冲击，导致刀具崩刃和破损故障内容(二) 产生原因工件的加工表面恶化（粗糙，撕裂，拉伤）1、由于润滑不充分而附着大量积屑瘤2、切屑粘结引起拉伤使用液发红切削液中的物质与切屑发生反应，生成了过量的氧化铁泡沫过多1、表面活性剂量太多2、使用液浓度太高3、流速和管路阻力过大过滤器，管道早期堵塞1、切削液腐败，分离油、脂、皂等物质与切屑结成淤渣2、霉菌大量繁殖限位开关等电气系统故障1、水分混入电气系统2、切削液飞溅入电气系统3、切削液中的高级脂肪酸皂的粘稠性引起乳化液分离，生成不溶性漂浮物1、水太硬或稀释方法不当2、漏油混入过多3、劣化严重，腐败4、铝屑与切削液中的物质反应生成铝皂涂料剥落切削液中的碱和表面活性剂引起后刀具磨损大，刀具寿命低1、刀尖和刀刃部分润滑性不良，产生磨料磨损2、切削液含有活性物质，产生化学磨损3、供液量不足，切削温度过高过度发热引起刀具寿命降低对刀具的冷却不充分故障内容(三) 产生原因使用过程中刀具寿命逐渐变短1、油基切削液的场合，由于漏油混入引起添加剂浓度降低2、水基切削液的场合由于只补给水造成浓度降低从油基切削液换成水基切削液后刀具寿命急剧下降1、由于切削液种类固有的性能差别引起润滑性不足2、切屑用量不适合刀刃崩刀、剥落导致破损失效1、积屑瘤破碎引起崩刃2、继续冷却的热冲击引起破损刀刃发生熔着，产生崩刃缺口抗粘着能力差，积屑瘤异常发生并周期性脱落，造成刀刃熔着和损伤切屑变色严重，刀尖软化、熔融，刀具寿命缩短1、切屑热导致切屑温度过高2、对切屑区冷却不充分。
三乙醇胺（TEA）的多功能作用
三乙醇胺（TEA）的多功能作用三乙醇胺是水基切削液中一种重要的添加剂，它在水基切削液中有多种作用：①合成水溶性润滑剂目前，润滑性能比较好的油性剂大多是非水溶性的。
三乙醇胺有三个-OH，通过控制原料配比，使三乙醇胺分子中的-OH与油性剂发生化学反应，可生成水溶性油性剂。
【注解：这里说的应该是三乙醇胺油酸皂一类的物质。
】② 作为防锈剂三乙醇胺本身是一种水溶性防锈剂。
单独使用它在短期内可有效防止钢铁生锈，与硼砂、碳酸钠等防锈剂有协同防锈作用，复合使用时可显著提高防锈能力。
【注解：三乙醇胺与羧酸反应后具有更好的防锈能力。
】③表面活性剂三乙醇胺是一种非离子表面活性剂，把它加入水基切削液中将有助于切削液浸润，渗透于被切削界面上，从而能充分发挥水基切削液的冷却与清洗作用。
【注解：这一点值得商榷。
三乙醇胺具有一定表面活性，但不属于表面活性剂。
三乙醇胺与DTO等羧酸的反应产物也不属于表面活性剂。
表面活性剂溶液不仅具有表面活性、还具有ϒcmc、cmc等指标。
】④ 配方稳定剂水基切削液中添加的油性剂、极压剂等易水解析出，从而降低切削液的作用。
添加少量的三乙醇胺可起到稳定作用。
【注解：润滑添加剂水解是否可用添加三乙醇胺进行抑制？目前没发现这样的证据。
】⑤调整pH值三乙醇胺是水基切削液理想的pH值调整剂。
在生产水基切削液后期用三乙醇胺调整溶液pH值，不会使其它添加剂因pH值变化发生胶凝和析出。
【注解：三乙醇胺水溶液pH≈10.3，缓冲能力强，但提升配方pH值效果不明显；单乙醇胺水溶液pH≈11.4，提升pH值迅速，但缓冲性稍差。
因而多复配使用。
】。
水基切削液的研制及应用
ｌｂ ｃ ｔ ｇ ｒｆ ｇ ｎｔ ． ｃｅ ｎｎ ｎ ｎ ｉａｎ￣ ｐ ｕ ｒ ａ ｎ ｅｒ ｅ ｔｏ ｌ ａ ｉｇａ ｄ ａ ｔ ｌ ｉ ￣ ｉ ｉ ｉ ｉ —ｒ
Ａｐ ｉａ ｏ ｐｌ ｔ ｎ ｃｉ
ｉ． ｅ ｓ
现代机械加 工向高速 、强力 ．精密方 向发展．超 硬 、超强 度 等 难加 工 材 料 的 发 展 也 使 切 削 加 工 的 难 度 日益 增 加 ．这 两方 面 的原 因导 致 切 削 加 工 过 程 中 的摩 ． 擦力． 摩擦热大幅度提 高 ，这就要求金属 加工液具有 更好的润滑 、冷 却 ．清洗 、防锈 陡能 ，以便 获得理想 的加 工表 面 。 矿物 润 滑 油 的 润 滑 、防 锈 性 能 优 越 ，但 冷却 、清洗性能差 乳化液和 水基切削液 的冷 却 、清 洗性 能 优 良 、 润 滑 、防 锈 性 能 差 水 基 切 削 液 除 具 但 有 乳化液的所有性能外 ．其润滑 、冷却 防锈性能亦 达 到或超 过 乳 化 液 的标 准 要 求 ．因 而 水 基 切 削 液 已成 ． 为 国 内外机 械 加 工 中提 高 加 工性 能 的 发 展 方 向… 。在 水基切削液 中添加油性添加剂 和极压添加剂 ．是改善 水 基切 削禳 润 滑 和 防 锈 性 能 的 有效 途 径 。 松 香 、顺 酐和多元胺等原料合成的非 离子表面活性 剂 Ｈ具有 优 异的润滑和防锈性能 ，油酸三 已醇胺 酯是优 良的油性 添加剂 ， 非离子表面活性剂 Ｈ和油酸三 乙醇胺酯 等 复合配制而成的 水基切 削液，具有优 良的润滑性 、防 锈性 、 冷却性和清洗性 。是水基切削液的重大突破 １ 非离子表面活性剂 Ｈ的合成 在催 化剂存在下 ，反应 温度 为 １０— ∞℃时 、松 ６ ２ 香 与顺酐进行共聚反应 ，共聚物进一步与多无胺发 生 中 和 反应 ，生 成 了非 离 子表 面 活性 剂 Ｈ 产 物 为 红 棕 色粘稠液体 。实验测定 了顺酐 ，松香投其聚合物的 红 外光 谱 ，证 明 了反 应 的 发 生 ２ 油酸三 乙醇胺酯的合成 油酸是重要脂肪酸之一 ，其 润滑性能很好 ，但它 是 非水 溶 性 的 要 把 它 添 加 在 水基 切 削 液 中 ，必 须 在 其 分 子链 中引 入 亲 水 基 团 。 三 己醇 胺 分 子 中含 有 三 个
切削液成分解析
切削液成分解析
切削液是一种广泛应用于金属加工工业的液体，它在切削过程中起到冷却、润滑和防腐的作用。
切削液的成分通常是由多种化学物质组成，下面我们将对常见切削液的成分进行解析。
1. 水：水是切削液的主要成分，贡献了切削液的冷却性能。
水的高热容量和热导率使其能够快速吸收和分散热量，从而降低切削温度，保护刀具和工件。
2. 润滑剂：润滑剂是切削液中的一个重要组成部分，它能够减少切削过程中刀具与工件的摩擦和磨损。
常见的润滑剂包括矿物油、合成油和脂类。
这些润滑剂能够在切削过程中形成一层薄薄的润滑膜，降低切削力和刀具磨损。
3. 起泡剂：起泡剂被添加到切削液中，用于产生气泡并形成泡沫。
泡沫能够在切削过程中提供更好的冷却和润滑效果，并且还有助于将切屑从切削区域移除。
常见的起泡剂包括界面活性剂和表面活性剂。
4. 防锈剂：由于切削液常接触到金属表面，因此防锈剂的添加对保护工件不被氧化和腐蚀很关键。
防锈剂通常含有胺类或亚硝酸盐，它们能与金属表面发生化学反应，形成保护膜，阻止氧气和水的接触。
5. 酸碱调节剂：切削液的酸碱性对切削效果和工件的表面质量有重要影响。
酸碱调节剂被添加进切削液中，用于调节液体的pH值，保持切削液处于适当的酸碱环境。
总结起来，切削液的成分包括水、润滑剂、起泡剂、防锈剂和酸碱调节剂。
这些成分相互配合，能够提供所需的冷却、润滑和防腐效果，从而提高切削质量和生产效率。
需要根据具体的切削需求和工件材料来选择合适的切削液成分和配比。
切削液的一些基本知识
切削液的一些基本知识金属加工液金属及其合金在切削、成形、处理和保护等过程忠使用的工艺润滑油统称为金属加工液，又名切削液。
在金属加工过程中，为了降低切削时的切削力，及时带走切削区内产生的热量以降低切削温度，提高刀具耐用度，从而提高生产效率，改善工件表面粗糙度，保证工件加工精度，达到最佳的经济效果，通常使用金属加工液。
金属加工液在金属加工过程中具有润滑、冷却、清洗、防锈等作用;其中核心作用是:一方面通过冷却作用降低加工过程中的变形热，另一方面通过润滑作用来减少金属加工过程中的磨擦热，从而来提高金属加工质量，延长刀具的使用寿命等。
1、冷却性能：冷却作用是通过乳化液和因切削而发热的刀具、切屑和工件间的对流和汽化作用把切屑热从固体（刀具、工件）处带走，从而有效地降低切削温度，减少工件和刀具的热变形，保持刀具硬度提高加工精度和刀具耐用度。
2、润滑性能：润滑作用就是其减少前刀面与切屑、后刀面与已加工表面间的摩擦形成部分润滑膜的作用，以防止刀具与切屑或工件间的粘着，所以良好的润滑可以减少功能消耗、刀具磨损和良好的表面光洁度。
3、清洗性能：在金属加工过程中，切屑、铁粉、磨屑、油污、沙粒等常常粘附在工件、刀具或砂轮表面及缝隙中，同时沾污机床和工件，不易清洗，使刀具或砂轮切屑刃口变钝，影响切削效果。
所以要求乳化液有良好的清洗作用。
乳化液的清洗性能就是指乳化液防止这些细颗粒粘结和利用液流的机械冲洗作用将其冲走的能力。
4、防锈性能：在金属加工过程中，工件要与环境介质如水、氧、硫、二氧化硫、二氧化碳、硫化氢、氯离子、游离酸碱和乳化液分解或氧化变质所产生的油泥等腐蚀性介质接触而受到腐蚀，机床部件与乳化液接触的部分会产生腐蚀。
因此要求乳化液有一定的防锈能力。
金属加工液除了应具有良好的冷却性、润滑性、清洗性、防锈性外，还应具有防腐蚀性、抗菌性、防垢性、抗泡性、热稳定性、无毒、无害、无刺激性气味、不污染环境、使用方便等条件。
金属加工液可分为纯油性切削液和水溶性切削液两种。
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表面活性剂在水基切削液中的应用
在水溶性切削液中，表面活性剂最主要的用途就是作乳化剂。
用作乳化剂的表面活性剂通常为阴离子型和非离子型表面活性剂，如聚乙二醇二油酸酯、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、Tween80、油酸三乙醇胺、石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐、脂肪酸盐等。
而且阴离子型和非离子型表面活性剂复配使用，效果更好。
多种乳化剂复配，可以发挥它们的协同效应，从而提高乳化效率，有助于减少乳化剂的用量，而且具有不同HLB值的非离子表面活性剂复配时，其增溶能力大大超过其中任何一个。
(2)清洗作用在金属切削过程中，工件表面常粘有金属粉末、砂粒、油等污垢。
为除去这些污垢，使切削液具有一定的洗涤能力，可在切削液中加入适量碱性物质如碳酸钠、三乙醇胺，或其他表面活性剂如非离子表面活性剂如平平加、0P-7、OP-10等；阴离子表面活性剂如脂肪酸皂、烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠等。
切削液的清洗作用是润滑、渗透、分散等综合作用的结果。
若采用非离子性表面活性剂和阴离子表面活性剂复配能起到显著降低切削液表面张力的作用，从而满足切削液的清洗作用。
(3)防锈作用在水溶性切削液中防锈剂必不可少。
防锈性能对于加工部位的质量、产品合格率以及机床的保养等有着十分重要的意义。
切削液中使用的防锈剂许多都是表面活性剂，如油溶性防锈剂有石油磺酸盐(钠、钙、钡盐等)、金属皂等；水溶性防锈剂有单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、油酸三乙醇胺、十二烷基二乙醇酰胺等。
开发防锈性能良好、环境友好的水溶性防锈剂是近年来的发展趋势。
水溶性防锈剂是合成液中的主要添加剂，最常用的水溶性防锈剂是亚硝酸钠，但因其与有机胺反应能生成有致癌作用的亚硝胺，已相继被各国禁用。
为此开发了一系列能够替代亚硝酸钠的新型防锈剂，主要替代品有硼酸盐、羧酸盐、磷酸盐、磺酸盐等几大类。
一般认为硼酸盐与羧酸盐的作用机理属吸附型，其分子中极性基韧吸附于金属表面而起到防锈效果，但也有人认为硼酸盐具有阳极钝化作用。
研究发现硼酸盐及羧酸盐单独使用时，防锈效果均不理想。
但硼酸盐和羧酸盐两者复配后，其防锈效果良好。
硼酸盐和羧酸盐复合配比为2：1时防锈性能加强，该复配体系在用量相当的条件下，防锈性能与亚硝酸钠相当。
环已六醇六磷酸酯，外观为褐色黏稠状液体，是一种从粮食作物中提取的无毒化工产品，因其分子结构中具有能同金属配合的24个氧原子、12个羟基和6个磷酸基，与金属接触时极易在金属表面形成一层致密的有机单分子保护膜，使金属的电极电位变得和铂、金一样，从而有效地阻止了金属的腐蚀。
实验结果表明，环己六醇六磷酸酯对钢、铸铁、铜、铝均有优良的防锈能力。
将环己六醇六磷酸酯与防霉剂、润滑剂、消泡剂、表面活性剂等配制成水基金属切削液具有优良的润滑、冷却、洗涤、防锈等综合功能。
其配方为：0．4％润滑剂(合成)，0．3％消泡剂，0．85％环己六醇六磷酸酯复合防锈剂，余量为水。
切削液的pH值为8．5～9．5。
在切削液的研制中，发现油酸--7,醇酰胺在油基切削液中对黑色金属有很好的防锈性能，但不适用于水基合成切削液，它对酸、盐等电解质很敏感，易水解，不宜在酸性环境和硬水条件下使用。
为此，应对油酸醇酰胺改性，以制备既具有良好的防锈性，而且耐水解能力强的水溶性油酸酰胺基表面活性剂。
我们知道欲提高疏水性油的亲水性，可向疏水性油的分子上引入亲水性基团，如-COOH、-CONH2、-S03H、-NH2、-SH等。
另外，在油酸的长链烷基和羧基之间嵌入极性基团，不仅可以增加水溶性，而且能够改善电离性和提高耐硬水能力。
若在同一分子中含有多个附着力强的极性基团，也会大大改善防锈能力。
采用油酸与顺丁烯二酸歼加成，可在分子中引入两个羧基，提高了官能度。
再与二乙醇胺进行酰胺化反应，可制得水溶性极好的油酸酰胺基非离子表面活性剂(简称0MA，结构如下)。
由于OMA分子中同时含有多个羟基、酰胺基等极性基团和长碳链烃基，因此，0MA水溶性好，抗硬水、耐水解能力强，在pH值5～10水溶液中均能稳定存在，具有很好的稳泡性和较好的润湿、乳化能力。
实验结果表明，在水溶液中0MA对钢和铸铁有优良的防锈作用，对铜也有一定的防腐蚀能力。
但由于0MA的水溶液呈弱碱性，不适于做铝的腐蚀抑制剂。
如果添加其他铝缓蚀剂，使之构成具有协同防腐蚀能力的体系，将获得满意的结果。
OMA适用于水基金属切削液、水基难燃液压液等。
(4)极压润滑作用通常认为乳化油含油较多，其润滑性要比不含油的透明切削液好。
这是由于乳化油中的基础油是油性基团，依靠物理吸附作用黏附在摩擦表面，从而起润滑作用。
但有关文献，表明，乳化油起润滑作用的并不是基础油，而是带极性基团的表面；活性剂。
单独用这些表面活性剂溶于水所得溶液的摩擦系数和乳化；铀本身的摩擦系数相近，甚至更小。
而乳化油中如不含极性基团的；表面活性剂，摩擦系数就变大。
这是由于带极性基团的表面活性剂在金属表面能形成物理或化学吸附，吸附膜比较牢固，能起到效果良好的润滑作用。
合成切削液不含油，其润滑作用也主要取决于表面活性剂，只要选择合适的表面活性剌，合成切削液完全有可能达到或超过乳化切削液的润滑水平。
HW一5型高水基切削液配方中，选择水溶性润滑剂(如聚乙烯醇、甘油等)，并用阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂进行复配，取得了较好效果。
5％的HW-5水溶液，其最大无卡咬负荷P b值达到61kg，相同浓度下的乳化液P b值低于40kg。
研究发现烷基咪唑啉硼酸酯是一类性能优良的多功能金属加工液添加剂。
它与油酸复合后，可明显提高耐负荷性能和极压性能，且随着油酸咪唑啉硼酸酯的比例增大，水溶液的耐负荷性能(P b值)增大。
当油酸咪唑啉硼酸酯和油酸的复配比例为2：1时，P b值达到最大。
油酸咪唑啉硼酸酯与二硫代氨基甲酸钠的配伍性也良好，当两者的比例为1：1时，协同效果最好。
此外，含稀土元素的有机化合物、无机硅酸盐、有机硅化合物在水基切削液中有良好表现，如硅酸钠与亚磷酸二正丁酯有较好的配伍性，比例合适时能更好地发挥硅酸钠在水基液中的抗磨减摩性能。
林峰等合成了一种水溶性稀土配合物Ce-DOP(二壬基酚聚氧乙烯醚磷酸铈)，实验结果表明，Ce-DOP在水中的含量为2％(质量分数)左右时，可显著改善水的极压性能。
(5)防腐作用切削液中常用的防腐剂有：邻苯基苯酚、四氯代酚、对氯间二甲基酚、六氢化三吖嗪、三溴水杨酰胺和二溴水杨酰胺的混合物等。
这些防腐剂只能暂时抑制微生物的繁殖，没有持久性，在使用中需要频繁地向切削液中添加防腐剂。