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(liu)化鉬、氮化硼、云母、滑(hua)(hua)石的潤(run)滑(hua)(hua)性(xing)能(neng)(neng)也如同(tong)石墨一(yi)樣。但(dan)是由(you)于(yu)晶氮較大的表面能(neng)(neng)量,其潤(run)滑(hua)(hua)性(xing)能(neng)(neng)相應要差一(yi)些。對于(yu)以上固體潤(run)滑(hua)(hua)劑被單獨采用(yong)的很少,它們經常是作為各種潤(run)滑(hua)(hua)劑組成的基本部分(fen)之一(yi)使用(yong)。而(er)充填物(wu)的引(yin)入(ru)取決(jue)于(yu)涂抹潤(run)滑(hua)(hua)劑的方法以及熱絕緣(yuan)和所要求的性(xing)能(neng)(neng)。


  石墨潤(run)滑劑含(han)有(you)(you)各種各樣有(you)(you)機添加劑,這類(lei)添加劑中(zhong)有(you)(you)木材(cai)粉或者少(shao)于(yu)10%的鋸(ju)屑,還有(you)(you)推薦采(cai)用高分子有(you)(you)機物(如聚苯乙烯樹脂(zhi))和各種油(you)類(lei)(動物油(you)、植物油(you)、石油(you)和人造(zao)油(you)等(deng))。這類(lei)潤(run)滑劑在擠(ji)壓(ya)時(shi),借助于(yu)高溫燃燒,有(you)(you)機充填(tian)物質(zhi)形成游離碳和氣罩而改善潤(run)滑劑的性(xing)能。


  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(xiu)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(bu)銹鋼(gang)管(guan)和低碳或超低碳制品時,是絕對不允許使用的。


  擠壓時,金屬(shu)表面層增(zeng)碳過程(cheng)的(de)實質(zhi)(zhi)與鋼制(zhi)品(pin)(pin)的(de)滲碳處理過程(cheng)設有(you)區別(bie)。盡管含碳物質(zhi)(zhi)的(de)作用面層增(zeng)過程(cheng)的(de)實鋼制(zhi)品(pin)(pin)屬(shu)交形(xing)區內的(de)高溫和(he)商壓保使了擠壓制(zhi)品(pin)(pin)表面相(xiang)當程(cheng)度的(de)增(zeng)碳,使碳元(yuan)素時間(jian)在擠壓制(zhi)品(pin)(pin)制(zhi)品(pin)(pin)表面的(de)滲入深度送0.4~0.6mm,局(ju)部滲碳可達(da)2%的(de)碳。


 類似鋼滲碳(tan)的(de)過程中,擠壓時制(zhi)品表(biao)面的(de)增(zeng)碳(tan)過程同(tong)意是依靠(kao)碳(tan)原子的(de)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(ke)見,一氧(yang)化(hua)(hua)碳是(shi)增(zeng)碳的(de)必要(yao)條件,而二氧(yang)化(hua)(hua)碳是(shi)對(dui)增(zeng)碳起促進作用(yong)。當一氧(yang)化(hua)(hua)碳過剩時,化(hua)(hua)學反應優先向右進行。為了獲(huo)得過剩的(de)一氧(yang)化(hua)(hua)碳,順(shun)利(li)地使碳原(yuan)子轉移(yi),在(zai)增(zeng)碳物質空隙中有為數不多的(de)氧(yang)存在(zai)。為了預防擠壓制品(pin)的(de)增(zeng)碳,可(ke)以(yi)采用(yong)以(yi)下辦法。


   1. 向(xiang)石墨潤滑劑中引入強烈吸收氧(yang)氣和阻止石墨氧(yang)化成一(yi)氧(yang)化碳的物質。


   2. 引入某些在加(jia)熱時分解出(chu)氧氣和能使石墨(mo)更充分地氧化為二氧化碳的物質。


   3. 引(yin)入能包圍(wei)石(shi)墨顆粒(li)并隔(ge)絕其與變形金屬相(xiang)接觸的物質。


   4. 清除或減少潤(run)滑劑中含(han)碳成分的含(han)量。


   5. 降低金屬的加熱溫度。


  防止(zhi)增(zeng)碳的物(wu)質已知的有鋁粉和(he)鎂粉,為(wei)此(ci),經常利用數(shu)量為(wei)2%~15%的軟錳(meng)礦(kuang)。


  在(zai)不(bu)含增碳成(cheng)分的潤滑劑(ji)中采(cai)用滑石,將其(qi)與水玻(bo)璃(li)混(hun)合涂(tu)到坯料或(huo)工具(ju)上,或(huo)采(cai)用由20%~40%皂(zao)土(tu),80%~60%氧化鐵(tie)和(he)亞硫(liu)酸化學漿堿液(介質)。


  為了防止增碳(tan),可采用含碳(tan)量最低的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)。作為石(shi)墨(mo)的(de)(de)(de)代用品(pin)可采用蛭(zhi)石(shi)。低硬度(du)的(de)(de)(de)蛭(zhi)石(shi),鱗狀結構、高熔點、低導熱(re)性和化學惰性都是利(li)用作為工藝潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)基(ji)(ji)體(ti)時的(de)(de)(de)重要性能。采用以蛭(zhi)石(shi)為基(ji)(ji)質(zhi),帶有少量石(shi)墨(mo)添加劑(ji)的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)能夠保持潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)良好(hao)工藝性能,并降低了擠壓后鋼管表(biao)面增碳(tan)的(de)(de)(de)深度(du)和程度(du)。


  采用(yong)石(shi)墨(mo)(mo)作為擠壓(ya)(ya)潤滑劑時,其潤滑性(xing)能良好(hao)。可(ke)用(yong)于擠壓(ya)(ya)具有銳角的(de)(de)型鋼。但石(shi)墨(mo)(mo)的(de)(de)隔熱性(xing)能較差,擠壓(ya)(ya)時的(de)(de)純擠壓(ya)(ya)時間不能長(chang),這就限制了(le)其坯料(liao)的(de)(de)長(chang)度。且使用(yong)石(shi)墨(mo)(mo)潤滑劑時,環(huan)境污染嚴(yan)重,勞(lao)動條件很差。


 采(cai)用滑石作為(wei)潤滑劑(ji)時,雖(sui)然其作為(wei)一種固體潤滑劑(ji),擠壓(ya)時對(dui)擠壓(ya)模的冷卻效果良好,但對(dui)模子的腐蝕和磨損(sun)較(jiao)為(wei)嚴重。


 二硫化(hua)鉬用作(zuo)潤(run)滑劑時潤(run)滑性(xing)能最好(hao),使(shi)用效(xiao)果也很好(hao);但是(shi)擠(ji)壓(ya)后產品有表面增硫的危險。