不(bu)銹鋼管坯料在臥式液(ye)壓(ya)擠(ji)壓(ya)機上擠(ji)壓(ya)時在線亞洲日產一區二區:玻璃潤滑劑的工作表面(mian)(mian)如圖 4-2 所示(shi)。由圖示(shi)可知,擠壓時的潤滑面(mian)(mian)主要(yao)有以下3個:
1. 不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)坯料內表(biao)面與芯棒之間(jian)的潤滑;
2. 不銹鋼管(guan)外表面與(yu)擠壓模之(zhi)間的潤滑;
3. 不銹鋼管坯料外表面與擠壓筒內。
不銹鋼管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)不同(tong)(tong)的變形條件下(xia),采用具有(you)不同(tong)(tong)化(hua)學成分的玻(bo)璃(li)潤(run)滑劑(ji),其(qi)成分決定了它(ta)具有(you)的基本性(xing)能,即熔化(hua)溫(wen)度(du)(du)范圍(wei)及其(qi)黏度(du)(du)。擠壓時玻(bo)璃(li)潤(run)滑劑(ji)的成分選擇(ze),應使其(qi)黏度(du)(du)在(zai)指(zhi)定的變形溫(wen)度(du)(du)下(xia),處(chu)于1~200Pa·s的范圍(wei)內(nei)。
不銹鋼管坯料的(de)(de)(de)(de)(de)外表面潤(run)滑(hua)采用與坯料穿(擴)孔時(shi)(shi)相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)劑(ji)。有(you)(you)時(shi)(shi),為了改善擠壓開始時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)金屬流動(dong)和降低(di)峰值擠壓力(li),采用“多層玻璃(li)(li)潤(run)滑(hua)墊”。在(zai)這(zhe)種情況下(xia),擠壓模一面與有(you)(you)較低(di)黏度(du)(20~30Pa·s)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)(li)潤(run)滑(hua)層相(xiang)接觸,而在(zai)高(gao)溫(wen)坯料的(de)(de)(de)(de)(de)一邊,則以(yi)具(ju)有(you)(you)較難熔的(de)(de)(de)(de)(de)黏度(du)較高(gao)(<100Pa·s或更低(di))的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)(li)潤(run)滑(hua)層相(xiang)接觸。
除了采用(yong)單(dan)一型的(de)(de)玻璃潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)之外,還(huan)可(ke)以根據使(shi)(shi)用(yong)要求,采用(yong)帶有改變(bian)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)性能的(de)(de)添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)玻璃潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。例如,在(zai)玻璃與固(gu)態(tai)的(de)(de)耐磨材料、石(shi)墨(mo)、二硫化(hua)鉬或氮化(hua)硼的(de)(de)配比(bi)中(zhong),玻璃可(ke)以作為潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)基礎,或黏合添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)(ji),其數量在(zai)混合物重量的(de)(de)40%~90%內變(bian)化(hua)。為了提高隔熱性能,有時向玻璃潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)中(zhong)加(jia)入石(shi)棉或者使(shi)(shi)在(zai)熔化(hua)的(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)中(zhong)易形成孔穴的(de)(de)膨脹(zhang)添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)(ji),以此來降低潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)導熱性。
法國(guo)的有關專家還曾建議向(xiang)玻璃(li)潤滑劑(ji)中加(jia)入以(yi)下的一種(zhong)金屬:銅、鉛(qian)、鋅、鎳、鐵、鋁的粉末,數量為(wei)3%~30%,金屬微粒(li)均(jun)勻地(di)分布在玻璃(li)潤滑劑(ji)層(ceng)中,能使玻璃(li)潤滑劑(ji)從擠壓制品(pin)表面上(shang)容易去除。國(guo)外在擠壓不(bu)銹(xiu)鋼管時,高溫工業(ye)玻璃(li)得到了應(ying)用。其使用的擠壓溫度(du)為(wei)1100~1200℃。
下面是原(yuan)蘇聯國家玻璃研究所,原(yuan)全(quan)蘇管材研究所和(he)(he)尼(ni)科(ke)波爾南方鋼(gang)(gang)管廠等(deng)單位(wei)聯合進行不(bu)銹鋼(gang)(gang)管擠(ji)壓(ya)潤(run)滑劑的(de)試驗研究所取得的(de)部(bu)分成(cheng)果(guo)。為(wei)了(le)(le)潤(run)滑不(bu)銹鋼(gang)(gang)管空心坯的(de)表面,采用了(le)(le)專門成(cheng)分的(de)玻璃和(he)(he)窗玻璃。為(wei)了(le)(le)擠(ji)壓(ya)不(bu)銹鋼(gang)(gang)管時芯(xin)棒的(de)潤(run)滑,用窗玻璃和(he)(he)金屬(shu)加(jia)工溫在(zai)下可(ke)揮發液(ye)體(ti)組(zu)成(cheng)的(de)懸浮液(ye)。為(wei)了(le)(le)改善懸浮液(ye)的(de)使用能(neng)、在(zai)其中添加(jia)發膠硅(gui)酸(suan)鈉或(huo)黃著膠和(he)(he)硅(gui)酸(suan)鈉的(de)混合物(wu)(表 4-8)。
在(zai)(zai)擠(ji)壓難熔金屬(shu)時,使用特(te)殊的(de)潤滑劑的(de)粉術相的(de)于地日(ri)涂加劑組(zu)成的(de)懸浮液態潤滑劑。在(zai)(zai)空心(xin)坯(pi)內(nei)表面和擠(ji)壓芯(xin)棒表面直接(jie)用刷子將懸浮液態的(de)潤滑劑條在(zai)(zai)其上(shang)面,作為芯(xin)棒和空心(xin)坯(pi)料的(de)內(nei)表面之間的(de)潤滑。
擠壓(ya)模的(de)(de)潤(run)(run)(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)采用(yong)由各種潤(run)(run)(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)劑制(zhi)(zhi)作成的(de)(de)“潤(run)(run)(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)墊”。在鋼管(guan)和(he)型材擠壓(ya)時(shi),作為潤(run)(run)(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)劑應用(yong)得最多的(de)(de)還是在擠壓(ya)溫度(du)范圍(wei)內(nei)黏度(du)為80~100Pa·s的(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)(run)(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)劑。采用(yong)低黏度(du)的(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(<50Pa·s)會導(dao)致玻(bo)(bo)璃(li)墊急速(su)熔化(hua)以及熔化(hua)了(le)的(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)從變形(xing)區流失。如變形(xing)區內(nei)有過(guo)剩數量的(de)(de)液(ye)態潤(run)(run)(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)劑會引起流動時(shi)“堆積”。液(ye)態潤(run)(run)(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)劑被壓(ya)入(ru)塑性(xing)金屬的(de)(de)結(jie)果,則(ze)導(dao)致鋼管(guan)表面形(xing)成“橘子(zi)(zi)皮(pi)”缺陷,或(huo)在制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)上形(xing)成“麻點(dian)麻坑”缺陷。過(guo)厚的(de)(de)流體潤(run)(run)(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)劑膜是不穩定(ding)的(de)(de),并且會周期性(xing)地(di)遭到(dao)破壞而(er)導(dao)致制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)表面出現裂紋或(huo)變形(xing)金屬上產生壓(ya)痕。可見,潤(run)(run)(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)膜的(de)(de)厚度(du)的(de)(de)增加有一(yi)個“極限值”,當達(da)到(dao)或(huo)超過(guo)這個極限時(shi),潤(run)(run)(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)膜破壞。同時(shi),擠壓(ya)棒(bang)材或(huo)管(guan)子(zi)(zi)的(de)(de)直徑增大至接近(jin)模孔的(de)(de)直徑。此時(shi),潤(run)(run)(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)劑出口又一(yi)次被覆(fu)蓋,流體膜又再次出現。
在采(cai)用具有更大黏(nian)度(>100Pa·s)的熔融層的潤(run)滑墊的情(qing)況下,潤(run)滑劑可能(neng)不足以使模子同(tong)變形金屬完全隔離。
黏(nian)度為(wei)80~100Pa·s的(de)玻璃潤滑(hua)(hua)劑的(de)熔化就(jiu)比較均勻,且保(bao)證在(zai)整個(ge)擠壓周期中形(xing)成不間(jian)斷(duan)的(de)潤滑(hua)(hua)膜。但這個(ge)黏(nian)度水平對(dui)一系列(lie)難變(bian)形(xing)材料是不夠的(de)。對(dui)于具(ju)有高(gao)變(bian)形(xing)抗力(li)的(de)金屬和合(he)金,例如鎳基高(gao)溫(wen)合(he)金,必須采用具(ju)有更大黏(nian)度(≥1000Pa·s)的(de)潤滑(hua)(hua)劑。
根(gen)據擠壓金屬的(de)種類(lei)和(he)變形(xing)規范,采用(yong)由各(ge)種成(cheng)分組成(cheng)的(de)玻(bo)璃、晶態玻(bo)璃材料、天然(ran)硅酸鹽(yan)、爐渣以(yi)及(ji)這些物(wu)質的(de)混(hun)合物(wu)制成(cheng)的(de)潤滑墊(表 4-9 和(he) 表 4-10)。
以治金(jin)爐渣和許多(duo)天然硅酸鹽為(wei)主的潤滑劑(ji)屬于(yu)晶態(tai)玻璃(li)潤滑劑(ji),這些(xie)潤滑劑(ji)與非晶態(tai)的潤滑劑(ji)相比具有短的黏度(du)曲線,可(ke)以形成簿的連續潤滑膜(mo),并(bing)可(ke)以比使(shi)用的非晶態(tai)玻璃(li)以更高(gao)的流出速度(du)進行擠壓。這成得的按壓鋼和合金(jin)時,國外已(yi)經得到(dao)了證明(ming)。
可以利用(yong)冶金生產的爐渣(zha)作為(wei)潤(run)滑劑,如化鐵爐渣(zha)和(he)高爐生產的水淬渣(zha)。后者(zhe)有在不同(tong)溫(wen)度下熔(rong)化的共晶(jing)化合物,變形(xing)時則形(xing)成潤(run)滑膜。因此,應用(yong)其作為(wei)在寬的溫(wen)度范圍內擠(ji)壓時的潤(run)滑材料。
高爐(lu)渣和(he)化(hua)(hua)鐵爐(lu)渣被有(you)(you)效地(di)應(ying)用(yong)于碳(tan)鋼(gang)、低合(he)金鋼(gang)、高合(he)金鋼(gang)以(yi)及以(yi)鎳(nie)合(he)難熔金屬為基的合(he)金的各種形狀(zhuang)型材(cai)的擠壓(ya)。冶金爐(lu)渣作為潤滑劑的材(cai)料的缺點是某(mou)些化(hua)(hua)學成分(fen)的不穩定性和(he)相成分(fen)自發地(di)改變的能力。化(hua)(hua)鐵爐(lu)渣中含有(you)(you)硬的雜質,必須將其從(cong)混合(he)物中清除。
為了(le)獲(huo)得(de)成分更加穩(wen)定的(de)潤滑材料,又(you)引(yin)出了(le)焊接(jie)熔劑在(zai)(zai)制作潤滑墊(dian)中(zhong)的(de)應用。俄羅斯(si)在(zai)(zai)1100~1200℃溫(wen)度(du)范圍內擠壓(ya)難變形金屬(shu)時采用晶(jing)態潤滑劑一石精(jing)礦,,黏度(du)高(gao)達3000Pa·8,在(zai)(zai)1500~1700℃溫(wen)度(du)下擠壓(ya)難熔金屬(shu)時,采用長石或(huo)偉晶(jing)花崗巖,而在(zai)(zai)高(gao)于1700℃溫(wen)度(du)下擠壓(ya)時,采用鉻精(jing)礦。此外(wai),由玻璃(li)、爐(lu)渣、耐火(huo)材料、天然硅酸(suan)鹽等(deng)為基(ji)礎組成的(de)混合(he)(he)物(wu)制成的(de)復(fu)合(he)(he)型潤滑劑來制作擠壓(ya)墊(dian),得(de)到更廣(guang)泛的(de)應用。
在(zai)潤(run)滑(hua)(hua)劑混合物的(de)基(ji)本組分中(zhong)加入(ru)各種(zhong)添加物的(de)目的(de)是(shi):改(gai)變潤(run)滑(hua)(hua)劑的(de)黏度(du)或熔化溫度(du),改(gai)善潤(run)滑(hua)(hua)膜的(de)形成。改(gai)善潤(run)滑(hua)(hua)性能(neng),提(ti)高(gao)潤(run)滑(hua)(hua)膜的(de)隔熱性能(neng)。易于清除擠壓制品(pin)上殘存的(de)潤(run)滑(hua)(hua)劑。