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。


  與此同時,曾經還使用(yong)過一(yi)種“新型的(de)潤滑(hua)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)”,即“Cgatot工(gong)(gong)藝(yi)(yi)”作為(wei)不(bu)銹鋼管(guan)擠(ji)(ji)壓的(de)潤滑(hua)工(gong)(gong)藝(yi)(yi),即采用(yong)石墨、西(xi)麻(ma)子油和鋸(ju)末(mo)的(de)混合物,并在其內還加(jia)入煙火、鑄成盤狀,放置在擠(ji)(ji)壓模與坯(pi)料(liao)之間。當(dang)其加(jia)熱的(de)坯(pi)料(liao)接觸時,發生爆炸后呈粉狀涂敷在擠(ji)(ji)壓不(bu)銹鋼管(guan)坯(pi)料(liao)的(de)表面上作為(wei)潤滑(hua)劑(ji)。


  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(gang)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。


圖 1.jpg

  首(shou)先是(shi)(shi)用(yong)擠(ji)壓(ya)(ya)法能(neng)像(xiang)有(you)色(se)金(jin)屬一(yi)(yi)樣制(zhi)造(zao)實心和空心不(bu)規則斷面的(de)(de)(de)型(xing)材,這是(shi)(shi)因為一(yi)(yi)些(xie)形狀復雜的(de)(de)(de)型(xing)鋼通常是(shi)(shi)無法用(yong)軋(ya)(ya)制(zhi)的(de)(de)(de)方(fang)法生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)。其次是(shi)(shi)由于工業發展需要含(han)有(you)大(da)量附加元素的(de)(de)(de)、高(gao)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)產(chan)品,而(er)這類(lei)產(chan)品在(zai)軋(ya)(ya)制(zhi)時會給(gei)操作帶來很(hen)多(duo)(duo)的(de)(de)(de)困難,成(cheng)(cheng)材率極低或者根(gen)本(ben)(ben)就無法加工。特別(bie)是(shi)(shi)當這類(lei)產(chan)品的(de)(de)(de)需要量不(bu)多(duo)(duo),批(pi)量很(hen)小(xiao),特地(di)為此(ci)制(zhi)成(cheng)(cheng)軋(ya)(ya)制(zhi)設備(bei)和工具(ju)的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)很(hen)高(gao)。而(er)對于多(duo)(duo)品種(zhong)、小(xiao)批(pi)量產(chan)品的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan),擠(ji)壓(ya)(ya)法的(de)(de)(de)靈活性(xing)和經濟性(xing)都是(shi)(shi)吸(xi)引人(ren)的(de)(de)(de)。因此(ci),當時曾(ceng)有(you)人(ren)應(ying)用(yong)擠(ji)壓(ya)(ya)鋼的(de)(de)(de)某些(xie)方(fang)法,少量地(di)、有(you)條件地(di)制(zhi)造(zao)毛(mao)坯,但始(shi)終沒有(you)得到(dao)過成(cheng)(cheng)品。當時的(de)(de)(de)情(qing)況下認為,擠(ji)壓(ya)(ya)鋼質材料的(de)(de)(de)主要技術(shu)問題是(shi)(shi),尋找新的(de)(de)(de)模(mo)子材料以(yi)提高(gao)擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)的(de)(de)(de)使用(yong)壽命。


  1938年,法(fa)(fa)國電氣化學公(gong)司研(yan)制(zhi)成功一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)耐(nai)高溫的(de)(de)合金,他們以(yi)為可以(yi)用(yong)這種(zhong)(zhong)新(xin)材料制(zhi)造擠(ji)(ji)(ji)壓模,以(yi)承受擠(ji)(ji)(ji)壓鋼時(shi)產生的(de)(de)高溫和應力(li)。于是(shi)很快開(kai)展了(le)(le)用(yong)這種(zhong)(zhong)新(xin)材料制(zhi)造擠(ji)(ji)(ji)壓模可行(xing)性研(yan)究(jiu),并在(zai)一(yi)(yi)臺600噸小型擠(ji)(ji)(ji)壓機上進行(xing)了(le)(le)試驗(yan)。試驗(yan)研(yan)究(jiu)結果并不令(ling)人(ren)滿意。在(zai)經過了(le)(le)深入的(de)(de)試驗(yan)研(yan)究(jiu)之(zhi)后,他們開(kai)始認識到應該尋找(zhao)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)有效的(de)(de)潤(run)滑方法(fa)(fa)。因為擠(ji)(ji)(ji)壓時(shi),存(cun)在(zai)于坯(pi)料與工具之(zhi)間的(de)(de)摩擦使擠(ji)(ji)(ji)壓筒及(ji)(ji)擠(ji)(ji)(ji)壓模都受到嚴(yan)重的(de)(de)磨損。于是(shi)他們試驗(yan)了(le)(le)各種(zhong)(zhong)不同的(de)(de)潤(run)滑劑(ji)(ji)(ji),其(qi)中包括滑石(shi)(shi)、白堊粉、石(shi)(shi)墨、硼砂以(yi)及(ji)(ji)各種(zhong)(zhong)動物、植物、礦(kuang)物油(you)類。可是(shi),無論是(shi)能(neng)耐(nai)擠(ji)(ji)(ji)溫度的(de)(de)固(gu)體油(you)脂(zhi)或者是(shi)液體油(you)都沒能(neng)得到令(ling)人(ren)滿意的(de)(de)效果。根(gen)據(ju)觀察,任(ren)何液體潤(run)滑劑(ji)(ji)(ji)在(zai)操(cao)作過程中,甚至(zhi)在(zai)操(cao)作之(zhi)前就(jiu)被(bei)擠(ji)(ji)(ji)壓的(de)(de)壓力(li)從模孔(kong)中壓出,因此,也(ye)就(jiu)不能(neng)保(bao)證潤(run)滑的(de)(de)效果。相反,固(gu)體潤(run)滑劑(ji)(ji)(ji)(滑石(shi)(shi)、石(shi)(shi)墨)雖能(neng)冷卻模子,但其(qi)腐蝕(shi)性很強,加速了(le)(le)模子的(de)(de)磨損。


  綜合(he)所(suo)有(you)的(de)研究結果得出了結論(lun):有(you)效的(de)潤(run)滑劑必須在(zai)操(cao)作溫度下具有(you)膠(jiao)黏性能。在(zai)試驗過程中要保證潤(run)滑劑的(de)效能,在(zai)與熱(re)壞料接觸(chu)時,所(suo)使用的(de)潤(run)滑材(cai)料應該由固體狀(zhuang)態變(bian)成(cheng)膠(jiao)黏固體,而不是液體狀(zhuang)態。在(zai)這種情(qing)況下,膠(jiao)黏(nian)的(de)(de)潤(run)滑劑(ji)提供了(le)適當的(de)(de)機械(xie)阻(zu)力(li),能夠抵抗所(suo)產生的(de)(de)壓(ya)力(li)。同(tong)時(shi)一面(mian)軟熔一面(mian)不斷地產生一層隔熱的(de)(de)膠黏(nian)薄膜,裹住了(le)擠壓(ya)條材(cai)。玻(bo)璃或(huo)在擠壓(ya)溫(wen)度(du)下(xia)具有(you)黏(nian)性的(de)(de)材(cai)料(如黏(nian)結劑(ji)、爐(lu)渣或(huo)者某些(xie)鹽類或(huo)鹽的(de)(de)混合(he)物)符合(he)以上(shang)要求,同(tong)時(shi)還有(you)隔熱的(de)(de)性能,這(zhe)就能保護工(gong)具不致高(gao)溫(wen),同(tong)時(shi)也(ye)能防(fang)止(zhi)熱坯料表(biao)面(mian)的(de)(de)冷(leng)卻。潤(run)滑劑(ji)的(de)(de)基本原則(ze)確定(ding)之(zhi)后(hou),這(zhe)一新技術運用于工(gong)業中所(suo)產生的(de)(de)許多細(xi)節向題也(ye)就接著在試驗研究中逐一得到解決。


  法(fa)國的(de)(de)金屬拉拔與軋制工廠改造了原來的(de)(de)6MN(600t)擠(ji)壓機(ji),同(tong)時,浙江至德(de)鋼業有限公(gong)司及金屬拉拔與軋制工廠聯合共同(tong)建成了一(yi)臺(tai)15MN(1500t)新(xin)(xin)式的(de)(de)擠(ji)壓機(ji),以便用于新(xin)(xin)工藝進行(xing)各項工業性試(shi)驗(yan)。


  此后幾年,金(jin)屬(shu)拉拔(ba)與軋制工(gong)廠(chang)和法國(guo)瓦(wa)魯(lu)雷克聯合(he)公司一起(qi)共同使用6MN(600t)擠壓(ya)機(ji)和15MN(1500t)擠壓(ya)機(ji)繼續(xu)進(jin)(jin)行這一新工(gong)藝(yi)的(de)試(shi)驗研究,在擠壓(ya)技(ji)術上及使用的(de)材料上都進(jin)(jin)行了(le)許多重要(yao)的(de)改(gai)進(jin)(jin),并逐步(bu)地解(jie)決了(le)新工(gong)藝(yi)用于(yu)工(gong)業生產時的(de)許多實際操作(zuo)問題(ti),創造并進(jin)(jin)一步(bu)完善了(le)鋼(gang)擠壓(ya)的(de)新工(gong)藝(yi)。


  1941年,“玻(bo)璃潤滑劑高速擠壓法”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(dao)了20世(shi)紀50年(nian)代初期,由(you)于相(xiang)關科(ke)學(xue)技(ji)術的(de)進步(bu),尤其是(shi)材料科(ke)學(xue)和無氧(yang)化加熱(re)技(ji)術的(de)發展,鋼(gang)擠(ji)(ji)壓的(de)工藝和設備得到(dao)進一(yi)步(bu)的(de)完善(shan)和提高。1951年(nian)底,世(shi)界上第一(yi)個采(cai)用“玻璃潤滑劑(ji)高速擠(ji)(ji)壓法”生(sheng)產(chan)(chan)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管的(de)工業性生(sheng)產(chan)(chan)車間在(zai)美國(guo)的(de)Babcock&Wilcox公司(si)(si)建(jian)成投產(chan)(chan)。此后十來年(nian)間,國(guo)外的(de)幾(ji)乎所有的(de)生(sheng)產(chan)(chan)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管的(de)大公司(si)(si),都逐漸以擠(ji)(ji)壓工藝來取代了其他的(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管生(sheng)產(chan)(chan)方法,包括普遍采(cai)用的(de)二輥(gun)斜軋穿孔工藝。


  目前,在國外使用的玻璃(li)潤滑劑,已經實(shi)現了專門(men)化(hua)、系列化(hua)和多(duo)元化(hua)。人們還(huan)在不斷(duan)地尋找高(gao)效、經濟(ji)和取材方便(bian)的玻璃(li)潤滑劑的新品(pin)種,以適應(ying)熱壓法的發展對(dui)玻璃(li)潤滑劑所(suo)提出的高(gao)效率、多(duo)品(pin)種和高(gao)質量的要(yao)求。


 表(biao)4-1 為美國 Amerex 擠壓不銹(xiu)鋼管公司(si)推薦使用的(de)玻璃潤滑劑系列,表(biao) 4-2 為美國 Amerex 公司(si)使用玻璃潤滑劑成(cheng)分及(ji)性(xing)能。