早期使用的潤滑劑,曾采用“包套擠壓”不(bu)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(tong)時(shi),曾經(jing)還使用過一(yi)種“新型的(de)潤(run)滑(hua)工(gong)藝(yi)”,即(ji)“Cgatot工(gong)藝(yi)”作(zuo)為不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)擠(ji)壓(ya)的(de)潤(run)滑(hua)工(gong)藝(yi),即(ji)采用石墨、西(xi)麻子油(you)和鋸末(mo)的(de)混合(he)物,并在其(qi)內還加入煙(yan)火、鑄成盤狀,放(fang)置在擠(ji)壓(ya)模與坯料之(zhi)間。當其(qi)加熱的(de)坯料接觸(chu)時(shi),發生爆炸(zha)后呈粉狀涂敷(fu)在擠(ji)壓(ya)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)坯料的(de)表面(mian)上作(zuo)為潤(run)滑(hua)劑。


  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

  首先是(shi)用(yong)(yong)擠(ji)(ji)壓法(fa)能像有色金屬一樣制(zhi)(zhi)造實心(xin)和(he)空心(xin)不規則斷面的(de)(de)(de)(de)(de)型材(cai),這是(shi)因為一些(xie)形狀復雜的(de)(de)(de)(de)(de)型鋼通常是(shi)無法(fa)用(yong)(yong)軋(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)生產(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)。其(qi)次是(shi)由(you)于工(gong)業發展需(xu)要(yao)含有大量(liang)附加(jia)元素的(de)(de)(de)(de)(de)、高(gao)性能的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)品,而這類產(chan)品在(zai)軋(ya)制(zhi)(zhi)時(shi)會(hui)給操作帶來很多的(de)(de)(de)(de)(de)困(kun)難,成(cheng)材(cai)率極低或者根本就無法(fa)加(jia)工(gong)。特(te)別是(shi)當這類產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)需(xu)要(yao)量(liang)不多,批(pi)量(liang)很小,特(te)地(di)為此(ci)(ci)制(zhi)(zhi)成(cheng)軋(ya)制(zhi)(zhi)設備和(he)工(gong)具的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)本很高(gao)。而對于多品種、小批(pi)量(liang)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan),擠(ji)(ji)壓法(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)靈活(huo)性和(he)經濟性都是(shi)吸引人的(de)(de)(de)(de)(de)。因此(ci)(ci),當時(shi)曾有人應用(yong)(yong)擠(ji)(ji)壓鋼的(de)(de)(de)(de)(de)某些(xie)方法(fa),少量(liang)地(di)、有條(tiao)件地(di)制(zhi)(zhi)造毛坯(pi),但始終(zhong)沒(mei)有得到過成(cheng)品。當時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下認為,擠(ji)(ji)壓鋼質材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)技術問題是(shi),尋找新的(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)子材(cai)料以提(ti)高(gao)擠(ji)(ji)壓模(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)壽命。


  1938年,法國(guo)電氣(qi)化學公(gong)司研(yan)(yan)制(zhi)成功(gong)一種耐高溫的(de)合金,他們以為可以用這種新材(cai)料(liao)制(zhi)造(zao)(zao)擠(ji)壓(ya)(ya)模,以承受(shou)擠(ji)壓(ya)(ya)鋼時產(chan)生(sheng)的(de)高溫和應力(li)。于是很快開展了用這種新材(cai)料(liao)制(zhi)造(zao)(zao)擠(ji)壓(ya)(ya)模可行性研(yan)(yan)究(jiu),并(bing)在(zai)(zai)一臺600噸小型擠(ji)壓(ya)(ya)機(ji)上進行了試驗(yan)(yan)。試驗(yan)(yan)研(yan)(yan)究(jiu)結果并(bing)不(bu)令人滿(man)意。在(zai)(zai)經過了深入的(de)試驗(yan)(yan)研(yan)(yan)究(jiu)之(zhi)(zhi)后(hou),他們開始認(ren)識到應該尋找一種有(you)效(xiao)的(de)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)方法。因為擠(ji)壓(ya)(ya)時,存(cun)在(zai)(zai)于坯(pi)料(liao)與工(gong)具之(zhi)(zhi)間的(de)摩擦使擠(ji)壓(ya)(ya)筒及(ji)擠(ji)壓(ya)(ya)模都受(shou)到嚴重的(de)磨損。于是他們試驗(yan)(yan)了各種不(bu)同(tong)的(de)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑,其中(zhong)包(bao)括滑(hua)(hua)(hua)石(shi)、白(bai)堊粉(fen)、石(shi)墨、硼砂以及(ji)各種動物(wu)、植物(wu)、礦物(wu)油類。可是,無論(lun)是能耐擠(ji)溫度(du)的(de)固體(ti)油脂或(huo)者是液體(ti)油都沒能得(de)到令人滿(man)意的(de)效(xiao)果。根據(ju)觀察(cha),任何液體(ti)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑在(zai)(zai)操作(zuo)過程中(zhong),甚至(zhi)在(zai)(zai)操作(zuo)之(zhi)(zhi)前就(jiu)被(bei)擠(ji)壓(ya)(ya)的(de)壓(ya)(ya)力(li)從模孔中(zhong)壓(ya)(ya)出,因此,也就(jiu)不(bu)能保(bao)證潤(run)滑(hua)(hua)(hua)的(de)效(xiao)果。相(xiang)反,固體(ti)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(滑(hua)(hua)(hua)石(shi)、石(shi)墨)雖能冷卻(que)模子,但其腐(fu)蝕性很強,加速了模子的(de)磨損。


  綜合所有的(de)研(yan)究結果得出了結論(lun):有效(xiao)的(de)潤滑劑(ji)(ji)必須在(zai)操作(zuo)溫(wen)度下(xia)具有膠黏性能。在(zai)試驗過程中要保(bao)證潤滑劑(ji)(ji)的(de)效(xiao)能,在(zai)與熱壞料接觸時,所使用的(de)潤滑材(cai)料應該由固體(ti)狀態(tai)變成(cheng)膠黏固體(ti),而不是液體(ti)狀態(tai)。在(zai)這種情況下(xia),膠黏的(de)潤滑劑提供了適當(dang)的(de)機(ji)械阻力(li),能夠抵抗所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)壓力(li)。同時(shi)(shi)一(yi)面軟(ruan)熔(rong)一(yi)面不斷(duan)地產(chan)生(sheng)一(yi)層隔熱(re)的(de)膠黏薄膜,裹(guo)住了擠(ji)壓條材。玻璃或(huo)在(zai)擠(ji)壓溫度下具有黏性的(de)材料(如黏結劑、爐渣或(huo)者某些鹽(yan)(yan)類(lei)或(huo)鹽(yan)(yan)的(de)混合(he)物(wu))符合(he)以上要(yao)求,同時(shi)(shi)還有隔熱(re)的(de)性能,這就能保護工(gong)具不致(zhi)高溫,同時(shi)(shi)也(ye)(ye)能防止熱(re)坯料表面的(de)冷卻。潤滑劑的(de)基本(ben)原則確定之后,這一(yi)新(xin)技術(shu)運用(yong)于工(gong)業中所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)許多細節向題也(ye)(ye)就接著在(zai)試驗研究(jiu)中逐一(yi)得到解(jie)決。


  法國的(de)(de)金屬拉拔(ba)與軋制(zhi)工(gong)(gong)廠(chang)(chang)改造了原來的(de)(de)6MN(600t)擠壓機,同時,浙江至德鋼(gang)業(ye)(ye)有限(xian)公司及金屬拉拔(ba)與軋制(zhi)工(gong)(gong)廠(chang)(chang)聯合共同建成了一(yi)臺15MN(1500t)新式的(de)(de)擠壓機,以(yi)便用于(yu)新工(gong)(gong)藝進(jin)行(xing)各項工(gong)(gong)業(ye)(ye)性試(shi)驗。


  此后幾年,金屬拉拔與軋制工廠和(he)法國(guo)瓦魯雷(lei)克聯合公(gong)司一起(qi)共同(tong)使用6MN(600t)擠(ji)壓機(ji)和(he)15MN(1500t)擠(ji)壓機(ji)繼續進行這(zhe)一新(xin)工藝的(de)試驗(yan)研究(jiu),在擠(ji)壓技術(shu)上及使用的(de)材料上都進行了許(xu)多重(zhong)要的(de)改進,并逐步(bu)(bu)地解決了新(xin)工藝用于工業生(sheng)產(chan)時(shi)的(de)許(xu)多實際操作問題,創造并進一步(bu)(bu)完善了鋼擠(ji)壓的(de)新(xin)工藝。


  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世紀50年(nian)代(dai)初期(qi),由于(yu)相關科(ke)學(xue)技術(shu)的(de)進步,尤其(qi)是材料科(ke)學(xue)和(he)無氧化加熱技術(shu)的(de)發(fa)展,鋼(gang)擠(ji)壓(ya)的(de)工藝和(he)設備得到(dao)進一步的(de)完善和(he)提高。1951年(nian)底(di),世界上第一個采用“玻璃潤滑劑高速擠(ji)壓(ya)法”生(sheng)產(chan)(chan)不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)的(de)工業性生(sheng)產(chan)(chan)車間在美國的(de)Babcock&Wilcox公(gong)司建成投產(chan)(chan)。此后十(shi)來(lai)年(nian)間,國外的(de)幾乎(hu)所(suo)有的(de)生(sheng)產(chan)(chan)不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)的(de)大公(gong)司,都逐漸(jian)以(yi)擠(ji)壓(ya)工藝來(lai)取(qu)代(dai)了其(qi)他的(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)生(sheng)產(chan)(chan)方法,包括普遍(bian)采用的(de)二輥(gun)斜(xie)軋穿孔工藝。


  目(mu)前,在國(guo)外使用的(de)玻(bo)璃潤滑劑,已經(jing)實現了(le)專門化、系列化和(he)多(duo)元化。人們還(huan)在不斷地尋找高效(xiao)、經(jing)濟和(he)取材方便(bian)的(de)玻(bo)璃潤滑劑的(de)新(xin)品種,以適(shi)應熱(re)壓(ya)法的(de)發(fa)展對玻(bo)璃潤滑劑所(suo)提出的(de)高效(xiao)率、多(duo)品種和(he)高質量的(de)要(yao)求。


 表4-1 為美(mei)國 Amerex 擠壓不(bu)銹鋼管公(gong)司(si)推薦使用的(de)玻璃(li)潤滑(hua)劑系列,表 4-2 為美(mei)國 Amerex 公(gong)司(si)使用玻璃(li)潤滑(hua)劑成分及性能(neng)。