1、不锈钢攻丝油实用案例【首席技术支持 赖永智；整理校对 张艳雷 技术指导 总工程师 张刚、张杰 】【出于对客户的尊重及隐私保密，文中案例所涉及公司名称及油品牌号全部隐去】摘要：工艺分析；各种攻丝油的数据对比；关键词：“亿达渤润-线性理论” ；铜腐蚀、钢腐饰、极压抗磨性攻丝 是应用最广泛的一种内螺纹的加工工艺，按国家机械行业相关标准，分为全自动攻丝、半自动攻丝（含手动攻丝） ；按加工方式分为有屑攻丝、无屑攻丝（又称 模内成型） ；适用于所有机械制造行业，涵盖了机床、机械、机动车制造等行业。选用一款好的攻丝油，势必成为提高工件光洁度、延长丝锥丝攻使用寿命的关键。通过下面的测试，分析一下如何评判攻丝油
2、使用性能的优劣。一、油品 数据分析以下油样均来自山东某大型不锈钢紧固件企业，基本上代表了国内攻丝油的使用现状，其中：油样 A：大连某油品调和厂 生产的不锈钢攻丝油油样 B：深圳某油品调和厂 生产的不锈钢攻丝油油样 C：杭州某油品调和厂 生产的不锈钢攻丝油油样 D：进口英国某品牌 不锈钢攻丝油GS-4030：亿达渤润 不锈钢攻丝油下表为主要对比数据：项 目 A B C D GS-4030运动 粘度（40） 41 37.6 41 122.5 40铜腐蚀（100,3h） 1a 1a 1a 4c 1a1000N 0.7 0.64 0.64 0.57 0.651500N 0.88 0.87 0.79 0
3、.6 0.842000N 0.97 1.11 1.01 0.72 0.913000N 1.93（冒烟） 1.3（冒烟） 1.27（冒烟） 1.12 1.054000N 烧结 烧结 烧结 1.31 1.085500N - - - 1.42 1.24实验力 N/磨斑 mm（1450r/min）6080N - - - 1.54 1.36自动加载7845N（1000r/min） 7058N 烧结 6211N 烧结 7019N 烧结 磨斑 2.54 磨斑 1.5注：1 公斤=9.81N; 在同等实验力下，磨斑、摩擦力越小，其极压抗磨性越好，对工件及设备的保护越强。实验步骤： 外观及气味：油样 A、B、C
4、 有浓重的硫酸味道，油样 D 和 GS-4030 是单纯的油脂味道； 粘度测试：结果详见上表； 铜腐蚀测试，如下：上图是铜片腐蚀标准以及 GS-4030 的测试结果，观察结果，1a通过铜片腐蚀测定器 100,3h 的试验，观察结果，A、B、C 的铜腐均为 1a，最低，但油样全部变黑；D 的铜腐为 4c，最高，油品底部清晰可见被腐蚀掉的金属碎屑，详见下图： 四球机烧结负荷实验（设备型号 MRS-10D 微机控制电液伺服四球摩擦试验机）：油样 A：3000N 的压力下，摩擦系数、摩擦力不再显示磨斑：1.93mm，伴随浓烟产生油样 B：3000N 的压力下，摩擦系数、摩擦力不再显示磨斑：1.3mm，
5、伴随烟雾产生油样 C：4000N 的压力下，摩擦系数、摩擦力不再显示，四球一接触，伴随浓烟产生，3S 后，超出油膜承载能力，四球烧结油样 D：6080N 的压力下，摩擦系数、摩擦力不再显示，曲线平稳，四球一接触，就达到了有效成分的释放条件，化学保护膜迅速形成磨斑：1.54mm 四球机自动加载实验（设备型号 MRS-10D 微机控制电液伺服四球摩擦试验机）油样 AGS-4030：6080N 的压力下，摩擦系数、摩擦力不再显示，曲线平稳，四球一接触，就达到了有效成分的释放条件，化学保护膜迅速形成磨斑：1.36 mm此处表明物理化学油膜的形成过程，磨斑主要是在这个阶段形成的,而后化学保护膜形成，所以
6、曲线平稳下行实验力的加载过程，从 300N开始以 20N/S 的力加载，用时353.6S,至 7058N 严重烧结超出油膜承载能力，四球严重烧结此处表明物理化学油膜的形成过程，磨斑主要在这个阶段形成此阶段表明化学油膜已经形成，摩擦系数平稳从 300N 起步（基础油的最低值） ，主轴转数 1000r/min，以 20N/S 的实验力开始加载，当设备运行大约 40S，实验力加载到 900N 时，摩擦系数和摩擦力明显变化，在 120S 左右摩擦系数稳定，40S-120S 这个阶段的曲线跳动其实就是“物理-化学油膜”形成的过程，磨斑主要也是在这个阶段形成；而后，实验力不断加载增大，从 120S 一直到
7、 340S 摩擦系数逐渐的下行，而后超出油膜承载能力迅速烧结， “摩擦力时间曲线”图反映出烧结前摩擦力为 63N，烧结时的摩擦力峰值为 153N。油样 B从 300N 起步（基础油的最低值） ，主轴转数 1000r/min，以 20N/S 的实验力开始加载，当设备运行大约 80S，实验力加载到 2000N 时，摩擦系数和摩擦力明显变化，在 100S 左右摩擦系数稳定，80S-100S 这个阶段的曲线跳动其实就是“物理-化学油膜”形成的过程，磨斑主要也是在这个阶段形成；而后，实验力不断加载增大，从 100S 一直到 300S 摩擦系数逐渐的下行，而后超出油膜承载能力迅速烧结， “摩擦力时间曲线”
8、图反映出烧结前摩擦力为 58N，烧结时的摩擦力峰值为 211N。油样 C此阶段表明化学油膜已经形成，摩擦系数平稳下行此处表明物理化学油膜的形成过程，磨斑主要在这个阶段形成实验力的加载过程，从 300N开始以 20N/S 的力加载，用时308.8S,至 6211N 严重烧结超出油膜承载能力，四球严重烧结此处表明物理化学油膜的形成过程，磨斑主要在这个阶段形成此阶段表明化学油膜已经形成，但摩擦力平稳上升从 300N 起步（基础油的最低值） ，主轴转数 1000r/min，以 20N/S 的实验力开始加载，当设备运行大约 30S，实验力加载到 900N 时，摩擦系数和摩擦力明显变化，在 120S 左右
9、摩擦系数稳定，30S-120S 这个阶段的曲线跳动其实就是 “物理-化学油膜”形成的过程，磨斑主要也是在这个阶段形成；而后，实验力不断加载增大，从 120S 一直到 340S 摩擦系数逐渐的下行，而后超出油膜承载能力迅速烧结， “摩擦力时间曲线”图反映出烧结前摩擦力为 70N，烧结时的摩擦力峰值为 204N。油样 D此处表明物理化学油膜的形成过程，磨斑主要是在这个阶段形成的,而后化学保护膜形成，所以曲线平稳下行实验力的加载过程，从 300N开始以 20N/S 的力加载，用时351.7S,至 7019N 严重烧结超出油膜承载能力，四球严重烧结此处表明物理化学油膜的形成过程，磨斑主要在这个阶段形成
10、此阶段表明化学油膜已经形成，但摩擦力平稳上升从 300N 起步（基础油的最低值） ，主轴转数 1000r/min，以 20N/S 的实验力开始加载，当设备运行大约 35S，实验力加载到 800N 时，摩擦系数和摩擦力明显变化，在 110S 左右摩擦系数稳定，35S-110S 这个阶段的曲线跳动其实就是 “物理-化学油膜”形成的过程，磨斑主要也是在这个阶段形成；而后，实验力不断加载增大，从 110S 一直到 400S 摩擦系数逐渐的下行，“摩擦力时间曲线”图反映出实验力自 2000N 加载到 7845N 时，摩擦力平稳上升，并未有太大波动，摩擦力峰值为 25N。GS-4030此处表明物理化学油膜
11、的形成过程，磨斑主要在这个阶段形成此阶段表明化学油膜已经形成，摩擦系数平稳下行实验力的加载过程：从 300N开始以 20N/S 的力加载，用时400.8S,至 7845N 结束此处表明物理化学油膜的形成过程，磨斑也是在这个阶段形成的从 300N 起步（基础油的最低值） ，主轴转数 1000r/min，以 20N/S 的实验力开始加载，当设备运行大约 25S，实验力加载到 600N 时，摩擦系数和摩擦力明显变化，在 50S 左右摩擦系数稳定，25S-50S 这个阶段的曲线跳动其实就是 “物理-化学油膜”形成的过程，磨斑主要也是在这个阶段形成；而后，实验力不断加载增大，从 50S 一直到 398S
12、 摩擦系数逐渐的下行， “摩擦力时间曲线”图反映出实验力自 1200N 加载到 7845N 时，摩擦力平稳上升，并未有太大波动，摩擦力峰值为 16N。下图为本次试验过程中油样 A、B、C、D 的部分截图，包括高温前后的颜色对比、铜腐对比以及自动加载过程中被烧结的四球。此处表明物理化学油膜的形成过程，磨斑也是在这个阶段形成的,而后硫化膜形成，所以摩擦系数平稳下行300N 开始，以 20N/S 的力加载，用时 398.4S,直至 7845N 结束此处表明物理化学油膜的形成过程，磨斑主要在这个阶段形成小结：结合“亿达渤润线性理论”分析四球数据图及磨斑数值可以看出：评判这 5 款油品极压抗磨性能的着重
13、点要放在 1000N3000N 这段关键作用区间即油品“物理化学油膜”生成过程中的线性波动上，从线性图上看，曲线波动越是平稳，时间越是短暂，它的使用效果就会越好。二、小结：通过颜色、气味、铜腐蚀及专业的四球机测试与分析得出： 油样 A、 B、C 在 3000N 的实验力下产生浓烟，根本达不到生产加工的最低要求， ；另外开盖后伴有浓重的硫酸味道；铜腐虽然只有 1a，但 100,3h 的铜腐实验后，油品颜色已经变黑；由以上 3 点基本判定这 3 款样品采用劣质的“酸洗油”作为基础油，此基础油特点是价格较低便于采购，但其对任何添加剂的感受性都不强，单纯的增加添加剂的添加量并不能改善此种情况；所以看似
14、价廉的它，在大比例的添加各种添加剂的情况下，调和后成品油的性价比并不高 油样 D 和 A、B、C 相比，在整个四球实验过程中表现很好，在自动加载时，磨斑为2.54mm，略大，但满足正常生产是没有问题的；铜腐蚀测试的结果是 4c，尤其是烧杯底部的黑色粉末状金属，这点对设备、工件、操作人员皮肤是非常不利的，需要注意；粘度较大，作为攻丝油不易排屑，降温效果差。 GS-4030 在四球实验过程中的表现和油样 D 相似，观察磨斑数值可以发现：1000N2000N 这段区间油样 D 的磨斑要小于 GS-4030,3000N6080N 这段区间 GS-4030 的磨斑要小于油样 D；自动加载时 GS-4030 的磨斑是 1.5mm，远远低于油样 D 的 2.54mm；其铜腐蚀为 1a，要优于 4c，把对设备和员工皮肤的危害降到了最低，较低的粘度满足顺利排屑的要求。三、结语追求加工效率和生产质量是工业永恒的主题，性能卓越、稳定的切削油产品必然受到市场青睐。虽然这类产质量高价贵，但市场用户也慢慢习惯对生产成本进行综合核算，以此去衡量切削油的性价比。就整体趋势而言，切削油的技术将以追求高效率、高性能和低能耗为目标，引领切削油工艺技术不断向前发展。-沧州市亿达渤润石化有限公司
