固体润滑剂在切削加工润滑中的应用（四）

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　　由于自润滑材料在特殊工作条件下具有优良的摩擦学特性，因而受到人们的广泛关注，成为材料科学研究领域的一个重要发展方向。目前，在切削过程中实现刀具自润滑的方法主要有两种：①利用切削高温作用下的摩擦化学反应，在刀具材料表面原位生成具有自润滑作用的反应膜；②直接将固体润滑剂添加到刀具材料中，实现刀具自润滑。添加固态润滑剂是制备自润滑材料的一个重要途径。常用的固态润滑剂有MoS2、hBN、H3BO3、TaS2、WS2等以及部分软金属(Ni、W、Al、Ti、Co等)，它们与金属材料的摩擦系数可降低至0.1～0.2，仅为普通刀具材料的1/4～1/2。固态润滑剂具有承载极限高、高温化学稳定性好、物性变化小等特点，在特殊工作条件下具有良好的润滑性能。将固态润滑剂作为添加剂加入刀具材料基体中形成复合刀具材料，可利用固态润滑剂易拖敷、摩擦系数小等特点，在刀具表面形成连续的固态润滑层，从而使刀具材料获得自润滑特性。此类自润滑刀具材料具有良好的高温摩擦性能，可适应1200℃以上的切削温度范围以及很宽的切削速度范围,并能承受高载荷，可较好满足高速切削、干式切削、硬态切削以及难加工材料加工等先进制造技术对刀具材料提出的严格要求。?
1 X1 {$ w3 x, A7 t0 j9 B& y2 @　　添加固态润滑剂会对刀具材料性能产生两方面的影响：一方面，固态润滑剂可在摩擦表面拖敷形成润滑膜，从而改善摩擦界面的接触状态，减小摩擦磨损；另一方面，固态润滑剂在刀具材料中的弥散可能导致材料机械性能下降。因此，为了既保证固态润滑剂的足够含量以形成连续润滑膜，从而实现稳定的润滑作用，同时又能保证刀具材料的物理机械性能不致明显下降，就必须在其物理机械性能与自润滑性能之间进行合理的综合平衡。由于此类自润滑刀具材料内部始终含有固态润滑剂，因而刀具在整个生命周期内始终具有自润滑功能，且刀具材料在很宽的温度范围内(低速到高速切削)均具有自润滑能力。
　　6.结语?
; s3 k* ]2 q: q' W　　切削液润滑是切削加工中最传统，也是生产实际中应用最广泛的润滑方法，但是切削液仅在切削温度较低的范围内才有效。固体润滑剂在切削液中的应用，大大提高了切削的润滑特性、承载能力和温度适应性能，改善了加工表面质量，使切削液在苛刻加工条件下的性能大大提高。将固体润滑剂应用到涂层刀具中制备出具有润滑功能的涂层刀具，可以改善刀具的摩擦性能，比单独使用硬涂层的刀具具有更高的使用寿命和较低的摩擦系数。对刀具表面进行涂覆润滑涂层是一种很有前途的润滑方式之一，目前国内外发展都很快，但是涂层刀具中的润滑涂层在切削过程中难以补充，一旦润滑涂层磨损或脱落便会发生润滑失效，因此，从目前的情况来看，切削加工中最有前途的润滑技术可能是自润滑刀具，它具有优异的减摩和抗磨作用，并可节省冷却润滑系统、减小设备投资、降低加工成本、减小资源消耗和防止切削液对环境的污染，可在高速切削、干切削、硬切削和难加工材料的加工等方面有广阔的应用前景。由于应用液体润滑在切削液的制造、使用、处理及排放等各个时期均会对环境造成严重污染，且在加工成本中占有很大比例，随着人们对环境和加工成本的要求，其应用将会受到严格限制，因此固体润滑方式在以后将取得更广泛的应用。
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