早期使用的潤滑劑,曾采用“包套擠壓”不銹鋼等貴重產品,即在不銹鋼管坯料的外表面包套上一層銅,作為擠壓時的潤滑劑。20世紀20年代未,開始采用石墨、二氧化硫、滑石、鋸末、氯化鈉和重油等作為鋼質材料和各種產品擠壓時的潤滑劑。
與(yu)此(ci)同時,曾經還使(shi)用過(guo)一種“新型的潤滑(hua)工藝”,即(ji)“Cgatot工藝”作(zuo)為不銹鋼管(guan)擠(ji)壓的潤滑(hua)工藝,即(ji)采用石墨、西麻子油和鋸末的混合物,并(bing)在其(qi)內還加(jia)入煙火、鑄(zhu)成盤狀,放置在擠(ji)壓模(mo)與(yu)坯料之間(jian)。當其(qi)加(jia)熱的坯料接觸時,發生爆炸后呈粉狀涂敷在擠(ji)壓不銹鋼管(guan)坯料的表面上(shang)作(zuo)為潤滑(hua)劑。
多年來,許多工業國家受到用擠壓法生產有色金屬產品的啟示,都曾經考慮,甚至試驗過用熱擠(ji)壓法來生產黑色金屬的產品,并得出了黑色金屬同有色金屬一樣可以用擠壓法來生產不銹鋼管和型鋼的結論。只是在擠壓黑色金屬時,設備容易損壞,特別是模子,常常是經過一次操作之后,就不能再使用了(圖4-1),影響了這一技術的發展。但是,人們還是不斷地進行擠壓法用于擠壓鋼質材料變形的試驗研究,因為普遍認為擠壓法如果用于黑色金屬制品的生產成功后將會意義更大。

首(shou)先是(shi)用(yong)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)法(fa)(fa)能像(xiang)有(you)色金屬一樣制(zhi)造實心(xin)和空心(xin)不(bu)規則斷面的(de)(de)(de)(de)(de)型材(cai),這是(shi)因(yin)為(wei)一些形狀復雜(za)的(de)(de)(de)(de)(de)型鋼(gang)(gang)通(tong)常是(shi)無(wu)法(fa)(fa)用(yong)軋制(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)(fa)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)。其次是(shi)由于(yu)工(gong)業(ye)發展需(xu)要含有(you)大(da)量(liang)附加元素的(de)(de)(de)(de)(de)、高(gao)性能的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)(chan)品,而(er)這類(lei)產(chan)(chan)(chan)品在軋制(zhi)時(shi)會給操作(zuo)帶來很多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)困難,成(cheng)材(cai)率極低或(huo)者根本就(jiu)無(wu)法(fa)(fa)加工(gong)。特(te)別是(shi)當(dang)(dang)這類(lei)產(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)需(xu)要量(liang)不(bu)多(duo),批(pi)量(liang)很小,特(te)地為(wei)此(ci)制(zhi)成(cheng)軋制(zhi)設(she)備和工(gong)具的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)本很高(gao)。而(er)對于(yu)多(duo)品種(zhong)、小批(pi)量(liang)產(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan),擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)法(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)靈(ling)活性和經濟(ji)性都是(shi)吸引人的(de)(de)(de)(de)(de)。因(yin)此(ci),當(dang)(dang)時(shi)曾有(you)人應用(yong)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)某些方法(fa)(fa),少量(liang)地、有(you)條件(jian)地制(zhi)造毛坯,但(dan)始終沒有(you)得到過成(cheng)品。當(dang)(dang)時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下認(ren)為(wei),擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)鋼(gang)(gang)質材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要技術問題是(shi),尋(xun)找新的(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)子材(cai)料以(yi)提高(gao)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命。
1938年,法國電氣化(hua)學公司研制成功一種耐高溫的(de)(de)合金,他們以為可(ke)以用這種新材(cai)(cai)料(liao)制造擠(ji)壓(ya)模(mo),以承受擠(ji)壓(ya)鋼(gang)時產(chan)生(sheng)的(de)(de)高溫和應(ying)(ying)力。于(yu)是(shi)很(hen)快開展了(le)用這種新材(cai)(cai)料(liao)制造擠(ji)壓(ya)模(mo)可(ke)行性(xing)研究,并(bing)在(zai)一臺600噸小型擠(ji)壓(ya)機(ji)上進(jin)行了(le)試(shi)驗(yan)。試(shi)驗(yan)研究結(jie)果(guo)并(bing)不(bu)令人(ren)滿(man)(man)意(yi)(yi)。在(zai)經(jing)過了(le)深入(ru)的(de)(de)試(shi)驗(yan)研究之后(hou),他們開始(shi)認識到應(ying)(ying)該尋找(zhao)一種有(you)效的(de)(de)潤(run)滑(hua)方法。因為擠(ji)壓(ya)時,存在(zai)于(yu)坯料(liao)與工具之間的(de)(de)摩(mo)擦使擠(ji)壓(ya)筒及(ji)擠(ji)壓(ya)模(mo)都受到嚴(yan)重的(de)(de)磨損。于(yu)是(shi)他們試(shi)驗(yan)了(le)各種不(bu)同的(de)(de)潤(run)滑(hua)劑(ji),其(qi)中(zhong)(zhong)包括(kuo)滑(hua)石、白堊粉、石墨(mo)、硼砂以及(ji)各種動物(wu)(wu)、植物(wu)(wu)、礦物(wu)(wu)油類(lei)。可(ke)是(shi),無論(lun)是(shi)能(neng)(neng)耐擠(ji)溫度的(de)(de)固(gu)體(ti)(ti)油脂(zhi)或者是(shi)液體(ti)(ti)油都沒能(neng)(neng)得到令人(ren)滿(man)(man)意(yi)(yi)的(de)(de)效果(guo)。根據觀察,任何液體(ti)(ti)潤(run)滑(hua)劑(ji)在(zai)操作過程中(zhong)(zhong),甚至在(zai)操作之前就(jiu)被擠(ji)壓(ya)的(de)(de)壓(ya)力從模(mo)孔中(zhong)(zhong)壓(ya)出,因此,也就(jiu)不(bu)能(neng)(neng)保(bao)證潤(run)滑(hua)的(de)(de)效果(guo)。相反,固(gu)體(ti)(ti)潤(run)滑(hua)劑(ji)(滑(hua)石、石墨(mo))雖能(neng)(neng)冷(leng)卻模(mo)子,但其(qi)腐(fu)蝕性(xing)很(hen)強,加(jia)速了(le)模(mo)子的(de)(de)磨損。
綜合所有(you)(you)的(de)(de)研究結果得出了結論:有(you)(you)效的(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)劑必須在操作溫(wen)度下(xia)具有(you)(you)膠(jiao)黏性能。在試驗過程(cheng)中(zhong)要保證潤(run)滑(hua)(hua)劑的(de)(de)效能,在與熱壞(huai)料接(jie)觸時,所使用(yong)的(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)材料應該(gai)由(you)固(gu)體(ti)狀(zhuang)態變(bian)成(cheng)膠(jiao)黏固(gu)體(ti),而(er)不是液體(ti)狀(zhuang)態。在這種情況下(xia),膠(jiao)黏(nian)的(de)(de)(de)潤(run)滑劑提供了適(shi)當的(de)(de)(de)機械阻力,能(neng)(neng)(neng)夠抵抗所產生(sheng)的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力。同時一面軟熔一面不(bu)(bu)斷地(di)產生(sheng)一層隔熱(re)的(de)(de)(de)膠黏(nian)薄膜,裹(guo)住了擠(ji)壓(ya)(ya)條(tiao)材。玻璃或在擠(ji)壓(ya)(ya)溫度下(xia)具(ju)有(you)黏(nian)性(xing)的(de)(de)(de)材料(liao)(如黏(nian)結劑、爐渣(zha)或者某些(xie)鹽類或鹽的(de)(de)(de)混合物)符合以上(shang)要(yao)求,同時還(huan)有(you)隔熱(re)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)(neng),這就(jiu)能(neng)(neng)(neng)保護工(gong)具(ju)不(bu)(bu)致高(gao)溫,同時也能(neng)(neng)(neng)防止熱(re)坯料(liao)表(biao)面的(de)(de)(de)冷卻。潤(run)滑劑的(de)(de)(de)基本原則確(que)定之后,這一新技術運用(yong)于(yu)工(gong)業中所產生(sheng)的(de)(de)(de)許多細節(jie)向題也就(jiu)接(jie)著在試驗(yan)研究中逐一得到解決。
法國的(de)金(jin)屬拉拔(ba)與軋(ya)制工廠改造了(le)原來的(de)6MN(600t)擠(ji)壓機,同時(shi),浙江至德鋼業有限(xian)公(gong)司及金(jin)屬拉拔(ba)與軋(ya)制工廠聯(lian)合(he)共同建成了(le)一(yi)臺15MN(1500t)新式(shi)的(de)擠(ji)壓機,以(yi)便用于新工藝(yi)進行各項工業性試驗(yan)。
此后幾年,金屬拉(la)拔與軋制工廠和(he)法國瓦魯雷克聯合公司(si)一(yi)起共同使用6MN(600t)擠(ji)(ji)壓機(ji)和(he)15MN(1500t)擠(ji)(ji)壓機(ji)繼續進(jin)(jin)行這一(yi)新工藝(yi)的(de)(de)試(shi)驗研(yan)究,在擠(ji)(ji)壓技術上(shang)及使用的(de)(de)材料(liao)上(shang)都(dou)進(jin)(jin)行了許多(duo)重(zhong)要的(de)(de)改(gai)進(jin)(jin),并逐步地解決了新工藝(yi)用于(yu)工業(ye)生(sheng)產(chan)時的(de)(de)許多(duo)實際操作問題,創造并進(jin)(jin)一(yi)步完善了鋼擠(ji)(ji)壓的(de)(de)新工藝(yi)。
1941年,“玻璃潤滑(hua)劑高速擠壓法”專利許可證頒發給塞菲拉克(Cefilac)公司(原金屬拉拔與軋制工廠)的技術經理J.賽茹爾內(J.Sejournet),并且很快被美國、英國、西班牙、奧地利、日本、瑞典等30多個國家購買。
到了20世紀50年(nian)代(dai)初期,由于相關科學技術的(de)(de)(de)進步(bu),尤其是材(cai)料科學和無氧化(hua)加熱技術的(de)(de)(de)發展,鋼(gang)擠壓的(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)和設(she)備得到進一步(bu)的(de)(de)(de)完(wan)善和提(ti)高。1951年(nian)底,世界上(shang)第(di)一個(ge)采用(yong)“玻璃潤(run)滑(hua)劑高速擠壓法(fa)”生(sheng)產(chan)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)工(gong)業性生(sheng)產(chan)車間(jian)(jian)在美國(guo)的(de)(de)(de)Babcock&Wilcox公司(si)建成投產(chan)。此后十來(lai)年(nian)間(jian)(jian),國(guo)外的(de)(de)(de)幾乎所(suo)有的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)大公司(si),都逐漸以(yi)擠壓工(gong)藝(yi)來(lai)取代(dai)了其他的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)生(sheng)產(chan)方法(fa),包括普遍采用(yong)的(de)(de)(de)二輥斜軋穿孔(kong)工(gong)藝(yi)。
目前(qian),在(zai)(zai)國外(wai)使用的(de)玻(bo)璃潤滑劑(ji),已經(jing)實(shi)現了專(zhuan)門化(hua)、系列化(hua)和(he)多元(yuan)化(hua)。人們還在(zai)(zai)不(bu)斷地尋找(zhao)高(gao)(gao)效、經(jing)濟(ji)和(he)取材方便的(de)玻(bo)璃潤滑劑(ji)的(de)新品(pin)種,以適(shi)應(ying)熱壓法的(de)發展對玻(bo)璃潤滑劑(ji)所提(ti)出的(de)高(gao)(gao)效率、多品(pin)種和(he)高(gao)(gao)質量的(de)要(yao)求。
表(biao)4-1 為美國(guo)(guo) Amerex 擠壓不銹鋼(gang)管公司推(tui)薦(jian)使(shi)用(yong)(yong)的玻璃潤滑劑(ji)系列,表(biao) 4-2 為美國(guo)(guo) Amerex 公司使(shi)用(yong)(yong)玻璃潤滑劑(ji)成(cheng)分及性能。



