刀具材料的發展推動了切削液的發展,1898年發明了高速鋼,切削速度較前提高2~4倍。1927年德國首先研制出硬質合金,切削速度比高速鋼又提高2~5倍。隨著切削溫度的不斷提高,油基切削液的冷卻性能已不能完全滿足切削要求,這時人們又開始重新重視水基切削液的優點。1915年生產出水包油型乳化液,并于1920年成為優先選用的切削液用于重切削。
鋼鐵在進行涂裝前通常需要進行前處理,包括除油、除銹等工藝,化學前處理方法通常還要在鋼鐵的表面形成一層化學轉化膜,該轉化膜既有一定的防腐能力,可以避免零件在噴涂前短暫的時間內返銹,也可以增加零件表面的粗糙度,增強涂料與基底的結合力。
鋯酸鹽沉淀結晶成膜:當表面離解出的ZrF6-,與溶解中的金屬離子Fe2+達到溶度積常數Ksp時,就會形成鋯酸鹽沉淀。
Fe2++ ZrF62-+H2O — FeZrF6+2H20
鋯酸鹽沉淀與水分子一起形成成膜物質,以[Zr]為膜晶核不斷堆積,晶核繼續長大成為晶粒,無數個晶粒堆積形成轉化膜。硅烷化處理和陶化處理都可稱之為無磷成膜處理,目前市場上還有其它方式的無磷成膜處理方法,這些新技術與硅烷化或陶化處理有很多相似之處,一般都含有微量甚至不含重金屬和磷酸鹽,不需要表調,可處理多種板材等,處理時間短,可以提高生產效率,在節能減排方面具有相當大的優勢,無磷成膜技術必將成為未來鋼鐵表面化學轉化膜的主要處理方式。
油基切削液的潤滑性能較好,冷卻效果較差。水基切削液與油基切削液相比潤滑性能相對較差,冷卻效果較好。慢速切削要求切削液的潤滑性要強,一般來說,切削速度低于30m/min時使用切削油。
含有極壓添加劑的切削油,不論對任何材料的切削加工,當切削速度不超過60m/min時都是有效的。在高速切削時,由于發熱量大,油基切削液的傳熱效果差,會使切削區的溫度過高,導致切削油產生煙霧、起火等現象,并且由于工件溫度過高產生熱變形,影響工件加工精度,故多用水基切削液。