不銹鋼管坯料在臥式(shi)液(ye)壓擠壓機(ji)上擠壓時(shi)在線亞洲日產一區二區:玻璃潤滑劑的工(gong)作(zuo)表面如圖 4-2 所示(shi)。由圖示(shi)可知,擠壓時的潤滑面主要有以下3個:
1. 不(bu)銹鋼管坯料內表面與芯棒之間(jian)的潤滑;
2. 不銹(xiu)鋼管外表(biao)面與擠壓模之間的潤滑;
3. 不銹鋼管坯料外表面與(yu)擠壓筒(tong)內。
不銹鋼管(guan)坯料外表面的潤滑是借助于在線的“玻璃滾板”。而坯料內表玻璃面的潤滑仍然是采用半圓形長勺,擠壓模的潤滑采用玻璃墊。
玻璃潤滑劑做成在臥式擠壓機上生產不銹鋼管和型鋼時用的潤滑墊,在與加熱的擠壓坯料接觸時局部熔化后,玻璃墊能夠保證潤滑劑連續地供應到變形區內。未與變形金屬接觸的玻璃層作為“儲存”,以保障擠壓在較沉重的負荷下持續進行。玻璃具有低的導熱系數,并在正確選擇參數的條件下,可靠地防止工具與變形金屬的接觸和過熱,提高了工具的耐熱性與獲得較長的復雜斷面擠壓材的可能性。同時,完全消除了擠壓制品表面增碳的危險性。
在(zai)不(bu)同(tong)的變形(xing)條(tiao)件(jian)下(xia),采用具有(you)不(bu)同(tong)化學成(cheng)分的玻(bo)(bo)璃潤滑(hua)劑,其成(cheng)分決定了它(ta)具有(you)的基本性能,即(ji)熔化溫度(du)范圍及其黏(nian)度(du)。擠(ji)壓時玻(bo)(bo)璃潤滑(hua)劑的成(cheng)分選擇(ze),應使其黏(nian)度(du)在(zai)指定的變形(xing)溫度(du)下(xia),處于(yu)1~200Pa·s的范圍內。
不(bu)銹鋼管(guan)坯(pi)料的(de)外表面潤(run)滑采用(yong)與坯(pi)料穿(擴)孔時相同(tong)的(de)潤(run)滑劑(ji)。有(you)時,為了改善(shan)擠壓(ya)開始(shi)時的(de)金屬流動和降低(di)峰值擠壓(ya)力,采用(yong)“多層玻璃潤(run)滑墊”。在這種情(qing)況下,擠壓(ya)模一面與有(you)較低(di)黏度(20~30Pa·s)的(de)玻璃潤(run)滑層相接(jie)觸(chu),而在高(gao)(gao)溫坯(pi)料的(de)一邊,則以具有(you)較難熔的(de)黏度較高(gao)(gao)(<100Pa·s或更低(di))的(de)玻璃潤(run)滑層相接(jie)觸(chu)。
除了采用(yong)(yong)單(dan)一型(xing)的(de)玻璃潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)之外,還可以根據使用(yong)(yong)要求,采用(yong)(yong)帶(dai)有(you)改變潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)性(xing)能(neng)的(de)添(tian)(tian)加劑(ji)(ji)的(de)玻璃潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)。例如,在玻璃與固(gu)態的(de)耐磨材料、石(shi)墨(mo)、二硫(liu)化(hua)鉬或氮(dan)化(hua)硼的(de)配比中,玻璃可以作為潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)基礎,或黏合添(tian)(tian)加劑(ji)(ji),其(qi)數量(liang)在混合物重量(liang)的(de)40%~90%內變化(hua)。為了提高隔熱性(xing)能(neng),有(you)時向玻璃潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)中加入石(shi)棉(mian)或者使在熔化(hua)的(de)潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)中易(yi)形(xing)成(cheng)孔(kong)穴(xue)的(de)膨(peng)脹添(tian)(tian)加劑(ji)(ji),以此來降低(di)潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)導(dao)熱性(xing)。
法國(guo)的(de)有關專家還曾建議(yi)向(xiang)玻璃潤滑(hua)劑(ji)中(zhong)加(jia)入以下(xia)的(de)一種(zhong)金(jin)屬:銅、鉛、鋅、鎳、鐵、鋁的(de)粉末,數量為3%~30%,金(jin)屬微(wei)粒均勻(yun)地分布在(zai)玻璃潤滑(hua)劑(ji)層中(zhong),能(neng)使(shi)玻璃潤滑(hua)劑(ji)從擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)制品表面(mian)上(shang)容易去除。國(guo)外在(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)不銹(xiu)鋼(gang)管時,高溫工業玻璃得到了(le)應用。其(qi)使(shi)用的(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)溫度(du)為1100~1200℃。
下面(mian)是(shi)原蘇聯國家(jia)玻(bo)(bo)璃(li)(li)研究所,原全蘇管材研究所和(he)尼科波爾南方鋼(gang)管廠等單位聯合進行不(bu)銹鋼(gang)管擠(ji)壓潤滑劑的試驗研究所取得(de)的部分成果。為了(le)(le)(le)潤滑不(bu)銹鋼(gang)管空心坯的表面(mian),采用了(le)(le)(le)專門成分的玻(bo)(bo)璃(li)(li)和(he)窗玻(bo)(bo)璃(li)(li)。為了(le)(le)(le)擠(ji)壓不(bu)銹鋼(gang)管時(shi)芯(xin)棒的潤滑,用窗玻(bo)(bo)璃(li)(li)和(he)金屬加工溫(wen)在(zai)下可(ke)揮發(fa)液體(ti)組成的懸浮液。為了(le)(le)(le)改(gai)善懸浮液的使用能、在(zai)其中添加發(fa)膠硅酸(suan)鈉或黃著膠和(he)硅酸(suan)鈉的混合物(表 4-8)。
在(zai)擠壓難熔金屬時,使用特殊的(de)(de)(de)潤(run)(run)(run)滑(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)粉術相(xiang)的(de)(de)(de)于地日涂加劑(ji)組成的(de)(de)(de)懸浮液(ye)態(tai)潤(run)(run)(run)滑(hua)劑(ji)。在(zai)空心坯內表(biao)面和擠壓芯(xin)棒表(biao)面直接用刷子將懸浮液(ye)態(tai)的(de)(de)(de)潤(run)(run)(run)滑(hua)劑(ji)條在(zai)其(qi)上(shang)面,作為芯(xin)棒和空心坯料(liao)的(de)(de)(de)內表(biao)面之間的(de)(de)(de)潤(run)(run)(run)滑(hua)。
擠壓模的(de)(de)潤滑(hua)(hua)采用由各種潤滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)制(zhi)作成(cheng)的(de)(de)“潤滑(hua)(hua)墊(dian)”。在鋼管和型材擠壓時(shi),作為(wei)潤滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)應用得最多的(de)(de)還是在擠壓溫度范(fan)圍內(nei)黏度為(wei)80~100Pa·s的(de)(de)玻(bo)璃(li)潤滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)。采用低黏度的(de)(de)玻(bo)璃(li)(<50Pa·s)會(hui)導(dao)(dao)(dao)致(zhi)(zhi)玻(bo)璃(li)墊(dian)急速熔(rong)化以及熔(rong)化了的(de)(de)玻(bo)璃(li)從變形區流失(shi)。如變形區內(nei)有(you)過剩數量的(de)(de)液態潤滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)會(hui)引起流動時(shi)“堆(dui)積”。液態潤滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)被(bei)(bei)壓入塑性金(jin)屬(shu)的(de)(de)結果(guo),則(ze)導(dao)(dao)(dao)致(zhi)(zhi)鋼管表面形成(cheng)“橘子皮”缺(que)(que)陷(xian),或(huo)在制(zhi)品(pin)上(shang)形成(cheng)“麻點麻坑(keng)”缺(que)(que)陷(xian)。過厚的(de)(de)流體潤滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)膜是不穩定的(de)(de),并且會(hui)周期(qi)性地遭到(dao)破壞而導(dao)(dao)(dao)致(zhi)(zhi)制(zhi)品(pin)表面出現(xian)裂(lie)紋或(huo)變形金(jin)屬(shu)上(shang)產生壓痕。可見,潤滑(hua)(hua)膜的(de)(de)厚度的(de)(de)增(zeng)加有(you)一個(ge)“極限(xian)(xian)值”,當達到(dao)或(huo)超過這(zhe)個(ge)極限(xian)(xian)時(shi),潤滑(hua)(hua)膜破壞。同(tong)時(shi),擠壓棒材或(huo)管子的(de)(de)直徑增(zeng)大至接近模孔的(de)(de)直徑。此時(shi),潤滑(hua)(hua)劑(ji)(ji)出口又(you)一次被(bei)(bei)覆蓋,流體膜又(you)再次出現(xian)。
在采用具(ju)有更大黏度(>100Pa·s)的熔融層(ceng)的潤滑墊的情況下,潤滑劑可能不足以使模子同變形金屬完全隔離。
黏(nian)度(du)(du)為80~100Pa·s的(de)玻璃潤(run)(run)滑劑的(de)熔化就比較均勻,且保證在整個擠壓(ya)周期(qi)中形成不(bu)間(jian)斷的(de)潤(run)(run)滑膜。但這個黏(nian)度(du)(du)水平對一系(xi)列(lie)難變形材料(liao)是不(bu)夠的(de)。對于具有(you)高變形抗力的(de)金(jin)屬和合金(jin),例如鎳基高溫合金(jin),必須采用具有(you)更(geng)大(da)黏(nian)度(du)(du)(≥1000Pa·s)的(de)潤(run)(run)滑劑。
根據(ju)擠壓金(jin)屬的(de)種(zhong)類和變形規范(fan),采用由各(ge)種(zhong)成(cheng)分組成(cheng)的(de)玻(bo)璃(li)(li)、晶態玻(bo)璃(li)(li)材料、天然硅酸鹽、爐渣(zha)以及(ji)這(zhe)些物質的(de)混合物制成(cheng)的(de)潤滑墊(表 4-9 和 表 4-10)。
以(yi)治(zhi)金(jin)爐渣和許多天然硅酸鹽為主的潤滑(hua)劑(ji)(ji)屬于晶(jing)(jing)態(tai)(tai)玻璃潤滑(hua)劑(ji)(ji),這些(xie)潤滑(hua)劑(ji)(ji)與非晶(jing)(jing)態(tai)(tai)的潤滑(hua)劑(ji)(ji)相比(bi)具有短(duan)的黏度曲(qu)線,可以(yi)形成簿的連續潤滑(hua)膜,并(bing)可以(yi)比(bi)使(shi)用(yong)的非晶(jing)(jing)態(tai)(tai)玻璃以(yi)更高(gao)的流出速度進行擠壓。這成得的按(an)壓鋼(gang)和合(he)金(jin)時,國外已經得到了證明(ming)。
可(ke)以利用冶金生產(chan)(chan)的(de)爐(lu)渣作為潤滑劑,如化鐵爐(lu)渣和(he)高爐(lu)生產(chan)(chan)的(de)水淬渣。后者有在不同(tong)溫(wen)度下熔化的(de)共晶化合物(wu),變形時則形成潤滑膜。因此,應用其作為在寬(kuan)的(de)溫(wen)度范圍內擠壓時的(de)潤滑材料(liao)。
高(gao)爐(lu)渣(zha)(zha)和(he)化鐵爐(lu)渣(zha)(zha)被有效地應(ying)用于碳鋼(gang)、低合金(jin)鋼(gang)、高(gao)合金(jin)鋼(gang)以(yi)及以(yi)鎳合難熔金(jin)屬為基的合金(jin)的各種形狀(zhuang)型材的擠壓。冶金(jin)爐(lu)渣(zha)(zha)作為潤滑劑的材料(liao)的缺(que)點是某(mou)些化學成(cheng)分的不(bu)穩定性和(he)相成(cheng)分自發地改變的能力。化鐵爐(lu)渣(zha)(zha)中含有硬(ying)的雜質,必須將其(qi)從(cong)混合物中清除。
為了獲得成分(fen)更加穩定的潤(run)滑(hua)材料,又引出了焊接熔劑在(zai)(zai)制(zhi)作(zuo)潤(run)滑(hua)墊(dian)中的應(ying)用(yong)。俄羅斯在(zai)(zai)1100~1200℃溫度范圍內擠(ji)壓難(nan)變形金屬(shu)時(shi)(shi)采用(yong)晶態(tai)潤(run)滑(hua)劑一石精(jing)礦(kuang),,黏度高(gao)達3000Pa·8,在(zai)(zai)1500~1700℃溫度下擠(ji)壓難(nan)熔金屬(shu)時(shi)(shi),采用(yong)長石或偉晶花崗巖(yan),而(er)在(zai)(zai)高(gao)于(yu)1700℃溫度下擠(ji)壓時(shi)(shi),采用(yong)鉻精(jing)礦(kuang)。此外,由玻璃、爐渣(zha)、耐(nai)火材料、天然硅(gui)酸鹽等為基礎組成的混合物(wu)制(zhi)成的復合型潤(run)滑(hua)劑來制(zhi)作(zuo)擠(ji)壓墊(dian),得到(dao)更廣泛的應(ying)用(yong)。
在潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)混(hun)合物的(de)(de)(de)基本組分(fen)中加入(ru)各種添加物的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi):改變潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)黏度或(huo)熔化溫度,改善潤(run)(run)滑(hua)(hua)膜的(de)(de)(de)形(xing)成。改善潤(run)(run)滑(hua)(hua)性能,提高(gao)潤(run)(run)滑(hua)(hua)膜的(de)(de)(de)隔熱性能。易于清除擠(ji)壓制品上殘存的(de)(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)。