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。


  二硫化鉬、氮化硼、云母、滑(hua)(hua)(hua)石(shi)的(de)潤滑(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)能也(ye)如同(tong)石(shi)墨一(yi)樣(yang)。但是由于晶氮較大的(de)表面能量,其潤滑(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)能相應要差一(yi)些。對(dui)于以上固體(ti)潤滑(hua)(hua)(hua)劑被單獨(du)采用的(de)很(hen)少(shao),它們(men)經(jing)常是作為(wei)各(ge)種潤滑(hua)(hua)(hua)劑組成的(de)基(ji)本部分(fen)之一(yi)使用。而充(chong)填物的(de)引入(ru)取決(jue)于涂(tu)抹潤滑(hua)(hua)(hua)劑的(de)方(fang)法以及(ji)熱(re)絕緣(yuan)和所要求(qiu)的(de)性(xing)(xing)能。


  石墨潤(run)(run)(run)滑劑(ji)(ji)含有(you)(you)各(ge)種(zhong)各(ge)樣(yang)有(you)(you)機(ji)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji),這類添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)中有(you)(you)木材粉或者少于10%的鋸屑(xie),還有(you)(you)推(tui)薦采用高分(fen)子有(you)(you)機(ji)物(如聚苯乙(yi)烯樹脂(zhi))和各(ge)種(zhong)油(you)類(動物油(you)、植物油(you)、石油(you)和人造油(you)等)。這類潤(run)(run)(run)滑劑(ji)(ji)在擠壓時,借(jie)助于高溫燃燒,有(you)(you)機(ji)充(chong)填物質形(xing)成游離(li)碳和氣罩(zhao)而改善潤(run)(run)(run)滑劑(ji)(ji)的性(xing)能(neng)。


  石墨和氮化硼的混合物或者帶有玻(bo)璃潤滑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(ji)壓(ya)時(shi),金屬表(biao)面層(ceng)增(zeng)碳(tan)(tan)(tan)過(guo)(guo)程的(de)(de)實(shi)質與鋼(gang)制(zhi)品(pin)的(de)(de)滲碳(tan)(tan)(tan)處理過(guo)(guo)程設(she)有區(qu)別。盡(jin)管含碳(tan)(tan)(tan)物質的(de)(de)作用面層(ceng)增(zeng)過(guo)(guo)程的(de)(de)實(shi)鋼(gang)制(zhi)品(pin)屬交形區(qu)內的(de)(de)高溫(wen)和商壓(ya)保使(shi)了擠(ji)壓(ya)制(zhi)品(pin)表(biao)面相當程度的(de)(de)增(zeng)碳(tan)(tan)(tan),使(shi)碳(tan)(tan)(tan)元素時(shi)間在(zai)擠(ji)壓(ya)制(zhi)品(pin)制(zhi)品(pin)表(biao)面的(de)(de)滲入深(shen)度送0.4~0.6mm,局部滲碳(tan)(tan)(tan)可達2%的(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)。


 類似鋼(gang)滲碳(tan)的過程中,擠壓時制品表面(mian)的增碳(tan)過程同意(yi)是依靠碳(tan)原子的飽和,其(qi)反應式如下:


   2C+O2 → 2CO2 ; 2CO → CO2 +C (原子)


  3Fe +C(原子)→ Fe3C 或 3Fe+2CO → Fe3C +CO2


  可(ke)見,一氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)是增(zeng)碳(tan)的(de)必要條(tiao)件(jian),而(er)二氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)是對(dui)增(zeng)碳(tan)起促進作用(yong)。當一氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)過剩時,化(hua)學反應優先(xian)向右進行。為(wei)了獲得過剩的(de)一氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan),順(shun)利(li)地使(shi)碳(tan)原(yuan)子轉移,在增(zeng)碳(tan)物質(zhi)空隙中有(you)為(wei)數不多的(de)氧(yang)(yang)存在。為(wei)了預防(fang)擠壓制品的(de)增(zeng)碳(tan),可(ke)以(yi)采用(yong)以(yi)下辦(ban)法。


   1. 向石(shi)墨潤(run)滑劑(ji)中引入強烈吸收氧氣和阻止石(shi)墨氧化(hua)成一(yi)氧化(hua)碳(tan)的物(wu)質。


   2. 引(yin)入某些在(zai)加熱(re)時(shi)分(fen)解出氧氣(qi)和能使石(shi)墨(mo)更充分(fen)地氧化為二氧化碳的物(wu)質。


   3. 引入能包(bao)圍石(shi)墨(mo)顆粒并隔絕(jue)其(qi)與變形金屬相接觸(chu)的物質。


   4. 清除或減少潤滑劑中含碳(tan)成(cheng)分(fen)的含量。


   5. 降(jiang)低金屬的加熱溫度。


  防止增碳的(de)物質已知的(de)有鋁粉和鎂粉,為此(ci),經(jing)常利用數量為2%~15%的(de)軟錳礦。


  在不(bu)含(han)增碳成分的潤滑劑(ji)中采用滑石,將(jiang)其(qi)與(yu)水(shui)玻璃混合(he)涂到(dao)坯料或(huo)工具(ju)上,或(huo)采用由20%~40%皂土(tu),80%~60%氧化鐵和亞硫酸(suan)化學(xue)漿(jiang)堿液(介質)。


  為(wei)了防止增(zeng)碳(tan)(tan),可(ke)采用(yong)(yong)含(han)碳(tan)(tan)量最低(di)(di)的(de)潤滑劑。作為(wei)石墨(mo)的(de)代(dai)用(yong)(yong)品(pin)可(ke)采用(yong)(yong)蛭石。低(di)(di)硬度(du)的(de)蛭石,鱗狀結構、高熔點、低(di)(di)導熱性和化學惰性都是(shi)利用(yong)(yong)作為(wei)工藝(yi)潤滑劑基(ji)(ji)體時的(de)重要(yao)性能(neng)(neng)。采用(yong)(yong)以蛭石為(wei)基(ji)(ji)質,帶有少(shao)量石墨(mo)添加劑的(de)潤滑劑能(neng)(neng)夠保持潤滑劑的(de)良(liang)好工藝(yi)性能(neng)(neng),并降低(di)(di)了擠壓后鋼管表面(mian)增(zeng)碳(tan)(tan)的(de)深度(du)和程度(du)。


  采用石墨(mo)作為擠(ji)壓(ya)(ya)潤(run)滑劑(ji)時(shi),其(qi)潤(run)滑性能良好。可用于擠(ji)壓(ya)(ya)具(ju)有銳(rui)角的(de)型鋼。但石墨(mo)的(de)隔熱(re)性能較差,擠(ji)壓(ya)(ya)時(shi)的(de)純(chun)擠(ji)壓(ya)(ya)時(shi)間不能長,這就限制了其(qi)坯料的(de)長度。且使用石墨(mo)潤(run)滑劑(ji)時(shi),環(huan)境(jing)污染嚴重,勞動條(tiao)件很差。


 采用(yong)滑(hua)石作為(wei)潤滑(hua)劑(ji)時(shi),雖(sui)然(ran)其作為(wei)一種固(gu)體潤滑(hua)劑(ji),擠壓(ya)時(shi)對擠壓(ya)模的冷卻效果良好,但對模子(zi)的腐蝕和磨(mo)損較(jiao)為(wei)嚴(yan)重。


 二硫(liu)(liu)化鉬用(yong)作潤(run)滑劑時潤(run)滑性能最好,使用(yong)效果(guo)也很好;但是擠壓后產(chan)品有表面增硫(liu)(liu)的危險。