專利名稱：齒輪切削油的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在金屬加工操作中降低刀具磨損的潤(rùn)滑油組合物，特別的是，本發(fā)明涉及一種無(wú)氯極壓潤(rùn)滑油組合物。
背景技術(shù)：
金屬加工包括很多操作，在這些操作中刀具接觸工件并通過(guò)刀具的運(yùn)動(dòng)改變工件的外形或形狀。在操作中，在刀具與工件的接觸區(qū)添加一種金屬加工潤(rùn)滑劑。金屬加工液有三種主要的功能將刀具與工件之間的摩擦接觸所產(chǎn)生的熱移走；降低刀具與工件之間接觸時(shí)的摩擦；阻止因接觸點(diǎn)處的高溫和高壓而導(dǎo)致刀具與工件的焊接。
金屬加工液是由各種能夠?qū)崿F(xiàn)上述優(yōu)點(diǎn)的添加劑復(fù)配而成的，根據(jù)刀具與工件之間接觸處的溫度和壓力，金屬加工操作是在所謂的邊界條件、極壓條件或上述兩種條件的混合狀態(tài)下運(yùn)行。邊界條件指接觸區(qū)所產(chǎn)生的溫度不足以焊接刀具和工件時(shí)的狀態(tài)。邊界潤(rùn)滑劑通常是脂肪或皂，能夠使刀具和工件分離并降低其摩擦系數(shù)。當(dāng)接觸溫度和/或壓力上升超過(guò)邊界添加劑有效點(diǎn)時(shí)，例如在刀具速度高或增加切削負(fù)荷時(shí)，所謂的極壓添加劑被使用。在接觸區(qū)的高溫下，極壓添加劑與刀具和工件表面反應(yīng)，在金屬表面形成一層膜，防止新表面破壞或焊接在一起。已知可獲得的極壓添加劑是基于硫、氯或磷與金屬表面反應(yīng)。可以使用極壓添加劑混合物。
為了延長(zhǎng)刀具的使用壽命，增加工件的表面光面質(zhì)量，可以用邊界潤(rùn)滑劑和含有硫、氯或磷的極壓添加劑復(fù)配成各種金屬加工液。工業(yè)上一直在尋找在多種金屬加工場(chǎng)合具有提高性質(zhì)的金屬加工潤(rùn)滑劑。對(duì)于復(fù)雜操作，例如齒輪切削，由于在齒輪切削操作過(guò)程中刀具與工件之間產(chǎn)生高的溫度和壓力，對(duì)改善的潤(rùn)滑油的需要尤其大。

發(fā)明內(nèi)容
金屬加工液在具有潤(rùn)滑粘性的基礎(chǔ)油中含有活性硫、惰性硫和脂肪，金屬加工液不含氯和磷。邊界潤(rùn)滑是由脂肪提供的，而極壓潤(rùn)滑是由硫提供的?；钚粤?、惰性硫和脂肪通過(guò)傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定。上述三種成分中，兩種成分含量高，第三種含量低。為達(dá)到本發(fā)明的目的，含量高的活性硫或含量高的惰性硫定義為大于或等于0.85重量％，而含量低的活性硫或含量低的惰性硫定義為低于0.85重量％，含量高的脂肪定義為6.5重量％或更高，而含量低的脂肪低于6.5重量％。
在一個(gè)實(shí)施方案中，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)A×B×C的乘積對(duì)系統(tǒng)中可觀測(cè)的50％的變體有影響，其中A是惰性硫的重量百分含量，B是活性硫的重量百分含量，和C是脂肪的重量百分含量。優(yōu)選A×B×C的乘積大于0.9并低于22.5。
根據(jù)下文所提供的發(fā)明詳述，本發(fā)明的進(jìn)一步應(yīng)用場(chǎng)合將是顯而易見(jiàn)的。應(yīng)該被理解的是，在發(fā)明詳述和具體實(shí)施例中雖然闡述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，但僅是闡述，而不是限制本發(fā)明的范圍。
具體實(shí)施例方式
發(fā)明中的活性硫和惰性硫重量百分含量是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)方法ASTM D-1552測(cè)定的。同樣，本發(fā)明中的脂肪重量百分含量是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法ASTM D-94測(cè)定的。金屬加工液含有的活性硫、惰性硫、和脂肪的指標(biāo)值，可以通過(guò)多種市售添加劑利用本領(lǐng)域所熟悉的工藝復(fù)配而成。舉例說(shuō)明，添加劑就是大家所熟悉的輸送一定量的活性硫，惰性硫和/或脂肪。這些添加劑可以按各種比例復(fù)配成具有下述活性硫，惰性硫和脂肪濃度的金屬加工液組合物。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了一種金屬加工潤(rùn)滑油組合物，含有潤(rùn)滑基礎(chǔ)油，脂肪，惰性硫和活性硫。該潤(rùn)滑油組合物含有小于20ppm的氯，優(yōu)選小于10ppm的氯。在很多實(shí)施方案中，潤(rùn)滑劑組合物不含氯。另外，該組合物含有小于200ppm的磷，優(yōu)選小于100ppm，優(yōu)選小于50ppm，優(yōu)選小于20ppm，更優(yōu)選小于10ppm。在很多實(shí)施方案中，潤(rùn)滑劑組合物不含磷。惰性硫在組合物中的重量百分含量為A％，活性硫在組合物中的重量百分含量為B％，脂肪在組合物中的重量百分含量為C％，其中優(yōu)選A、B和C不為零。正如下文所定義，A、B和C中兩個(gè)值大，第三者的值小。正如上文所述，所述小值優(yōu)選大于零。
在很多實(shí)施方案中，A低時(shí)為小于0.85重量％，A高時(shí)為大于或等于0.85重量％；B低時(shí)為小于0.85重量％，B高時(shí)為大于0.85重量％；C低時(shí)為小于6.5重量％，C高時(shí)為大于或等于6.5重量％。
在很多優(yōu)選實(shí)施方案中，A低和B低時(shí)為小于0.6重量％，A高和B高時(shí)為大于1.0重量％；C低時(shí)為小于5重量％，C高時(shí)為大于8重量％。備選的，A低和B低時(shí)為小于或等于0.4重量％，A高和B高時(shí)為大于或等于1.2重量％；C低時(shí)為小于或等于4重量％，C高時(shí)為大于或等于9重量％。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方面是A×B×C的積大于0.9且小于22.5。在很多優(yōu)選實(shí)施方案中，乘積大于或等于2，大于或等于2.5，大于或等于2.7，或者大于或等于3。在很多實(shí)施方案中，乘積小于或等于15，小于或等于10，小于或等于7，或者小于或等于6.75。
在很多實(shí)施方案中，A×B×C的積大于或等于2，且小于或等于15；優(yōu)選大于或等于2.5，且小于或等于10；優(yōu)選大于或等于2.7，且小于或等于7；優(yōu)選大于或等于3，且小于或等于6.75。
在上述任一實(shí)施方案中，惰性硫優(yōu)選0.1重量％-3重量％；活性硫優(yōu)選0.1重量％-3重量％；脂肪優(yōu)選2重量％-20重量％?？偭蚝?A+B)×脂肪含量(C)的乘積優(yōu)選大于5.1，并且小于30，更優(yōu)選大于或等于9，且小于或等于17。
一方面，本發(fā)明給出了三種金屬加工潤(rùn)滑油組合物，用上述ASTM方法測(cè)定其含有活性硫，惰性硫和脂肪。在這三種潤(rùn)滑油組合物中，活性硫，惰性硫和脂肪中的兩者含量高，第三者含量低。
一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)應(yīng)于高含量的活性硫，低含量的惰性硫和高含量的脂肪，潤(rùn)滑油組合物含有0.85重量％-2重量％的活性硫，小于0.5重量％的惰性硫和6重量％-20重量％的脂肪。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，活性硫?yàn)?重量％-2重量％，惰性硫?yàn)樾∮?.3重量％和脂肪為約8重量％-20重量％。在一示例性的實(shí)施方案中，潤(rùn)滑油組合物包含約1.5重量％的活性硫，約0.2重量％的惰性硫和約10重量％的脂肪。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)應(yīng)于高含量的活性硫，高含量的惰性硫和低含量的脂肪，金屬加工組合物含有0.85重量％-2重量％的活性硫，0.85重量％-2重量％的惰性硫，和低于6重量％的脂肪。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，組合物包含約1重量％-約2重量％的活性硫，約1重量％-約2重量％的惰性硫，和小于4重量％的脂肪。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，組合物包含約1.5重量％的活性硫，約1.5重量％的惰性硫，和約3重量％的脂肪。
第三個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)應(yīng)于低含量活性硫，高含量惰性硫和高含量脂肪，本發(fā)明金屬加工潤(rùn)滑油組合物包含小于0.5重量％的活性硫，0.85重量％-2重量％的惰性硫，6重量％-20重量％的脂肪。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，組合物包含小于0.4重量％的活性硫，1重量％-2重量％的惰性硫和8重量％-20重量％的脂肪。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，組合物包含約0.2重量％活性硫，約1.5重量％的惰性硫和約10重量％的脂肪。
本發(fā)明也提供了一種用于在金屬加工過(guò)程中減少與工件接觸的刀具磨損的方法，該方法包括在金屬加工過(guò)程中利用潤(rùn)滑油組合物，例如上述那些潤(rùn)滑油組合物潤(rùn)滑刀具/工件的界面或者接觸區(qū)。
在很多實(shí)施方案中，這些組合物被用作齒輪切削潤(rùn)滑劑。本發(fā)明提供了一種在齒輪切削操作中減少刀具磨損的方法，該操作包括使金屬切削刀具與金屬工件接觸。減少磨損的方法包括在刀具和工件之間的接觸區(qū)使用潤(rùn)滑油組合物及通過(guò)刀具的切削從工件上切除金屬。該方法包括在接觸區(qū)使用潤(rùn)滑油組合物例如上述潤(rùn)滑劑組合物。
現(xiàn)在已知并且可以購(gòu)得多種金屬加工潤(rùn)滑添加劑，其提供活性硫、惰性硫、脂肪或者這些組分的混合物。在一典型的實(shí)施方案中，該流體包括脂肪或者硫化脂肪，同時(shí)還包括其它含硫極壓添加劑。
液體組合物中所使用的脂肪包括從動(dòng)植物中獲取的三酸甘油酯。這樣的三酸甘油酯可具有各種不飽和水平。如果需要的硫含量或活性硫含量相對(duì)低，優(yōu)選從動(dòng)物油(例如豬油)獲取的高度飽和的三酸甘油酯。另一方面，從植物油獲取的三酸甘油酯傾向于有更高水平的不飽和度。這樣的脂肪和三酸甘油酯用于調(diào)配含硫量相對(duì)高的潤(rùn)滑油組合物。這是因?yàn)榭梢允褂昧蚧荆覐闹参镉瞳@取的更高不飽和度的三酸甘油酯比從動(dòng)物油獲取的更高飽和度的三酸甘油酯能混合更高含量的硫。從植物中獲取三酸甘油酯和脂肪的例子包括葡萄籽油、蓖麻油、大豆油、米糠油，等等，但不限于上述例子。除了三酸甘油酯，脂肪酸及其酯都可被使用。脂肪酸和脂肪酯的非限制的實(shí)例包括油酸、米糠脂肪酸、以及它們的烷基酯(例如乙酯和辛酯)。三酸甘油酯、脂肪、以及酯可以被硫化或不被硫化。
很多含硫極壓添加劑都是已知并可以市購(gòu)。含硫極壓添加劑包括硫化油和硫化脂肪、硫化脂肪酸、硫化酯、硫化烯烴、二烴基多硫化物、硫代氨基甲酸鹽、硫代萜和二烷基硫二丙酸鹽等等，但不限于上述例子。硫化油和硫化脂肪可以由硫或含硫化合物與油和脂肪(例如豬油、鯨油、植物油、魚油等)反應(yīng)制得，并且它們的硫含量沒(méi)有特別限制。但是，通常優(yōu)選硫含量是5重量％-30重量％的材料，具體的例子包括硫化豬油、硫化菜籽油、硫化蓖麻油、硫化大豆油和硫化米糠油。硫化脂肪酸的例子包括硫化油酸；硫化酯的例子包括硫化油酸甲酯和硫化米糠脂肪酸辛酯。
硫化烯烴包括，例如通式如下的化合物R1-Sx-R2(I)其中R1代表碳原子數(shù)2-15的烯基；R2代表碳原子數(shù)2-15的烷基或烯基；x代表1-8的整數(shù)。
上述化合物由碳原子數(shù)2-15的烯烴，或者它的二至四聚體，與硫化劑例如硫、氯化硫等反應(yīng)制得，烯烴的非限制的例子包括丙烯、異丁烯和二異丁烯。
二烴基多硫化物是具有下述通式的化合物R3-Sy-R4(II)其中R3和R4分別代表碳原子數(shù)1-20的烷基或環(huán)烷基，碳原子數(shù)6-20的芳基，碳原子數(shù)7-20的烷基芳基，或碳原子數(shù)7-20的芳基烷基，并且R3和R4可以相同或不同；y代表2-8的整數(shù)。
R3和R4為烷基的式(II)化合物稱為烷基硫化物。
式(II)中R3和R4的非限制的例子包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、各種類型的戊基、各種類型的己基、各種類型的庚基、各種類型的辛基、各種類型的壬基、各種類型的癸基、各種類型的十二烷基、環(huán)己基、環(huán)辛基、苯基，萘基、甲苯基、二甲苯基、芐基和苯乙基。
二烴基多硫化物的非限制的例子包括二芐基多硫化物、二叔壬基多硫化物、雙十二烷基多硫化物、二叔丁基多硫化物、二辛基多硫化物、二苯基多硫化物和二環(huán)己基多硫化物。
硫代氨基甲酸鹽包括，例如硫代氨基甲酸鋅。硫代萜包括，例如五硫化二磷和蒎烯的反應(yīng)產(chǎn)物。二烷基硫代二丙酸鹽包括，例如二月桂基硫代二丙酸鹽和雙十八烷基硫代二丙酸鹽。
本發(fā)明金屬加工液或切削液使用的基礎(chǔ)油是有潤(rùn)滑粘性的油。合適的基礎(chǔ)油的運(yùn)動(dòng)粘度在40℃條件下為約1-約500cSt，優(yōu)選在2-250cSt范圍，優(yōu)選5-250cSt，優(yōu)選8-200cSt范圍，最優(yōu)選10-185cSt。該潤(rùn)滑油組合物具有相同范圍的粘度。
潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油可從天然潤(rùn)滑油、合成潤(rùn)滑油或者二者的混合物得到。合適的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油包括合成蠟和疏松石蠟異構(gòu)化而得的基礎(chǔ)油，也包括通過(guò)加氫裂化(而不是溶劑萃取)原油中的芳香物質(zhì)和極性物質(zhì)而制得的加氫裂化基礎(chǔ)油。
天然潤(rùn)滑油包括，石油潤(rùn)滑油、礦物油以及從煤或頁(yè)巖中獲取的油，其通過(guò)傳統(tǒng)的工藝精制而得，傳統(tǒng)的工藝包括精餾、溶劑萃取、脫蠟和加氫精制。
合成油包括烴油和鹵代烴油，例如聚合及共聚的烯烴、烷基苯、聚苯、烷基化二苯醚、烷基化二苯硫醚、以及它們的衍生物、類似物和同系物等。合成潤(rùn)滑油也包括氧化烯烴聚合物、共聚體、共聚物，以及它們的衍生物，其中的端羥基通過(guò)酯化、醚化等被改性。另一類合適的合成潤(rùn)滑油包括二元羧酸和各種醇所形成的酯?？梢杂米骱铣捎偷孽ヒ舶–5-C12一元羧酸與多元醇和多元醇醚制備而得的酯。
硅油(例如多烷基—、多元芳基—、多元烷氧基—、或者多元芳氧基—硅氧烷油和硅酸鹽油)包括另一類有用的合成潤(rùn)滑油。其它的合成潤(rùn)滑油包括液態(tài)含磷酸的酯，聚四氫呋喃，聚α-烯烴等。
潤(rùn)滑油可由未精制、精制、再精制油或者它們的混合油而得。未精制油直接從自然界、或者合成來(lái)源(例如煤、巖、焦油和瀝青)獲得，不必進(jìn)一步精制或處理。未精制油的例子包括由于餾直接制得的頁(yè)巖油，由蒸餾直接制得的石油潤(rùn)滑油，或者從酯化過(guò)程直接得到的酯類油，上述任一種油都不經(jīng)過(guò)進(jìn)一步處理直接使用。精制油和未精制油相類似，除了精制油要經(jīng)歷一個(gè)或多個(gè)純化步驟來(lái)提高一種或多種性質(zhì)。合適的純化技術(shù)包括精餾、加氫、脫蠟、溶劑萃取、酸或堿萃取、過(guò)濾和滲濾，這些技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。再精制油是精制油經(jīng)由與制備精制油相似的工藝處理而制得。這些再精制油也被稱作回收油或再處理油，并且經(jīng)常利用一些技術(shù)進(jìn)行額外處理，以除去廢添加劑和油分解產(chǎn)品。
在很多實(shí)施方案中，本發(fā)明中的潤(rùn)滑油組合物和金屬加工液還包括油溶性的金屬鈍化劑，比如三唑或噻二唑。如果使用鈍化劑，其用量為0.01-0.5體積％。此類鈍化劑包括三唑、芳基三唑例如苯并三唑和甲苯基三唑、上述三唑的烷基衍生物和苯并噻二唑例如R(C6H3)N2S，其中R是氫或C1-C10的烷基。合適的鈍化劑可以從Ciba Geigy公司購(gòu)買品牌為Irgamet和Reomet的鈍化劑，或者從Vanderbilt化學(xué)公司購(gòu)買品牌為Vanlube的鈍化劑。
在很多實(shí)施方案中，潤(rùn)滑油組合物和加工液還含有抗霧劑。抗霧劑可以任選的加入，基于活性組分，加入量為0.05-5.0體積％?？轨F劑通常是油溶性的有機(jī)聚合物，其分子量范圍(粘均分子量)為約300,000-4,000,000。典型的聚合物包括由單體例如異丁烯、苯乙烯、烷基甲基丙烯酸酯、乙烯、丙烯、正丁烯乙酸乙烯酯等制得的聚合物。優(yōu)選的物質(zhì)是聚甲基丙烯酸酯或聚(乙烯、丙烯、丁烯或異丁烯)，分子量為1,000,000-3,000,000。最優(yōu)選的是聚異丁烯，分子量為1,600,000-3,000,000，更優(yōu)選的是約2,100,000-2,350,000。這樣的聚合物通常以在礦物油稀釋劑中的溶液使用，溶液濃度為4-6wt％聚合物。甲基丙烯酸酯可從Rohm GmbH或Rohm and Haas公司購(gòu)得，聚烯烴材料可以從Exxon化學(xué)公司購(gòu)得。
本發(fā)明潤(rùn)滑油組合物和金屬加工液的一些特定應(yīng)用中也使用抗氧劑，例如當(dāng)潤(rùn)滑油同時(shí)肩負(fù)切削液和機(jī)械潤(rùn)滑油的雙重作用時(shí)。
通常，任何胺類或酚類抗氧劑，或兩者的混合物都可用作抗氧劑。如果使用抗氧劑，其加入量為0.01-1.0重量％。酚類抗氧劑都是大家所熟悉的。酚類抗氧劑的非限制的例子包括，丁基化羥基甲苯(BHT)、二-2，6-二-叔丁基酚的衍生物、含硫位阻酚和含硫位阻雙酚。
金屬加工過(guò)程包括各種工藝，其中一些工藝包括從工件上去除金屬，而另一些工藝包括改變形狀或外型而不去除金屬。去除金屬工藝的非限制的例子包括，切削、鉆孔、鏜孔、鏜磨、拉削和研磨。改變工件形狀或外型而不去除部分金屬的金屬加工工藝的非限制的例子包括，成型、沖壓和拉拔。在所有金屬加工過(guò)程中，刀具和工件在加工過(guò)程中都有接觸。工件定義為兩者中被去除金屬或重塑外型的那一方，而刀具在操作中去除工件金屬或改變工件的外型，通常不經(jīng)歷物理改變。
但是不可避免的是，金屬與金屬的接觸，特別是在高負(fù)荷或高溫下，刀具在和工件接觸時(shí)會(huì)發(fā)生改變，盡管在接觸區(qū)有潤(rùn)滑組合物的潤(rùn)滑或者刀具相對(duì)硬。通常，刀具的損傷可由磨損量來(lái)衡量。刀具的磨損導(dǎo)致鋒利度的降低，以致切削效率降低，或者能夠?qū)е碌毒叱叽绲母淖円灾略摰毒卟辉龠m用于金屬加工。通常希望在金屬加工過(guò)程中通過(guò)減少其磨損量來(lái)延長(zhǎng)刀具的使用壽命。
本發(fā)明的金屬加工潤(rùn)滑劑通過(guò)熱傳導(dǎo)來(lái)冷卻工件和刀具。潤(rùn)滑油組合物中的添加劑也減少了接觸點(diǎn)上的摩擦，并且極壓添加劑阻止了高溫或高壓時(shí)的焊接或?yàn)?zāi)難性事故。在溫和的負(fù)載或速度條件下，邊界條件起主要作用，而在更極端條件下，加工液中的極壓添加劑與刀具和/或工件上的金屬發(fā)生反應(yīng)，形成一層結(jié)實(shí)的膜，在高負(fù)荷/溫度/壓力條件下不會(huì)被破壞。
在金屬加工過(guò)程中，本發(fā)明的潤(rùn)滑液被用在刀具和工件之間的接觸區(qū)。使用該潤(rùn)滑液的方法多種多樣，包括把接觸區(qū)浸泡在潤(rùn)滑液中、向接觸區(qū)噴灑潤(rùn)滑液、用潤(rùn)滑液浸灌接觸區(qū)、用泵將潤(rùn)滑液的液流注入接觸區(qū)、用潤(rùn)滑液周期性的潤(rùn)濕刀具或工件、或者連續(xù)或間歇地向刀具和工件的接觸區(qū)施加潤(rùn)滑液的任意一種方法。
本發(fā)明已經(jīng)描述了各種優(yōu)選實(shí)施方案，給出如下實(shí)施例進(jìn)一步非限制地進(jìn)行舉例說(shuō)明。
實(shí)施例調(diào)配了八個(gè)試驗(yàn)金屬加工液，含有高含量或低含量的活性硫、惰性硫和脂肪。齒輪切削研究中的配方和磨損結(jié)果在下表中列出。在此表中，活性硫和惰性硫的含量高意味著其含量為1.5重量％，脂肪的含量高意味著其含量為10重量％?；钚粤蚝投栊粤虻暮康鸵馕吨浜繛?.2重量％，脂肪的含量低意味著其含量為3重量％。本發(fā)明中的齒輪切削操作在一臺(tái)美國(guó)Pfauter Hobbing公司生產(chǎn)的型號(hào)為PE80的車床上進(jìn)行。實(shí)施例1-8的試驗(yàn)共混物以大約65gpm和25psi被供給到刀具和工件之間的接觸區(qū)。用Rex76，洛氏C硬度為64.0-66.0，有氮化鈦保護(hù)涂層的A級(jí)銑刀來(lái)切削5130H鋼制的小齒輪。操作條件轉(zhuǎn)速rpm＝688，軸向進(jìn)給＝2.2，一級(jí)進(jìn)給率＝2.2，換檔速率＝0.025。刀具的磨損用其切削6,000個(gè)工件后，測(cè)量其尺寸變化(在表中的單位為英寸)來(lái)表征。本發(fā)明的金屬加工液用實(shí)施例1、2和3來(lái)說(shuō)明，其中兩個(gè)組分的含量高，第三個(gè)組分的含量低。
實(shí)施例

對(duì)本發(fā)明的描述實(shí)際上只是為了舉例，因此不離開(kāi)本發(fā)明要旨的變動(dòng)也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，這樣的變動(dòng)不能被認(rèn)為是脫離了本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種金屬加工潤(rùn)滑油組合物，包括潤(rùn)滑基礎(chǔ)油，氯，含量小于10ppm，磷，含量小于200ppm，惰性硫，在組合物中的含量為A重量％，活性硫，在組合物中的含量為B重量％；和脂肪，在組合物中的含量為C重量％，其中A×B×C的乘積大于0.9重量％，且小于22.25重量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中乘積大于或等于2重量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中乘積大于或等于2.3重量％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中乘積大于或等于2.7重量％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中乘積大于或等于3重量％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中乘積小于或等于15重量％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中乘積小于或等于10重量％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中乘積小于或等于7重量％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中乘積小于或等于6.75重量％。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中乘積大于或等于2重量％，且小于或等于15重量％。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中乘積大于或等于2.3重量％，且小于或等于10重量％。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中乘積大于或等于2.7重量％，且小于或等于7重量％。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中乘積大于或等于3重量％，且小于或等于6.75重量％。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，含有0.1重量％-3重量％的惰性硫、0.1重量％-3重量％的活性硫和2重量％-20重量％的脂肪。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中總硫含量(A+B)×C的乘積大于5.1重量％，且小于30重量％。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的組合物，其中乘積(A+B)×C大于或等于9重量％，且小于或等于17重量％。
17.一種金屬加工潤(rùn)滑油組合物，包括潤(rùn)滑基礎(chǔ)油，惰性硫，在組合物中的含量為A重量％，活性硫，在組合物中的含量為B重量％，脂肪，在組合物中的含量為C重量％，氯，含量小于10ppm，且磷，含量小于200ppm，其中A、B和C中的兩個(gè)值是高含量，并且A、B和C中的第三個(gè)值是低含量；其中低含量的A為小于0.85重量％，高含量的A為大于或等于0.85重量％，其中低含量的B為小于或等于0.85重量％，其中高含量的B為大于0.85重量％，其中低含量的C為小于6.5重量％，并且其中高含量的C為大于或等于6.5重量％。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的組合物，其中低含量為大于0。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的組合物，其中低含量A和低含量B為小于0.6重量％，其中高含量A和高含量B為大于1.0重量％，其中低含量C為小于5重量％，并且其中高含量C為大于8重量％。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的組合物，其中低含量A和低含量B為小于或等于0.4重量％，其中高含量A和高含量B為大于或等于1.2重量％，其中低含量C為小于或等于4重量％，并且其中高含量C為大于或等于9重量％。
21.一種金屬加工潤(rùn)滑油組合物，包括潤(rùn)滑基礎(chǔ)油和添加劑，添加劑中的活性硫、惰性硫和脂肪用ASTM D-1552和ASTMD-94測(cè)量，其中潤(rùn)滑油組合物含有小于10ppm的氯和小于200ppm的磷，其中潤(rùn)滑油組合物含有0.85重量％或更多的活性硫，小于0.5重量％的惰性硫和其中潤(rùn)滑油組合物含有6重量％-20重量％的脂肪。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的組合物，其中潤(rùn)滑油組合物含有1重量％-2重量％的活性硫、小于0.3重％的惰性硫和6重量％-20重量％的脂肪。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的組合物，含有約1.5重量％的活性硫、約0.2重量％的惰性硫和約10重量％的脂肪。
24.一種用來(lái)減少金屬加工操作過(guò)程中與工件接觸的加工刀具磨損的方法，包括在加工過(guò)程中，用如權(quán)利要求21所述的潤(rùn)滑油組合物潤(rùn)滑刀具工件界面。
25.一種用來(lái)減少金屬加工操作過(guò)程中與工件接觸的加工刀具磨損的方法，包括在加工過(guò)程中，用如權(quán)利要求23所述的潤(rùn)滑油組合物潤(rùn)滑刀具工件界面。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中金屬加工操作是切削或鉆孔。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中金屬加工操作是成型或拉拔。
28.一種金屬加工潤(rùn)滑油組合物，包括潤(rùn)滑基礎(chǔ)油和添加劑，添加劑中的活性硫、惰性硫和脂肪用ASTM D-1552和ASTMD-94測(cè)量，其中潤(rùn)滑油組合物含有小于10ppm的氯和小于200ppm的磷，其中潤(rùn)滑油組合物含有0.85重量％-2.0重量％的活性硫，小于0.85重量％的惰性硫和其中潤(rùn)滑油組合物含有小于6重量％的脂肪。
29.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合物，其中潤(rùn)滑油組合物含有1重量％-2重量％的活性硫、1重量％-2重量％的惰性硫和小于4重量％的脂肪。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的組合物，含有約1.5重量％的活性硫、約1.5重量％的惰性硫和約3重量％的脂肪。
31.一種用來(lái)減少金屬加工操作過(guò)程中與工件接觸的加工刀具磨損的方法，包括在加工過(guò)程中，用如權(quán)利要求28所述的潤(rùn)滑油組合物潤(rùn)滑刀具工件界面。
32.一種用來(lái)減少金屬加工操作過(guò)程中與工件接觸的加工刀具磨損的方法，包括在加工過(guò)程中，用如權(quán)利要求30所述的潤(rùn)滑油組合物潤(rùn)滑刀具工件界面。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中金屬加工操作是切削或鉆孔。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中金屬加工操作是成型或拉拔。
35.一種金屬加工潤(rùn)滑油組合物，含有潤(rùn)滑基礎(chǔ)油和添加劑，添加劑中的活性硫、惰性硫和脂肪用ASTM D-1552和ASTM D-94測(cè)量，其中潤(rùn)滑油組合物含有小于10ppm的氯和小于200ppm的磷，并且其中潤(rùn)滑油組合物含有0.5重量％或更少的活性硫、0.85重量％-2.0重量％的惰性硫和6重量％-20重量％的脂肪。
36.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合物，其中潤(rùn)滑油組合物含有小于0.4重量％的活性硫、1重量％-2重量％的惰性硫和8重量％-20重量％的脂肪。
37.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合物，含有約0.2重量％的活性硫、約1.5重量％的惰性硫和約10重量％的脂肪。
38.一種用來(lái)減少金屬加工操作過(guò)程中與工件接觸的加工刀具磨損的方法，包括在加工過(guò)程中，用如權(quán)利要求35所述的潤(rùn)滑油組合物潤(rùn)滑刀具工件界面。
39.一種用來(lái)減少金屬加工操作過(guò)程中與工件接觸的加工刀具磨損的方法，包括在加工過(guò)程中，用如權(quán)利要求37所述的潤(rùn)滑油組合物潤(rùn)滑刀具工件界面。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中金屬加工操作是切削或鉆孔。
41.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中金屬加工操作是成型或拉拔。
42.一種在齒輪切削過(guò)程中減少刀具磨損的方法，齒輪切削過(guò)程包括使金屬切削刀具和工件相接觸，上述方法包括在刀具和工件的接觸區(qū)加入潤(rùn)滑油組合物；和通過(guò)刀具的切削活動(dòng)去除工件上的金屬，其中潤(rùn)滑油組合物含有0.85重量％-2重量％的活性硫、小于0.5重量％且非0的惰性硫和6重量％-20重量％的脂肪。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的組合物，其中潤(rùn)滑油組合物含有1重量％-2重量％的活性硫、小于0.3重量％的惰性硫和8重量％-20重量％的脂肪。
44.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中潤(rùn)滑油組合物含有約1.5重量％的活性硫、約0.2重量％的惰性硫和約10重量％的脂肪。
45.一種在齒輪切削過(guò)程中減少刀具磨損的方法，齒輪切削過(guò)程包括使金屬切削刀具和工件相接觸，上述方法包括在刀具和工件的接觸區(qū)加入潤(rùn)滑油組合物；和通過(guò)刀具的切削活動(dòng)去除工件上的金屬，其中潤(rùn)滑油組合物含有0.85重量％-2重量％的活性硫、0.85重量％-2重量％的惰性硫和小于6重量％且非0的脂肪。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的組合物，其中潤(rùn)滑油組合物含有1重量％-2重量％的活性硫、小于1重量％-2重量％的惰性硫，和4重量％的脂肪。
47.根據(jù)權(quán)利要求45中所述的方法，其中潤(rùn)滑油組合物含有約1.5重量％的活性硫、約1.5重量％的惰性硫和約3重量％的脂肪。
48.一種在齒輪切削過(guò)程中減少刀具磨損的方法，齒輪切削過(guò)程包括使金屬切削刀具和工件相接觸，上述方法包括在刀具和工件的接觸區(qū)加入潤(rùn)滑油組合物；和通過(guò)刀具的切削活動(dòng)去除工件上的金屬，其中潤(rùn)滑油組合物含有0.5重量％或更少且非0的活性硫、0.85重量％-2.0重量％的惰性硫和6重量％-20重量％的脂肪。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的組合物，其中潤(rùn)滑油組合物含有0.4重量％或更少的活性硫、1重量％-2重量％的惰性硫和8重量％-20重量％的脂肪。
50.根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中潤(rùn)滑油組合物含有約0.2重量％的活性硫、約1.5重量％的惰性硫和約10重量％的脂肪。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種金屬加工潤(rùn)滑油組合物，包括潤(rùn)滑基礎(chǔ)油，含量小于10ppm的氯，含量小于200ppm的磷，在組合物中的含量為A重量％的惰性硫，在組合物中的含量為B重量％的活性硫，和在組合物中的含量為C重量％的脂肪，其中A×B×C的乘積大于0.9重量％且小于22.25重量％。該金屬加工潤(rùn)滑油組合物適用于在金屬加工操作過(guò)程中，特別是在齒輪切削過(guò)程中，減少刀具磨損。
文檔編號(hào)C10M155/00GK1749378SQ200510078358
公開(kāi)日2006年3月22日 申請(qǐng)日期2005年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月3日
發(fā)明者C·P·哈里斯, K·M·安圭什, A·克爾潘 申請(qǐng)人:通用汽車公司