CN102827674A - 航空用钛合金零部件加工专用成型油 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种航空用钛合金零部件专用成型油，成型油原料包括深精制低粘度基础油、非活性润滑剂、改性植物基合成酯氧化葵花籽油、纳米石墨粉和芳胺抗氧剂。化学稳定性强，具有高强度油膜、润滑性以及独特的极性性质确保其能提供钛合金加工的润滑能力，极强的热稳定性及抗氧化性，不含卤素、重金属、硫、磷、硅等物质，所加工的零部件精度高，在200倍放大镜下无裂痕、抗疲劳等级为1++，同时能够延长刀具的使用寿命，该成型油各项指标达到或超过GB6144-2010有关指标，集中油池换油周期超过15个月，单机油池换油周期超过12个月，减少了废液处理和排放，保护了环境。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属润滑剂，特别涉及一种用于航空发动机的航空用钛合金零部件加工专用成型油。
背景技术
钛是一种重要的结构金属，而钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域，钛合金主要用于飞机发动机压气机部件，如锻造钛风扇、压气机盘和叶片、铸钛压气机机匣、中介机匣、轴承壳体等。航天器主要利用钛合金的高比强度，耐腐蚀和耐低温性能来制造各种压力容器、燃料贮箱、紧固件、仪器绑带、构架和火箭壳体。基于高端技术的保密性和先进性的原因，中国航空制造领域空白点较多，在冲压、成型中由于飞机发动机要求高，同时发动机的关重零件往往型面复杂，对加工精度和表面完整性的要求极高，因此对钛合金的加工精度要求非常高。切削加工一直是航空发动机零部件的主要制造手段，但是由于钛合金的特性使其比普通合金钢的加工更为复杂和困难，在进行零件加工过程中，由于其常温和高温机械性能优越，使其切削性很差，在切削加工中，切削力大、切削温度高，加工硬化现象十分严重，切削时容易粘刀、刀具磨损剧烈，刀具寿命低，因此加工过程中使用的润滑剂直接关系着零部件的加工精度以及刀具的使用寿命。
目前在航空用钛合金零部件加工中所使用的润滑剂（成型油）化学稳定性差，润滑能力相对较弱，使其所加工的零部件精度不高，抗疲劳性差，在放大镜下零部件表面显示裂痕且切削边缘及工件的工作区域不够光滑，工具只能保持较短时间的切削，不能取得较好的公差及更多的产量，刀具使用寿命短，废液处理难，不利于环保。
因此，需要一种航空用钛合金零部件加工专用成型油，成型油具有化学稳定性强，润滑能力强，所加工的零部件精度高，抗疲劳等级高，切削边缘及工件的工作区域光滑，降低表面的磨擦力，可以减少热的产生以及将产生的切屑粘接在一起，使工具保持较长时间的切削并可取得较好的公差及更多的产量，刀具使用寿命长，废液处理容易，不会污染环境。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种航空用钛合金零部件专用成型油，具有化学稳定性强，润滑能力强，所加工的零部件精度高，抗疲劳等级高，切削边缘及工件的工作区域光滑，降低表面的磨擦力，可以减少热的产生以及将产生的切屑粘接在一起，使工具保持较长时间的切削并可取得较好的公差及更多的产量，同时延长刀具的使用寿命，废液处理容易，不会污染环境。
本发明的航空用钛合金零部件专用成型油，成型油原料按重量百分比包括下列组份：20-40%深精制低粘度基础油、31-50%非活性润滑剂、22-28%改性植物基合成酯氧化葵花籽油、1-5%纳米石墨粉和0.1-1%芳胺抗氧剂；
进一步，成型油原料按重量百分比包括下列组份：30%深精制低粘度基础油、40%非活性润滑剂、26%改性植物基合成酯氧化葵花籽油、3%纳米石墨粉和1%芳胺抗氧剂；
进一步，所述深精制低粘度基础油为碳链C12-18的矿物油；
进一步，所述非活性润滑剂为硫化烯烃。
本发明的有益效果：本发明的航空用钛合金零部件专用成型油，成型油中含有植物油基这一独特的有效成分，使其具有超强的润滑性能，其润滑性能产生于植物油的成分的固有“油性”，其植物油分子垂直、均匀、紧密的排列在金属表面形成一层厚厚的润滑膜。该成型油具备独特的化学性质，化学稳定性强，具有高强度油膜、润滑性以及独特的极性性质确保其能提供钛合金加工的润滑能力，极强的热稳定性及抗氧化性使产品使用寿命长，不含卤素、重金属、硫、磷、硅等物质，所加工的零部件精度高，在200倍放大镜下无裂痕、抗疲劳等级为1++，切削边缘及工件的工作区域光滑，降低表面的磨擦力，可以减少热的产生以及将产生的切屑粘接在一起，使工具保持较长时间的切削并可取得较好的公差及更多的产量，同时延长刀具的使用寿命，该成型油各项指标达到或超过GB6144-2010有关指标，集中油池换油周期超过15个月，单机油池换油周期超过12个月，减少了废液处理和排放，保护了环境。
具体实施方式
以下实施例中，成分在试验称取时均按照重量百分比×10g进行称取。
实施例一
本实施例的航空用钛合金零部件专用成型油，成型油原料按重量百分比包括下列组份：30%深精制低粘度基础油、40%非活性润滑剂、26%改性植物基合成酯氧化葵花籽油、3%纳米石墨粉和1%芳胺抗氧剂；
本实施例中，所述深精制低粘度基础油为碳链C15的矿物油；本实施例中，将碳链C15的矿物油按照同等重量比替换为碳链C12、碳链C13、碳链C14、碳链C16、碳链C17、碳链C18的矿物油中的一种，或者按照同等重量比替换为碳链C12、碳链C13、碳链C14、碳链C15、碳链C16、碳链C17、碳链C18的矿物油的混合物，均得合格的航空用钛合金零部件专用成型油，所得产品性质并无明显差别；
本实施例中，所述非活性润滑剂为硫化烯烃。
本实施例的航空用钛合金零部件专用成型油与同类国外产品的性能参数比对：
| 项目 | 运动黏度(40℃，cst) | 倾点(℃) | 闪点(℃) | 烧结负荷Pd值(N) | 钛腐蚀 |
| 实施例一 | 8.0 | -21 | 178 | 800 | 无 |
| 国外产品 | 7.8 | -16 | 156 | 450 | 轻度 |
本实施例的航空用钛合金零部件专用成型油，具备独特的化学性质，化学稳定性强，具有高强度油膜、润滑性以及独特的极性性质确保其能提供钛合金加工的润滑能力，极强的热稳定性及抗氧化性使产品使用寿命长，不含卤素、重金属、硫、磷、硅等物质，所加工的零部件精度高，在200倍放大镜下无裂痕、抗疲劳等级为1++，切削边缘及工件的工作区域光滑，降低表面的磨擦力，可以减少热的产生以及将产生的切屑粘接在一起，使工具保持较长时间的切削并可取得较好的公差及更多的产量，同时延长刀具的使用寿命，该成型油各项指标达到或超过GB6144-2010有关指标，集中油池换油周期超过20个月，单机油池换油周期超过16个月，减少了废液处理和排放，保护了环境。
实施例二
本实施例的航空用钛合金零部件专用成型油，成型油原料按重量百分比包括下列组份：20%深精制低粘度基础油、46%非活性润滑剂、28%改性植物基合成酯氧化葵花籽油、5%纳米石墨粉和1%芳胺抗氧剂；
本实施例中，所述深精制低粘度基础油为碳链C12的矿物油；本实施例中，将碳链C12的矿物油按照同等重量比替换为碳链C15、碳链C13、碳链C14、碳链C16、碳链C17、碳链C18的矿物油中的一种，或者按照同等重量比替换为碳链C12、碳链C13、碳链C14、碳链C15、碳链C16、碳链C17、碳链C18的矿物油的混合物，均得合格的航空用钛合金零部件专用成型油，所得产品性质并无明显差别；
本实施例中，所述非活性润滑剂为硫化烯烃。
本实施例的航空用钛合金零部件专用成型油与同类国外产品的性能参数比对：
| 项目 | 运动黏度(40℃，cst) | 倾点(℃) | 闪点(℃) | 烧结负荷Pd值(N) | 钛腐蚀 |
| 实施例二 | 7.9 | -20.5 | 176 | 800 | 无 |
| 国外产品 | 7.8 | -16 | 156 | 450 | 轻度 |
本实施的航空用钛合金零部件专用成型油，具备独特的化学性质，化学稳定性强，具有高强度油膜、润滑性以及独特的极性性质确保其能提供钛合金加工的润滑能力，极强的热稳定性及抗氧化性使产品使用寿命长，不含卤素、重金属、硫、磷、硅等物质，所加工的零部件精度高，在200倍放大镜下无裂痕、抗疲劳等级为1++，切削边缘及工件的工作区域光滑，降低表面的磨擦力，可以减少热的产生以及将产生的切屑粘接在一起，使工具保持较长时间的切削并可取得较好的公差及更多的产量，同时延长刀具的使用寿命，该成型油各项指标达到或超过GB6144-2010有关指标，集中油池换油周期为15个月，单机油池换油周期为14个月，减少了废液处理和排放，保护了环境。
实施例三
本实施例的航空用钛合金零部件专用成型油，成型油原料按重量百分比包括下列组份：39.9%深精制低粘度基础油、31%非活性润滑剂、28%改性植物基合成酯氧化葵花籽油、1%纳米石墨粉和0.1%芳胺抗氧剂；
本实施例中，所述深精制低粘度基础油为碳链C13的矿物油；本实施例中，将碳链C13的矿物油按照同等重量比替换为碳链C12、碳链C15、碳链C14、碳链C16、碳链C17、碳链C18的矿物油中的一种，或者按照同等重量比替换为碳链C12、碳链C13、碳链C14、碳链C15、碳链C16、碳链C17、碳链C18的矿物油的混合物，均得合格的航空用钛合金零部件专用成型油，所得产品性质并无明显差别；
本实施例中，所述非活性润滑剂为硫化烯烃。
本实施例的航空用钛合金零部件专用成型油与同类国外产品的性能参数比对：
| 项目 | 运动黏度(40℃，cst) | 倾点(℃) | 闪点(℃) | 烧结负荷Pd值(N) | 钛腐蚀 |
| 实施例三 | 7.9 | -21 | 177 | 795 | 无 |
| 国外产品 | 7.8 | -16 | 156 | 450 | 轻度 |
本实施的航空用钛合金零部件专用成型油，具备独特的化学性质，化学稳定性强，具有高强度油膜、润滑性以及独特的极性性质确保其能提供钛合金加工的润滑能力，极强的热稳定性及抗氧化性使产品使用寿命长，不含卤素、重金属、硫、磷、硅等物质，所加工的零部件精度高，在200倍放大镜下无裂痕、抗疲劳等级为1++，切削边缘及工件的工作区域光滑，降低表面的磨擦力，可以减少热的产生以及将产生的切屑粘接在一起，使工具保持较长时间的切削并可取得较好的公差及更多的产量，同时延长刀具的使用寿命，该成型油各项指标达到或超过GB6144-2010有关指标，集中油池换油周期为18个月，单机油池换油周期为15个月，减少了废液处理和排放，保护了环境。
实施例四
本实施例的航空用钛合金零部件专用成型油，成型油原料按重量百分比包括下列组份：20%深精制低粘度基础油、50%非活性润滑剂、28%改性植物基合成酯氧化葵花籽油、1%纳米石墨粉和1%芳胺抗氧剂；
本实施例中，所述深精制低粘度基础油为碳链C14的矿物油；本实施例中，将碳链C14的矿物油按照同等重量比替换为碳链C12、碳链C13、碳链C15、碳链C16、碳链C17、碳链C18的矿物油中的一种，或者按照同等重量比替换为碳链C12、碳链C13、碳链C14、碳链C15、碳链C16、碳链C17、碳链C18的矿物油的混合物，均得合格的航空用钛合金零部件专用成型油，所得产品性质并无明显差别；
本实施例中，所述非活性润滑剂为硫化烯烃。
本实施例的航空用钛合金零部件专用成型油与同类国外产品的性能参数比对：
| 项目 | 运动黏度(40℃，cst) | 倾点(℃) | 闪点(℃) | 烧结负荷Pd值(N) | 钛腐蚀 |
| 实施例四 | 8.0 | -21 | 178 | 798 | 无 |
| 国外产品 | 7.8 | -16 | 156 | 450 | 轻度 |
本实施的航空用钛合金零部件专用成型油，具备独特的化学性质，化学稳定性强，具有高强度油膜、润滑性以及独特的极性性质确保其能提供钛合金加工的润滑能力，极强的热稳定性及抗氧化性使产品使用寿命长，不含卤素、重金属、硫、磷、硅等物质，所加工的零部件精度高，在200倍放大镜下无裂痕、抗疲劳等级为1++，切削边缘及工件的工作区域光滑，降低表面的磨擦力，可以减少热的产生以及将产生的切屑粘接在一起，使工具保持较长时间的切削并可取得较好的公差及更多的产量，同时延长刀具的使用寿命，该成型油各项指标达到或超过GB6144-2010有关指标，集中油池换油周期为18个月，单机油池换油周期为13个月，减少了废液处理和排放，保护了环境。
实施例五
本实施例的航空用钛合金零部件专用成型油，成型油原料按重量百分比包括下列组份：22%深精制低粘度基础油、50%非活性润滑剂、22%改性植物基合成酯氧化葵花籽油、5%纳米石墨粉和1%芳胺抗氧剂；
本实施例中，所述深精制低粘度基础油为碳链C15的矿物油；本实施例中，将碳链C15的矿物油按照同等重量比替换为碳链C12、碳链C13、碳链C14、碳链C16、碳链C17、碳链C18的矿物油中的一种，或者按照同等重量比替换为碳链C12、碳链C13、碳链C14、碳链C15、碳链C16、碳链C17、碳链C18的矿物油的混合物，均得合格的航空用钛合金零部件专用成型油，所得产品性质并无明显差别；
本实施例中，所述非活性润滑剂为硫化烯烃。
本实施例的航空用钛合金零部件专用成型油与同类国外产品的性能参数比对：
| 项目 | 运动黏度(40℃，cst) | 倾点(℃) | 闪点(℃) | 烧结负荷Pd值(N) | 钛腐蚀 |
| 实施例五 | 7.9 | -21 | 177 | 798 | 无 |
| 国外产品 | 7.8 | -16 | 156 | 450 | 轻度 |
本实施的航空用钛合金零部件专用成型油，具备独特的化学性质，化学稳定性强，具有高强度油膜、润滑性以及独特的极性性质确保其能提供钛合金加工的润滑能力，极强的热稳定性及抗氧化性使产品使用寿命长，不含卤素、重金属、硫、磷、硅等物质，所加工的零部件精度高，在200倍放大镜下无裂痕、抗疲劳等级为1++，切削边缘及工件的工作区域光滑，降低表面的磨擦力，可以减少热的产生以及将产生的切屑粘接在一起，使工具保持较长时间的切削并可取得较好的公差及更多的产量，同时延长刀具的使用寿命，该成型油各项指标达到或超过GB6144-2010有关指标，集中油池换油周期为16个月，单机油池换油周期为15个月，减少了废液处理和排放，保护了环境。
实施例六
本实施例的航空用钛合金零部件专用成型油，成型油原料按重量百分比包括下列组份：30%深精制低粘度基础油、40%非活性润滑剂、28%改性植物基合成酯氧化葵花籽油、1.9%纳米石墨粉和0.1%芳胺抗氧剂；
本实施例中，所述深精制低粘度基础油为碳链C16的矿物油；本实施例中，将碳链C16的矿物油按照同等重量比替换为碳链C12、碳链C13、碳链C14、碳链C15、碳链C17、碳链C18的矿物油中的一种，或者按照同等重量比替换为碳链C12、碳链C13、碳链C14、碳链C15、碳链C16、碳链C17、碳链C18的矿物油的混合物，均得合格的航空用钛合金零部件专用成型油，所得产品性质并无明显差别；
本实施例中，所述非活性润滑剂为硫化烯烃。
本实施例的航空用钛合金零部件专用成型油与同类国外产品的性能参数比对：
| 项目 | 运动黏度(40℃，cst) | 倾点(℃) | 闪点(℃) | 烧结负荷Pd值(N) | 钛腐蚀 |
| 实施例六 | 8.0 | -20 | 178 | 798 | 无 |
| 国外产品 | 7.8 | -16 | 156 | 450 | 轻度 |
本实施的航空用钛合金零部件专用成型油，具备独特的化学性质，化学稳定性强，具有高强度油膜、润滑性以及独特的极性性质确保其能提供钛合金加工的润滑能力，极强的热稳定性及抗氧化性使产品使用寿命长，不含卤素、重金属、硫、磷、硅等物质，所加工的零部件精度高，在200倍放大镜下无裂痕、抗疲劳等级为1++，切削边缘及工件的工作区域光滑，降低表面的磨擦力，可以减少热的产生以及将产生的切屑粘接在一起，使工具保持较长时间的切削并可取得较好的公差及更多的产量，同时延长刀具的使用寿命，该成型油各项指标达到或超过GB6144-2010有关指标，集中油池换油周期为15个月，单机油池换油周期为15个月，减少了废液处理和排放，保护了环境。
实施例七
本实施例的航空用钛合金零部件专用成型油，成型油原料按重量百分比包括下列组份：37.5%深精制低粘度基础油、31%非活性润滑剂、28%改性植物基合成酯氧化葵花籽油、3%纳米石墨粉和0.5%芳胺抗氧剂；
本实施例中，所述深精制低粘度基础油为碳链C17的矿物油；本实施例中，将碳链C17的矿物油按照同等重量比替换为碳链C12、碳链C13、碳链C14、碳链C15、碳链C16、碳链C18的矿物油中的一种，或者按照同等重量比替换为碳链C12、碳链C13、碳链C14、碳链C15、碳链C16、碳链C17、碳链C18的矿物油的混合物，均得合格的航空用钛合金零部件专用成型油，所得产品性质并无明显差别；
本实施例中，所述非活性润滑剂为硫化烯烃。
本实施例的航空用钛合金零部件专用成型油与同类国外产品的性能参数比对：
| 项目 | 运动黏度(40℃，cst) | 倾点(℃) | 闪点(℃) | 烧结负荷Pd值(N) | 钛腐蚀 |
| 实施例七 | 7.9 | -21 | 175 | 800 | 无 |
| 国外产品 | 7.8 | -16 | 156 | 450 | 轻度 |
本实施的航空用钛合金零部件专用成型油，具备独特的化学性质，化学稳定性强，具有高强度油膜、润滑性以及独特的极性性质确保其能提供钛合金加工的润滑能力，极强的热稳定性及抗氧化性使产品使用寿命长，不含卤素、重金属、硫、磷、硅等物质，所加工的零部件精度高，在200倍放大镜下无裂痕、抗疲劳等级为1++，切削边缘及工件的工作区域光滑，降低表面的磨擦力，可以减少热的产生以及将产生的切屑粘接在一起，使工具保持较长时间的切削并可取得较好的公差及更多的产量，同时延长刀具的使用寿命，该成型油各项指标达到或超过GB6144-2010有关指标，集中油池换油周期为19个月，单机油池换油周期为16个月，减少了废液处理和排放，保护了环境。
上述实施例中，所述改性植物基合成酯氧化葵花籽油可以直接在市面上购买获得，芳胺抗氧剂为锦州康泰公司生产的T501抗氧剂，非活性润滑剂为德国莱茵公司生产的硫化烯烃。因生产厂家的不同，购买同类产品会存在一些质量差异问题，因此对以上实施例造成的误差范围不落入该专利保护的范围内。
由此可见，本发明的航空用钛合金零部件专用成型油，具备独特的化学性质，化学稳定性强，具有高强度油膜、润滑性以及独特的极性性质确保其能提供钛合金加工的润滑能力，极强的热稳定性及抗氧化性使产品使用寿命长，不含卤素、重金属、硫、磷、硅等物质，所加工的零部件精度高，在200倍放大镜下无裂痕、抗疲劳等级为1++，切削边缘及工件的工作区域光滑，降低表面的磨擦力，可以减少热的产生以及将产生的切屑粘接在一起，使工具保持较长时间的切削并可取得较好的公差及更多的产量，同时延长刀具的使用寿命，该成型油各项指标达到或超过GB 6144-2010有关指标，集中油池换油周期超过15个月，单机油池换油周期超过12个月，减少了废液处理和排放，保护了环境；而对于以上技术效果，实施例一的配比以及工艺参数，使用效果最好，明显优于其它实施例，为最佳。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种航空用钛合金零部件专用成型油，其特征在于：成型油原料按重量百分比包括下列组份：20-40%深精制低粘度基础油、31-50%非活性润滑剂、22-28%改性植物基合成酯氧化葵花籽油、1-5%纳米石墨粉和0.1-1%芳胺抗氧剂。
2.根据权利要求1所述的航空用钛合金零部件专用成型油，其特征在于：成型油原料按重量百分比包括下列组份：30%深精制低粘度基础油、40%非活性润滑剂、26%改性植物基合成酯氧化葵花籽油、3%纳米石墨粉和1%芳胺抗氧剂。
3.根据权利要求2所述的航空用钛合金零部件专用成型油，其特征在于：所述深精制低粘度基础油为碳链C12-18的矿物油。
4.根据权利要求3所述的航空用钛合金零部件专用成型油，其特征在于：所述非活性润滑剂为硫化烯烃。
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