半合成极压切削液又称极压微乳液,主要由矿物油、表面活性剂、防锈剂、极压剂、防霉剂和水组成。含矿物油5~30%。乳化微粒直径小于0.1μm,呈半透明状态。由于半合成极压切削液,集乳化液和合成液的优点于一体,又具有合适的极压性能,是非常有发展前景的一类切削液。
含Cl极压剂,如氯化石蜡等,由于价格低廉,效果也不错,其腐蚀性通过加入合适的缓蚀剂而得到抑制。目前,仍是比较常用的切削液极压剂。加入量以浓缩物8~15%为宜。钼系极压剂,虽然价格稍高,但效果好。尤其是有机钼类化合物,不但极压润滑效果好,而且兼具防锈作用,是具有发展前景的一类极压润滑剂。
19世纪80年代,美国科学家就已首先进行了切削液的评价工作。 F·W·Taylor发现并阐明了使用泵供给碳酸钠水溶液可使切削速度提高30%~40%的现象和机理。针对当时使用的刀具材料是碳素工具钢,切削液的主要作用是冷却,故提出“冷却剂”一词。从那时起,人们把切削液称为冷却润滑液。
随着人们对切削液认识水平的不断提高以及实践经验的不断丰富,发现在切削区域中注入油剂能获得良好的加工表面。早,人们采用动植物油来作为切削液,但动植物油易变质,使用周期短。20世纪初,人们开始从原油中提炼润滑油,并发明了各种性能优异的润滑添加剂。在次世界大战之后,开始研究和使用矿物油和动植物油合成的复合油。1924年,含硫、氯的切削油获得专利并应用于重切削、拉削、螺纹和齿轮加工。
刀具材料的发展推动了切削液的发展,1898年发明了高速钢,切削速度较前提高2~4倍。1927年德国首先研制出硬质合金,切削速度比高速钢又提高2~5倍。随着切削温度的不断提高,油基切削液的冷却性能已不能完全满足切削要求,这时人们又开始重新重视水基切削液的优点。1915年生产出水包油型乳化液,并于1920年成为优先选用的切削液用于重切削。