切削液用于金属及其合金切削、冲压、轧制和拉拔等各种加工过程中所使用的润滑剂,是金属加工过程重要的配套材料。切削液在金属加工过程中具有润滑、冷却、防锈和清洗等作用,因而能延长刀具的使用寿命,防止金属零件锈蚀,带走加工过程产生的热量,有效清除零件和刀具表面上的切屑和其它粉粒,改善加工质量,提高生产效率。本文通过查阅资料,分别选择链长不同的有机羧酸与三乙醇胺进行酯化反应,生成有机羧酸三乙醇胺皂,利用叠片试验对比其单独防锈性能和在表面活性剂干扰的情况下的防锈性能。首先通过试验发现,磺化蓖麻油酸三乙醇胺、油酸(C15)三乙醇胺、癸二酸三乙醇胺皂和硼酸酯具有更好的防锈性能;接着采用正交试验的方法将这四种成分的比例优化,得出了在叠片防锈性能达20小时的防锈性能优良的切削液防锈配方,在该配方的基础上再添加硼砂、硫脲作为极压润滑剂,利用摩擦磨损试验机对比在不同成分的油酸三乙醇胺、硫脲和硼砂的切削液的润滑性能。配制出的切削液在极压条件下受到的摩擦力小于同条件下的润滑油。该配方中的主要原料蓖麻油、油酸均来自植物,硼砂、其它如消泡剂、杀菌剂、稳定剂等均选用性能优良的环保型试剂。通过性能试验,完全满足GB6144-85的国家标准。本文结合机械和化学原理全面解释了切削液工作机理;通过分析,发现切削液的防锈作用主要是由碱性溶液抑制氢离子析出以及防锈剂的极性基团的吸附,非极性集团形成致密膜来实现。当切削液中的有机成分极性基团能牢固地吸附在金属表面上,非极性基团能有效地覆盖全部的金属表面时,它们就有良好的防锈性能。通过X能谱分析,发现在高压、高速摩擦情况下,硫和氧元素起了关键的作用。通过对金属切削机理分析中发现,在刀具的前刀面和切屑摩擦区域可分为黏结区和滑动区,切削液的冷却和冲刷效果可以缩短黏结区,从而也减少了摩擦和刀具的磨损;在刀具的后刀面与切屑摩擦区域需要切削液中表面活性剂的渗透能力进入切削区从而在表面生成极压润滑膜。