矿物油和乳化剂混合，加入水中会发生乳化作用，形成水包油型的悬浮液（O/W），这种溶液称为乳化液，矿物油的选用和油性切削油相同，需要含有较少的芳香烃基。
       在显微镜下会发现乳化液并不是溶解液，而是油滴悬浮或分散在水中。每一个油分子表面有层负电荷，可以防止油滴合并，这种功效维持了水性切削油的安定性，负电荷的形成，以肥皂水为例，肥皂分子是由斥水性碳氢化合物，键结一个亲水性负极，使肥皂分子外形像蝌蚪。
    斥水性正极（尾部）深入油滴中，亲水性负极（头部）存在于油/水交界面，因为同性电荷相斥，油滴虽然在溶液中游走，但不会接触，因此形成乳化液的安定性。
    乳化液依悬浮油滴大小来加以区分，如果油少、乳化剂多，则油滴较小；如果油多、乳化剂少，则油滴较大。
    乳状乳化液油滴较大约2-4μm，因为反光较差，所以呈现白色。澄清乳化液油滴较小约0.5-1.5μm，因为光线较易通过，所以呈澄清状。
    乳化液安定性的维持是依靠油滴外层负电荷互相排斥而产生安定性，因此任何电荷中性剂的介入，都会破坏它的安定性。
    乳化液{zd0}的敌人是酸和盐类，当这些具有双电荷的物质介入时，会分解为正离子和负离子，这些为数众多的离子，会破坏油滴负电荷层的平衡，使油滴合并，产生沉淀。
    酸碱值（PH值）是衡量液体酸性和碱性的指数，纯水为中性，PH=7；酸的PH<7；碱性的PH>7。大部分可溶性切削油是由肥皂硫化物和非离子性乳化剂混合而成，一般为弱碱性，PH值介于8.5~10之间。PH值较高时，容易使皮肤脱脂造成伤害；PH值较低时，会使乳化液失去安定性。

切削液的选用主要是根据切削类型、机理、切削介质、切削工具和一些必要的原则来进行的。
在金属切削当中有四种物质互相作用：（一）空气（二）切削工具（三）金属工件（四）切削油。
（一） 空气
    空气含有2%氧，和大多数金属反应产生氧化层。通常此反应是随即发生的，而且最初含氧化层是看不见的。但当铁金属氧化反应xx，{zh1}可看到锈的形成。在很多案例中，氧因能减少切削阻力，而能真正协助切削的进行。
    由实验得知，对于一般金属来说，在真空下进行切削，其阻力比在空气中来得更大。而从务实观点来看，无论如何，空气的存在是不可被控制或调节的。
（二） 切削工具
    在金属加工方面有四种金属基本切削工具，我们依据不同的加工作业，不同的加工金属而选择不同的工具。通常使用的切削工具材料包括高速钢、铸合金、碳化物、陶瓷和钻石。
    要做好切削作业，切削工具需要在切削时能忍受高温。大部分金属及物质在高温时会失去硬度，金属切削工具及其它材料切削工具也是一样。
    另一影响切削工具因素是硬度与轫度间的关系。
    硬度是指工具在切削时，抵抗磨损的能力。而轫度则是指震动负载下，工具不裂坏的能力。例如在不连续切削过程中，工具材料越硬，越易碎。
    越硬物质越易碎，但也越能抵抗磨损，在切削中也越容易断，切削工具的选择必须平衡硬度和轫度。同样，切削工具的选择也会影响到切削油的选择。
    我们可以由以下关于切削刀具的说明中，对此有更进一步的了解。
1. 高速钢
    使用中速度切削操作，其速率约为70m/m。高速钢是含有诸如钨及铬元素的铁合金，以增加其硬度和抗磨性；即使如此，它们硬度和抗磨损的品质因温度高过600℃以上，而降低到令人不能接受的地步。但可使用水溶性切削油，以保持其作业温度低于600℃。
2. 铸合金（铬钴钨）
    这些合金是非铁元素，以钴为基础。当其温度高过600℃时，比高速钢更硬、耐磨性更佳。此可用于高速切削，也可用于不易切削的合金及产生高温的切削作业。
    铸合金对于温度巨变非常敏感，例如切削作业的突然中断。它们较适合于连续切削操作，可使用水溶性切削油。
3. 碳化物
    广泛使用在金属加工工业，它们通常被称为烧结碳化物或超硬合金。它们是由钨、钛、铌、钽之碳化粉加在钴模具中以高温加热烧结而成。改变金属碳化物之比例及类别，则可产生不同类烧结碳化物。
    烧结碳化物被使用因为在高温1000℃时，仍保有硬度及耐磨性。它们通常被用作嵌放入或可替换的切削刀头，每一种刀头都有不同的形状及角度，随着不同的需要，它可以重新安装、储存。
    另一种简便的制作方法就是在切削刀头上覆盖一层碳化物，它的制作方法是将钛碳化物以蒸镀的方法覆盖在传统的碳化物刀具上。这种方法制成的刀头有很高的抗磨性，而刀具本身也不易碎裂。
碳化物工具常与水溶性切削油共同使用，但必须谨慎选择。某些添加剂是会腐蚀覆盖钴的金属。
    加工时可使用非水溶性切削油（油性切削油）或xx不使用切削油，避免使用水溶性切削油。
       钻石在高温可被氧化，所以，对加工较难的合金不适用。因为它特别硬，所以常应用在研磨上。油性切削油或水溶性切削油或合成切削液都可被使用。
（三） 金属工件
    现在金属加工实物包括切削各种金属、合金，每一种都有它们的物理特性，有些易于加工，有些不易于加工。此机械加工性之等级乃是表示加工的难易程度，不一定正比于金属或合金的硬度。
    当然，每一金属有它的机械制造性，并且关系于切削油种类的选择。
1. 铸铁
    一般的灰铸为主要成分，外加一些散布的石墨。铸铁易于加工制造，而且不用切削油也可以切削，但容易产生废细层及黑色层粉。
    可以煤油作为切削油，通常用过滤器把废屑及层粉滤去。也可以采用特别设计的水溶性切削油或合成切削液，其形成清晰溶液或乳化液，稳定性高，不会和铸铁粒子起作用。
2. 球状铁（SG）
    另一种不同型式的灰铸铁是球状铁或SG铁，常用来制成引击体或其他零件。由成分较多之铁加上球状散布的石墨组成，与灰铸铁一样易于加工，但比灰铸铁有较大的拉长强度及韧性。
    如同灰铸铁一样会产生废屑及尘粉，我们也可以使用与灰铸铁类似的切削油。
3. 钢
    我们这里所谈到的钢包括一些常用的金属，但是不包括不锈钢。钢的机械加工性范围很大，所以切削油也广泛的有选择性，且必需考虑到钢的特性。钢的含碳量越高，硬度也越高。然而金属越硬，机械加工性越差。例如碳含量从0.3%到0.6%，一般使用水溶性切削油。再增加到0.6%以上，则须要使用具有极压添加剂之切削油。热处理及硬化加工会影响到机械加工性，合金如镍和铬常被用来硬化钢材，它们也会使机械加工性减小。
    在另一方面，例如锡或硫也可能增加钢的机械加工性，系所谓的易削钢。硫产生硫化锰粒子，在剪力平面上打开了微小裂缝，在主变型区减少了剪切抗力，铅也具有相同的效果，易加工钢通常是使用水溶性切削油或合成切削液。
4. 不锈钢等
    不锈钢、耐热合金及镍合金是钢中较特殊的，含有高含量镍、钴。它们硬且低热传导性，此使得在碎屑中形成高温，及工具与碎屑交互面的温度也很高，工具磨损很快。减少工具磨损可由放慢速度及控制好给进速率，以避免加工较硬的工件时，工具的过度磨损。
    油性切削油特别是含有高极压添加剂者是此类钢中主要切削油，需要注意的是某些切削油含有活性硫，能使高镍含量合金产生污点。
5. 钛合金
    钛及钛合金比不锈钢更不容易加工，具有非常低的热传导性，在切屑及工具之界面上温度很高，钛在压力下有与切削工具熔接的倾向，会使工具提早磨损。
    这些总的解决方法都是采用较低切削速度，及采用高极压添加剂含量的切削油。
6. 铝及合金
    纯铝是很难加工的，因其常常粘在刀具上。工业用铝一般均为铝合金，铝中含少量铜可大大增加机械加工性。
    油性切削油及水溶性切削油均可用来加工铝合金，油性切削油应该选择低粘度，且含有脂肪或氯添加剂者，它们可以帮助渗透或减少切层与刀具的熔接。水溶性切削油应该选择加有脂肪添加剂，并且其乳化液的PH值不应太高。因为PH值太高，会使铝的表面起污点。
    有些铝合金含有高量的硅（8-16%），加入如此含量的硅可降低熔点及粘度，使得压铸作业更加容易。但是由于合金本身软，加上硬硅粒子，会造成刀具快速磨损。极压水溶性切削油适用于硅含量高的铝合金切削作业，这种水溶性切削油含有较多的氯及脂肪添加剂。
7. 铜及合金
    纯铜就像纯铝一样粘，因此加工不易。纯铜也产生长且连续的切层，这种切层会干扰切削过程，但此问题可由加硫或铅来克服。
    黄铜为锌及铜之合金，易于加工，产生不连续之切屑，它的机械加工性会因铅的加入而增加。
    一般来说，黄铜及铜可用水溶性切削油来加工。
    有些切削油含有强碱、脂肪酸及硫，它们对铜有腐蚀作用，所以选择适当的油是很重要的。当非常注重表面光度时，可选用无腐蚀性之水溶性切削油或低粘度含脂肪矿物油的切削油。加工困难的合金包括青铜合金及含有镁、铝、磷之合金，则可使用极压添加剂和脂肪含量较高的油性切削油。
8. 镁及镁合金
    镁及镁合金易于加工，而且容易产生加工碎层。很重要的一件事是应避免切削时所产生的高温，因为高温会使镁燃烧。
    由这点来看，水溶性切削油似乎较理想，但是水中的氧会与刀具的{jd0}的镁因高温发生反应。因此水溶性切削油从不使用在镁加工上，正确用油是低粘度油性切削油。
三、切削油如何配合工作
    金属加工成型就是以机械切削方法将金属的一部分切除，以改变其外型。而任何一种切削方法的基本物理意义差异并不大，事实上真正的差异在于切削速度、切削角度及外观，当然切削方法、工件材料及切削工具的使用，亦有所不同。

在大多数情形下，我们首先要决定的是应该用油性切削油、水溶性切削油或合成切削油。而{zh1}决定因素常常只是简单的考虑到工厂的目前设备、卫生的顾虑、使用者的嗜好和经济上的因素。
    目前有许多不同的金属机械加工方法与新的技术不断地被开发出来，在此我们列出10种最普遍的机械加工方法，然后依据它们在加工时对润滑及冷却不同程度的要求，将它们依顺序排列起来，而润滑及冷却当然就是切削油的两大功能。

1. 拉削
    拉削包括一系列低速度、浅薄的切削作业，和其它作业比较起来，它的温度较低。人们往往只使用氯当做极压添加剂，因为在切削区域温度较低，常不能使硫发生效用。另一方面，切削油相当不容易接触到切削区域，所以切削油的选择必须要有很低的粘度，使它们有良好的渗透性及滋润性。
    如果是拉削容易加工的金属，就可以使用轻度含氯量水溶性切削油或油性切削油。对于比较难加工的金属，例如耐热钢，不断的浅薄切削使得钢表面变硬，因此我们必须使用一种含有高极压添加剂的切削油。水溶性切削油因为过于稀释无法含有足量极压添加剂。所以我们常常选择使用低粘度，含有多量氯添加剂的油性切削油。
2. 切齿及滚齿加工
    在切齿及滚齿加工中，刀具及切屑承受很大的压力，在这种加工中，切削区域的润滑作用是最重要的事。对于一些易削钢及较易加工的金属，我们可以使用水溶性切削油或油性切削油。但是对于一些较难加工的金属，例如高张力镍、铬，或其它合金，