1。国外研究综述20世纪80年代末，前苏联的B。B波德戈尔柯夫提出了用100℃的水蒸气作切削加工时的冷却润滑剂，初步试验证明车削45钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢和灰铸铁时硬质合金刀具使用寿命提高了1～1。5倍，铣削时提高了1～3倍，后来获得了专利。其基本思想是：假设切削区存在毛细管，传统切削液进入切削区毛细管需要液相渗入、液滴“蒸发”及气相渗入三阶段。[2]由于切削区温度达几百度，液滴的蒸发会使局部压力增高，从而使后续切削液难于进入切削区；但水蒸气进入切削区则只有气相渗入阶段，而无后续水蒸气受阻现象，且能与金属快速形成边界润滑膜，从而减小刀-屑间摩擦，起到了润滑作用。[3]与干切时切削区的温度（一般是几百度）相比，水蒸气自身的温度（120℃左右）还是很低的，所以水蒸气进入切削区仍可通过热传导起冷却作用。83585

2。国内研究综述

在国内，最早提出水蒸气在切削过程中充当冷却润滑剂的是哈尔滨工业大学的韩荣第教授。他不单进行理论研究，还进行了切削试验，结果表明车削45钢可比干切、压缩空气、乳化液时切削力分别减小25～30%、15～20%、10～15%；刀具磨损比干切时减少了50～75%；切削1Cr18Ni9Ti不锈钢时刀具磨损比干切时减小25～50%[4]。在试验的基础上，建立了切削液渗透毛细管的动力学模型，总结出了以下结论：切削液发挥润滑作用的必要条件是渗透毛细管的总时间必须小于毛细管的存在时间；运动粘度、平均相对分子质量越小，渗透性越好；运动粘度、平均相对分子质量相对较大的液体，其液相渗入毛细管的时间和渗入长度均很短，切削液渗透毛细管的总时间主要由气相填充毛细管的时间决定[5]。实践证明，采用水蒸气作冷却润滑剂加工碳钢时，水蒸气为过热蒸气才不会生锈；考虑机床防锈，可事先在机床上涂抹润滑油或防锈剂。论文网

在韩荣第教授的带领下，张悦、刘俊岩、张立先后进行了水蒸气做冷却润滑剂的相关研究。

张悦完成了《过热水蒸气作冷却润滑剂的绿色切削相关技术研究》，该论文首先研究了过热水蒸气作绿色冷却润滑剂的作用机理，然后研制了试验所需的关键设备，又进行了切削45钢的刀具磨损试验研究，最后还进行了较难加工的材料切削试验。结果表明，过热水蒸气可减小切削变形和钻削力、降低切削温度、减小刀具磨损、提高刀具使用寿命、改善加工表面形貌、有助于断屑[6]。刘俊岩在《水蒸汽作绿色冷却润滑剂的作用机理及切削试验研究》中，首先对切削液渗透毛细管的动力学过程进行了研究，然后对水蒸汽作切削冷却润滑剂的作用机理进行了研究，再然后进行了水蒸汽作冷却润滑剂的切削试验研究，最后进行了刀具磨损切削试验，研究了水蒸汽作切削冷却润滑剂时刀具的磨损形态及影响规律。试验证明水蒸汽作切削冷却润滑剂时，刀具后刀面磨损可比干切减小50%~75%[7]。张立进行了合金切削过程中水蒸气做冷却润滑剂的试验，并发表了《钛合金与高温合金的绿色切削技术试验研究》，用硬质合金刀具对钛合金和高温合金分别进行钻削力和刀具磨损试验，再对前刀面和后刀面的扫描电镜（SEM）及能谱（EDS）分析，探讨了水蒸汽作冷却润滑剂时切削钦合金和高温合金时刀具磨损机理，认为水蒸气作冷却润滑剂时可有效降低刀具的粘结磨损和扩散磨损[8]。在钻削研究方面，吴健进行了《典型难加工材料钻削相关技术的基础研究》。首先，在对难加工材料钻削技术研究现状综述的基础上，研究了典型难加工材料的钻削机理，然后，对难加工材料钻削困难表现之一的钻削力进行了研究，再后，为研究难加工材料钻削困难表现之二的钻削温度，建立了钻削温度的理论模型，最后，为找出典型难加工材料钻孔难点及影响规律，对1Cr18Ni9Ti、Ti6Al4V和GH4169三种典型难加工材料进行了干式钻削试验，研制了钻削用过热水蒸气供气系统，并进行了干式、乳化液及过热水蒸气三种冷却润滑条件下的钻削试验[9]。