在不銹鋼加工作業中，不銹鋼切削油基本上可區分為油性不銹鋼切削油、水溶性不銹鋼切削油、合成不銹鋼切削液三大類。今天和大家說一說油性不銹鋼切削油的重要特征及潤滑過程原理。

油性切削油一般多以低粘度礦物油為基質，再與其它添加劑混合制成，使用時不需要再稀釋。 礦物油有許多不同的種類，而其特性也有所不同。有些適合做切削油，有些則不適合，中東的油和委內瑞拉的油不相同，即使同一區域不同油井所生產的油也不盡相同。透過種種煉制過程，在一定程度內，可以改變油品的特性。但基本上，油的某些特性是難以改變的，也就是說在添加劑加入前，我們要在不同的基礎油中，做一個正確的選擇。

礦物油是由多種碳氫化合物的混合，因為碳鏈接構的不同，而有石蠟基、環烷基及芳香烴基等幾類不同的成份類別。其中以石蠟基油比例較高，含芳香烴較少的基礎油用來制造切削油較佳。這種成份的油品，可以用特殊溶劑煉制技術得到，同時也具有高黏度指數的特性。這種油品在高溫下，黏度較穩定。高黏度指數油品因為具有下列特性，所以較佳。

不易氧化，使用壽命較長。對溫度變化影響較小，在高溫下（如刀具前端）薄膜強度較佳。對皮膚較無害（在高黏度指數油品煉制過程中，可將一些有致癌因子的芳香烴結構除去）。機械的橡膠部分較不易損害。油性切削油的重要特性如下：

1. 黏度

黏度是油品維持本身稠度的能力，在油性切削油中扮演重要角色。低黏度油較稀薄，有較好的滲透力及濕潤力，如果選擇適當的添加劑，可使油更快速的到達切削區。并且因為稀薄，其冷卻、清洗能力均較佳。高黏度油較稠密，分子較大，有較佳的潤滑性及較大的金屬表面隔離能力，但是流動性及冷卻性不如低黏度油。

2. 潤滑

金屬在切削時，隨著工件材料的不同和切削速度的不同，會產生不同的熱量和壓力，潤滑作用主要是牽涉到刀具面在滑動區間的潤滑，潤滑過程包含三種基本機械理論：

a. 液動潤滑

（物理上分離）液動潤滑是潤滑油介于刀具面和工作面之間作物理分離，并無化學反應發生。黏度較高或較稠的油具有較大的分子，因此有較佳的分離效果。在刀具滑動區間有較大負荷及壓力時，礦物油的黏度會升高，因此改進了它的潤滑性，這種特性稱為「彈性液動潤滑」。但是在滑動區間內，刀具與工作件在加工時所產生的壓力過高時仍會將油擠出，因此以具有物理上分離特性的純礦物油作為潤滑油使用，并非十分有效的方法。單靠礦物油潤滑只能從事一般金屬之輕負荷加工，如果要用于硬性金屬（不銹鋼、合金鋼等）加工，則需另外加添加劑。

b. 邊際潤滑

在邊際潤滑中，將極性物質加入礦物油中，會在工件面和刀具面形成有化學鍵結的有機薄膜。這種薄膜會黏附在金屬表面，因此耐磨性比單純以油分子隔離工件及刀具的效果更好。脂類物質早已用為礦物油添加劑，用來制成可產生合適有機薄膜的潤滑油，脂類對改進切削有極顯著的效果，這有助于刀具壽命的延長。常用的脂類添加劑有油酸脂、硬脂酸脂、菜籽油和它們的衍生物，目前亦有為數眾多的合成脂類被使用。天然脂類、脂酸類和它們的衍生物能與金屬表面形成單一分子薄膜，這種碳氫鍵薄膜會形成金屬外表皮（如圖表４９所示），這種膜是由金屬與脂類反應所產生，稱為「肥皂金屬」。脂類添加劑會產生有機膜，它可以避免金屬的直接接觸，直到溫度升高至薄膜的熔點之前都有保護效果。其溫度約在100℃～200℃，例如在易削鋼和銅合金等原料的低負荷加工時就會達到此溫度。使用在更高壓、高溫度的加工時，則需加入極壓添加劑。

c. 極壓潤滑

在大多數的切削加工中，刀具前端溫度高于邊際潤滑溫度的范圍，因此需要使用能產生較高熔點薄膜的添加劑。這種添加劑為無機物，氯及硫是二種較常用的元素。當使用氯、硫添加劑時，添加劑與金屬表面產生化學反應，形成一層低摩擦力的金屬衍生物薄膜。它具有類似干式潤滑的效果，可以防止金屬表面的磨損及熔合，氯膜可耐600℃，而硫膜可耐1000℃。氯、硫為極壓添加劑，氯以氯化礦物油型態加入。硫可以許多型態加入切削油中，一般以硫化脂最普遍。

硫化脂如討論它與銅反應情形，可區分為「活性硫」和「非活性硫」二種，活性硫會造成銅銹，非活性硫因為硫與脂結合物化學安定性高，所以和銅不反應。硫

經過實地觀察得知，如果將硫和氯二者加入切削油中，比個別只加入一種的效果好。確實的原因并不十分了解，可能的解釋是硫可將加工溫度降低至某個程度，在那溫度下氯的效果極顯著；亦可能是混合型態的硫／氯所形成的薄膜較強，故而有較佳的潤滑性。

切削油中的硫及氯在切削區之前，亦可能以滲透方式進入金屬結構中，因此降低了金屬強度，使切削加工易于進行。

304不銹鋼切削油潤滑不銹鋼切削油