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(hua)鉬(mu)、氮化(hua)硼、云(yun)母、滑(hua)(hua)(hua)石(shi)的(de)(de)潤滑(hua)(hua)(hua)性(xing)能也如(ru)同(tong)石(shi)墨一(yi)樣。但是由于晶(jing)氮較大的(de)(de)表面(mian)能量,其潤滑(hua)(hua)(hua)性(xing)能相(xiang)應要差一(yi)些。對于以上固體潤滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)被單獨采用(yong)的(de)(de)很少(shao),它們經常是作為各(ge)種潤滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)組成的(de)(de)基本部(bu)分之一(yi)使用(yong)。而充填(tian)物(wu)的(de)(de)引入取(qu)決于涂抹潤滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)方法以及熱絕(jue)緣和(he)所(suo)要求(qiu)的(de)(de)性(xing)能。


  石墨潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)含有(you)各種(zhong)各樣有(you)機(ji)添加(jia)劑(ji),這類添加(jia)劑(ji)中(zhong)有(you)木(mu)材粉或者(zhe)少于10%的(de)鋸屑(xie),還有(you)推(tui)薦采用高分(fen)子有(you)機(ji)物(wu)(如聚苯(ben)乙烯(xi)樹脂)和各種(zhong)油(you)類(動(dong)物(wu)油(you)、植物(wu)油(you)、石油(you)和人造油(you)等)。這類潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)在(zai)擠(ji)壓時(shi),借(jie)助(zhu)于高溫燃燒(shao),有(you)機(ji)充(chong)填物(wu)質形成游離碳和氣罩而改善(shan)潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)性能。


  石墨和氮化硼的混合物或者帶有玻璃(li)潤滑劑(ji)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。


  擠壓時,金屬表面層增(zeng)碳(tan)過程(cheng)的(de)實質(zhi)與(yu)鋼制(zhi)品(pin)(pin)的(de)滲碳(tan)處(chu)理過程(cheng)設有區別。盡管含碳(tan)物質(zhi)的(de)作(zuo)用(yong)面層增(zeng)過程(cheng)的(de)實鋼制(zhi)品(pin)(pin)屬交形(xing)區內的(de)高(gao)溫和商壓保使了擠壓制(zhi)品(pin)(pin)表面相當程(cheng)度(du)的(de)增(zeng)碳(tan),使碳(tan)元素時間在(zai)擠壓制(zhi)品(pin)(pin)制(zhi)品(pin)(pin)表面的(de)滲入深度(du)送0.4~0.6mm,局(ju)部滲碳(tan)可達2%的(de)碳(tan)。


 類似(si)鋼滲(shen)碳(tan)的過程中,擠壓時制(zhi)品表(biao)面的增碳(tan)過程同意是依靠碳(tan)原子(zi)的飽(bao)和,其(qi)反應式如下(xia):


   2C+O2 → 2CO2 ; 2CO → CO2 +C (原子)


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


  可(ke)見,一(yi)氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)是(shi)(shi)增(zeng)碳(tan)(tan)(tan)的(de)必要條(tiao)件,而二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)是(shi)(shi)對增(zeng)碳(tan)(tan)(tan)起促進作用。當(dang)一(yi)氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)過剩時,化(hua)(hua)學反(fan)應優先向右(you)進行。為了獲(huo)得過剩的(de)一(yi)氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan),順(shun)利地使碳(tan)(tan)(tan)原子轉移,在增(zeng)碳(tan)(tan)(tan)物質空隙(xi)中(zhong)有為數不(bu)多的(de)氧(yang)存(cun)在。為了預(yu)防(fang)擠壓制品(pin)的(de)增(zeng)碳(tan)(tan)(tan),可(ke)以(yi)采用以(yi)下辦法。


   1. 向(xiang)石墨潤滑劑(ji)中引(yin)入(ru)強(qiang)烈吸收氧氣和(he)阻止石墨氧化成一氧化碳(tan)的物(wu)質(zhi)。


   2. 引入(ru)某(mou)些在(zai)加熱時分(fen)解(jie)出氧氣和能使石墨更充分(fen)地氧化為二氧化碳的物(wu)質。


   3. 引(yin)入能包圍石墨顆粒(li)并(bing)隔(ge)絕其與變形金屬相(xiang)接觸的物(wu)質。


   4. 清(qing)除或(huo)減少潤(run)滑劑中(zhong)含碳成分的含量(liang)。


   5. 降低(di)金屬(shu)的加熱溫度。


  防止增(zeng)碳的物(wu)質已知的有鋁粉和(he)鎂(mei)粉,為(wei)此,經常利(li)用數量為(wei)2%~15%的軟錳礦(kuang)。


  在不含增碳成(cheng)分的潤滑劑中采(cai)用(yong)滑石,將其(qi)與水(shui)玻璃混合涂到坯料或工具上(shang),或采(cai)用(yong)由20%~40%皂土,80%~60%氧化(hua)鐵和亞硫酸化(hua)學漿(jiang)堿液(介質)。


  為了(le)防止增(zeng)(zeng)碳,可采(cai)用含(han)碳量(liang)最低的(de)(de)(de)潤滑劑(ji)(ji)。作為石墨的(de)(de)(de)代(dai)用品可采(cai)用蛭(zhi)石。低硬度的(de)(de)(de)蛭(zhi)石,鱗狀結構、高熔點、低導熱性(xing)和(he)化學惰性(xing)都是利(li)用作為工藝潤滑劑(ji)(ji)基體(ti)時(shi)的(de)(de)(de)重(zhong)要性(xing)能(neng)。采(cai)用以蛭(zhi)石為基質(zhi),帶有少量(liang)石墨添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)潤滑劑(ji)(ji)能(neng)夠(gou)保(bao)持潤滑劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)良好工藝性(xing)能(neng),并降低了(le)擠壓后鋼管表面增(zeng)(zeng)碳的(de)(de)(de)深(shen)度和(he)程度。


  采用(yong)石墨(mo)(mo)作為擠(ji)壓潤(run)滑劑時,其潤(run)滑性能(neng)(neng)良好。可用(yong)于擠(ji)壓具有銳角的(de)型(xing)鋼。但石墨(mo)(mo)的(de)隔熱性能(neng)(neng)較差,擠(ji)壓時的(de)純擠(ji)壓時間不能(neng)(neng)長,這就(jiu)限制了其坯(pi)料(liao)的(de)長度。且使用(yong)石墨(mo)(mo)潤(run)滑劑時,環境污染嚴重,勞(lao)動條件很差。


 采用滑(hua)石作為(wei)(wei)潤滑(hua)劑時,雖然其(qi)作為(wei)(wei)一種固體潤滑(hua)劑,擠(ji)壓(ya)時對擠(ji)壓(ya)模的冷卻效果良好,但(dan)對模子(zi)的腐蝕和磨損較為(wei)(wei)嚴重。


 二硫(liu)化(hua)鉬用(yong)作潤(run)滑劑時潤(run)滑性能(neng)最好,使用(yong)效果也很(hen)好;但是擠壓后產品有表面(mian)增硫(liu)的危險。