固體潤滑劑中,石墨基潤滑劑和二硫化鉬基潤滑劑以及氮化硼、云母和滑石獲得最廣泛的應用。這類潤滑劑可在對各種金屬和合金進行熱壓力加工時較寬的溫度范圍內應用。而且,由于其晶格的層狀結構,使其具有良好的潤滑性能。層狀固體物質的摩擦力取決于存在于結晶自由表面上的作用力。石墨層表面之間的相互作用力并不太大,因此摩擦力很小。
二(er)硫化(hua)鉬、氮化(hua)硼、云母、滑(hua)(hua)(hua)石的(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)性能(neng)也如同石墨一(yi)樣。但是由于晶(jing)氮較大的(de)(de)表面(mian)能(neng)量,其(qi)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)性能(neng)相應要差一(yi)些。對(dui)于以上(shang)固體潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)被(bei)單獨(du)采用(yong)的(de)(de)很少,它們經常是作為各種潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)組成的(de)(de)基本(ben)部分之一(yi)使(shi)用(yong)。而充填物的(de)(de)引入取決于涂抹潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)方(fang)法以及(ji)熱絕緣(yuan)和所要求的(de)(de)性能(neng)。
石(shi)墨潤滑劑含有(you)(you)各種(zhong)各樣有(you)(you)機添加劑,這類(lei)添加劑中有(you)(you)木材粉或者少于10%的(de)鋸屑(xie),還有(you)(you)推(tui)薦(jian)采用高(gao)分子有(you)(you)機物(如聚苯乙烯(xi)樹脂)和(he)各種(zhong)油(you)類(lei)(動物油(you)、植(zhi)物油(you)、石(shi)油(you)和(he)人造油(you)等)。這類(lei)潤滑劑在擠壓時,借(jie)助(zhu)于高(gao)溫燃燒(shao),有(you)(you)機充(chong)填物質形成游離(li)碳和(he)氣(qi)罩而(er)改善潤滑劑的(de)性能。
石墨和氮化硼的混合物或者帶有玻璃潤(run)滑(hua)劑的二硫化鉬使用時得到良好的效果。此種混合的潤滑劑一般用于制造潤滑墊或用于在熱擠壓管時以液態或油懸浮液和膏狀涂在坯料或工具的表面上。
在熱(re)擠壓不銹鋼管(guan)生產中,石墨基潤滑劑主要用于立式機械擠壓機上和用作碳素管或低合金鋼管生產的潤滑劑。這類潤滑劑雖然具有良好的抗磨性能,但是含石墨的潤滑劑會造成擠壓制品金屬的表面增碳,其結果是獲得相當于在生鐵或超共析鋼中的高濃度的碳含量。正是因為在擠壓過程中的增碳現象,此種潤滑劑在生產不銹鋼管和低碳或超低碳制品時,是絕對不允許使用的。
擠壓時,金屬表面(mian)層增(zeng)碳(tan)(tan)過(guo)程(cheng)的實(shi)質(zhi)與(yu)鋼(gang)制品的滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)處理過(guo)程(cheng)設有區別。盡管含碳(tan)(tan)物質(zhi)的作(zuo)用面(mian)層增(zeng)過(guo)程(cheng)的實(shi)鋼(gang)制品屬交形區內的高溫和(he)商壓保使了(le)擠壓制品表面(mian)相當程(cheng)度的增(zeng)碳(tan)(tan),使碳(tan)(tan)元素時間在擠壓制品制品表面(mian)的滲(shen)(shen)入深度送0.4~0.6mm,局部滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)可(ke)達2%的碳(tan)(tan)。
類似鋼滲碳(tan)的過程(cheng)中(zhong),擠壓(ya)時(shi)制品表面的增碳(tan)過程(cheng)同意是依靠(kao)碳(tan)原子的飽和,其反應式如下:
2C+O2 → 2CO2 ; 2CO → CO2 +C (原子)
3Fe +C(原子)→ Fe3C 或 3Fe+2CO → Fe3C +CO2
可見,一(yi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)是增(zeng)碳(tan)(tan)(tan)的必要(yao)條件,而二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)是對增(zeng)碳(tan)(tan)(tan)起促進作(zuo)用(yong)。當一(yi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)過剩時,化(hua)(hua)(hua)學(xue)反應(ying)優(you)先向右進行。為(wei)了獲得過剩的一(yi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan),順利地使碳(tan)(tan)(tan)原(yuan)子轉移,在(zai)增(zeng)碳(tan)(tan)(tan)物質空隙(xi)中有為(wei)數不多的氧(yang)存在(zai)。為(wei)了預防擠壓(ya)制品的增(zeng)碳(tan)(tan)(tan),可以采用(yong)以下辦(ban)法。
1. 向石墨(mo)潤滑劑中引入強烈吸收氧氣和阻止(zhi)石墨(mo)氧化成(cheng)一氧化碳的物質。
2. 引(yin)入某些在加(jia)熱時分解(jie)出氧氣和能使石墨更充分地氧化(hua)(hua)為二氧化(hua)(hua)碳的物(wu)質。
3. 引入能包圍(wei)石(shi)墨顆(ke)粒并隔(ge)絕其與變形金屬相接觸的物質。
4. 清除或減少潤(run)滑劑中含碳成分的(de)含量。
5. 降低金屬的(de)加熱溫度。
防止增碳的物質(zhi)已(yi)知(zhi)的有鋁粉和鎂粉,為此,經常利用數量為2%~15%的軟錳(meng)礦。
在不含增碳(tan)成分的(de)潤滑劑中采用滑石,將其與水玻(bo)璃混合涂到(dao)坯料或(huo)工具(ju)上,或(huo)采用由20%~40%皂土,80%~60%氧化鐵和亞硫(liu)酸(suan)化學漿堿液(介質)。
為(wei)了(le)防止(zhi)增(zeng)碳(tan),可采(cai)用(yong)含碳(tan)量(liang)(liang)最低(di)(di)(di)的潤(run)滑劑(ji)。作(zuo)為(wei)石(shi)墨的代用(yong)品可采(cai)用(yong)蛭(zhi)石(shi)。低(di)(di)(di)硬度的蛭(zhi)石(shi),鱗狀結構、高熔點(dian)、低(di)(di)(di)導(dao)熱性和(he)化學惰性都是利用(yong)作(zuo)為(wei)工(gong)藝潤(run)滑劑(ji)基(ji)體(ti)時的重要性能(neng)。采(cai)用(yong)以蛭(zhi)石(shi)為(wei)基(ji)質,帶有少(shao)量(liang)(liang)石(shi)墨添加劑(ji)的潤(run)滑劑(ji)能(neng)夠(gou)保持(chi)潤(run)滑劑(ji)的良(liang)好(hao)工(gong)藝性能(neng),并降(jiang)低(di)(di)(di)了(le)擠壓后(hou)鋼管表面增(zeng)碳(tan)的深度和(he)程度。
采用(yong)石(shi)墨(mo)作為擠(ji)壓潤(run)(run)滑(hua)劑時(shi),其(qi)潤(run)(run)滑(hua)性能(neng)良好。可(ke)用(yong)于擠(ji)壓具有銳(rui)角的(de)(de)型鋼。但(dan)石(shi)墨(mo)的(de)(de)隔熱(re)性能(neng)較差(cha),擠(ji)壓時(shi)的(de)(de)純(chun)擠(ji)壓時(shi)間不(bu)能(neng)長(chang),這就限(xian)制了其(qi)坯料的(de)(de)長(chang)度。且使用(yong)石(shi)墨(mo)潤(run)(run)滑(hua)劑時(shi),環境(jing)污染嚴(yan)重,勞動條(tiao)件很差(cha)。
采用滑(hua)石作(zuo)為潤(run)滑(hua)劑時,雖然其作(zuo)為一(yi)種(zhong)固體潤(run)滑(hua)劑,擠壓(ya)時對擠壓(ya)模的(de)(de)冷(leng)卻效果(guo)良好(hao),但對模子的(de)(de)腐(fu)蝕和磨損較為嚴重。
二硫化鉬用(yong)作潤滑劑時潤滑性能最(zui)好(hao),使用(yong)效(xiao)果也(ye)很好(hao);但是擠壓后產品有表面增(zeng)硫的危險。

