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行业案例
干货 | 金属加工液的选用及金属表面腐蚀原因
        腐蚀是金属表面部分或全部剥离、溶解或软化的化学反应。锈经常被误用或误解,只指铁和钢。腐蚀不仅包括黑色金属,还包括有色金属。以下内容主要讨论腐蚀的原因和改善措施。

        冷却是金属加工液最重要的功能之一。有效地冷却可以保证工具的良好使用寿命和工件的几何精度。与油相比,水剂在去除热量方面更好;但纯水与新加工的金属接触会导致腐蚀。因此,腐蚀是每个用户和水基金属加工液制造商必须面对的问题。干切割过程也将面临腐蚀问题,不仅由水基金属加工液引起。金属表面腐蚀的原因有很多。

金属表面腐蚀
        腐蚀可以发生在一年内的任何时候。一般来说,7月至9月的温度和相对湿度较高,更容易发生腐蚀。干旱地区相对湿度较低,腐蚀很少发生。
        当工件与人接触时,很容易发生腐蚀。在搬运过程中,新机床和金属工件表面留下的指纹及皮肤上的汗液会导致腐蚀。这种情况在酸性皮肤和表面光洁度高的工件中很常见。使用指纹中和剂可以防止类似的指纹腐蚀。
随着温度的升高,包括腐蚀在内的化学反应速度会更快。夏季高温和空气中的水分和氧气也是加速腐蚀的原因。
        当水凝结在工件表面时,电解质就会形成。秋冬季节能提供防锈保护的加工液浓度,湿度持续上升时,不再提供有效的防锈保护。因此,有必要适当调整浓度。秋冬季节,浓度1:30(3.3%)就足够了;但在湿热季节,浓度可能需要提高到1:25(4%),或者直到工件表面生锈。需要注意的是,提高中央槽系统的浓度会导致泡沫和皮炎。
        pH值是金属加工液控制腐蚀的重要参数。超过9的高pH值可以保护黑色金属,但不利于有色金属的腐蚀保护,如铝、黄铜和青铜。
当然水硬度会影响加工液的平衡,不同地理区域的水硬度不同,调节水硬度会优化加工液的性能。
        在单机条件下,如果pH值较低,最简单的解决方案是倾倒和清洗水箱,然后根据推荐的浓度添加新鲜的金属加工液。如果是加工黑色金属的中心槽系统,可以用适当的添加剂将pH值调整到8.8~9.2。如果pH值特别高,金属加工液经常被污染,需要重新清洗水箱并更换新液。
        金属加工液中的金属颗粒通常被认为是污垢或碎屑。如果不及时清洗,碎屑会堆积在工件表面形成电池,碎屑下的金属往往会生锈。在单机条件下,应及时排空-清洗-用清水冲洗,并根据推荐浓度添加新鲜金属加工液。
        通常,水中的化学物质是积累的,这会提高加工液的腐蚀程度。所有的水都含有离子,有些离子很有侵蚀性,会导致大多数金属腐蚀。水中含有氯化物、硫化物和硝酸盐破坏了金属表面的保护层,导致腐蚀。持续加水会提高中央槽系统中氯化物、硫化物和硝酸盐的含量。金属加工液使用时间越长,离子的侵蚀性就越高。
        使用每种金属加工液都需要保持一定的浓度才能发挥最佳性能。定期检测金属加工液的浓度可以避免加工液性能变化问题。
        如果用户怀疑水有侵蚀性,可以通过全面分析取样确定。当中央槽系统的金属加工液被怀疑导致腐蚀时,请取样并检测离子含量。当氯化物、硫化物和硝酸盐浓度超过可接受范围时,可以使用去离子水或蒸馏水作为工艺水,也可以选择耐腐蚀性高的金属加工液。

        在水中的沉淀的固体会破坏金属加工液的性能。最常见的例子是水硬度,这是由钙和镁离子溶解在水中引起的。

金属表面水渍.webp
        金属加工液的高细菌含量会导致腐蚀。细菌不仅会耗尽加工液的成分,还会降低溶液的pH值。细菌的代谢物包括弱有机酸,可以降低加工液的pH值,削弱金属加工液的耐腐蚀性,从而破坏金属加工液。
        对于单机来说,金属加工液中含有大量的细菌。最简单的解决办法是倾倒旧加工液,用高效的机床清洗剂彻底清洗整个系统,用新鲜水冲洗,然后根据推荐浓度加入新鲜金属加工液。如果更换新液体困难,也可以使用适当的杀菌剂。对于中央槽系统,可采取预防措施,包括正确使用杀菌剂来控制细菌繁殖。
        在建议的浓度范围内,金属加工液将发挥最佳作用。如果浓度较低,则金属加工液的成分可能无法达到建议浓度的效果。甚至导致使用防锈抑制剂,也不能防止新加工和磨削工件的腐蚀。
        应定期检测金属加工液的浓度。化学滴定法和折射器(折光仪)是检测浓度的最佳方法,可以添加原液来达到推荐浓度。对于单机,则不建议使用添加剂打破平衡,应倾倒和更换新液体。
        一般来说,推荐浓度的金属加工液最多可提供72小时的防锈时间。绝大多数金属加工液的防锈时间随着金属材料(如高合金钢、铸铁等)的变化而变化。适当浓度下可接受的防锈时间为48小时;高合金钢为72小时。如果防锈要求超过这些时间,建议使用长期防锈添加剂。
腐蚀性气体
        金属加工过程完成后,工件进入储存期。腐蚀很可能是由腐蚀性气体引起的。热处理会排放腐蚀性烟雾,其中最腐蚀性的成分之一是SO2烟雾,它能迅速腐蚀工件表面;建筑粉尘也是导致金属表面快速腐蚀的因素。
        金属加工区的通风是解决腐蚀性气体的唯一途径。去除腐蚀性烟雾可以解决由此产生的腐蚀问题。
        双金属腐蚀是指加工过程中2中不同金属由于金属加工液中导电介质的存在和电子转移引起的的腐蚀。一般来说,矿物油含量较高的金属加工液可以避免这种腐蚀。
        由于乳化剂不稳定,当出现破乳现象时,防锈添加剂失效,则容易产生腐蚀。当乳化剂看起来像水或分层时,乳化剂可能会失效或损坏。最简单的解决方案是倾倒旧金属加工液,然后用新鲜水冲洗,最后根据推荐浓度添加新鲜金属加工液。 
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