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(yu)此同時,曾經還使用(yong)過一種“新型的(de)(de)潤滑工(gong)藝”,即(ji)“Cgatot工(gong)藝”作為不銹鋼(gang)管擠壓(ya)的(de)(de)潤滑工(gong)藝,即(ji)采用(yong)石(shi)墨、西麻子油和鋸末的(de)(de)混合物,并(bing)在(zai)其(qi)內還加入(ru)煙(yan)火(huo)、鑄成(cheng)盤狀,放置在(zai)擠壓(ya)模與(yu)坯料之間。當其(qi)加熱的(de)(de)坯料接觸時,發(fa)生爆炸后呈粉(fen)狀涂敷(fu)在(zai)擠壓(ya)不銹鋼(gang)管坯料的(de)(de)表(biao)面上作為潤滑劑。


  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(bu)銹鋼管和型鋼的結論。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)(shi)(shi)用(yong)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)法(fa)能(neng)像(xiang)有色(se)金屬一(yi)樣(yang)制(zhi)造(zao)(zao)實(shi)心和(he)空心不規(gui)則(ze)斷(duan)面的(de)(de)(de)(de)型(xing)材,這是(shi)(shi)(shi)因為(wei)一(yi)些(xie)形狀復雜(za)的(de)(de)(de)(de)型(xing)鋼(gang)(gang)通常是(shi)(shi)(shi)無法(fa)用(yong)軋(ya)制(zhi)的(de)(de)(de)(de)方法(fa)生產的(de)(de)(de)(de)。其(qi)次是(shi)(shi)(shi)由于工業發展需要含(han)有大量(liang)附加元(yuan)素的(de)(de)(de)(de)、高性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)產品(pin),而(er)這類產品(pin)在(zai)軋(ya)制(zhi)時會給操作帶來(lai)很(hen)多(duo)的(de)(de)(de)(de)困難(nan),成材率極低或者根本就無法(fa)加工。特別是(shi)(shi)(shi)當這類產品(pin)的(de)(de)(de)(de)需要量(liang)不多(duo),批量(liang)很(hen)小(xiao),特地為(wei)此制(zhi)成軋(ya)制(zhi)設備和(he)工具的(de)(de)(de)(de)成本很(hen)高。而(er)對于多(duo)品(pin)種、小(xiao)批量(liang)產品(pin)的(de)(de)(de)(de)生產,擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)法(fa)的(de)(de)(de)(de)靈活(huo)性(xing)和(he)經濟(ji)性(xing)都是(shi)(shi)(shi)吸引人的(de)(de)(de)(de)。因此,當時曾有人應用(yong)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)某(mou)些(xie)方法(fa),少量(liang)地、有條件地制(zhi)造(zao)(zao)毛坯,但始終沒有得到過成品(pin)。當時的(de)(de)(de)(de)情況下認為(wei),擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)鋼(gang)(gang)質材料(liao)的(de)(de)(de)(de)主要技術問題是(shi)(shi)(shi),尋找新的(de)(de)(de)(de)模子材料(liao)以提高擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模的(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命。


  1938年,法國電氣化學公司研制(zhi)(zhi)成功一種耐(nai)高溫(wen)的(de)(de)(de)合金,他們(men)以(yi)為可以(yi)用(yong)這種新材料(liao)制(zhi)(zhi)造(zao)擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo),以(yi)承受擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)鋼(gang)時產生的(de)(de)(de)高溫(wen)和(he)應(ying)力(li)。于(yu)是(shi)很快開展了(le)用(yong)這種新材料(liao)制(zhi)(zhi)造(zao)擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)可行性(xing)研究,并在(zai)一臺600噸小(xiao)型擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)機上進行了(le)試(shi)驗(yan)。試(shi)驗(yan)研究結果(guo)并不令人滿意。在(zai)經過(guo)了(le)深入的(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)研究之(zhi)后,他們(men)開始認識到應(ying)該尋找一種有效(xiao)的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)方法。因為擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)時,存(cun)在(zai)于(yu)坯料(liao)與工(gong)具之(zhi)間的(de)(de)(de)摩擦使擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒及擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)都(dou)(dou)受到嚴(yan)重(zhong)的(de)(de)(de)磨損。于(yu)是(shi)他們(men)試(shi)驗(yan)了(le)各種不同(tong)的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji),其中(zhong)包(bao)括(kuo)滑(hua)(hua)石、白堊粉(fen)、石墨、硼砂以(yi)及各種動物(wu)(wu)、植物(wu)(wu)、礦物(wu)(wu)油類。可是(shi),無論是(shi)能耐(nai)擠溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)固體(ti)(ti)油脂或(huo)者(zhe)是(shi)液(ye)(ye)體(ti)(ti)油都(dou)(dou)沒能得到令人滿意的(de)(de)(de)效(xiao)果(guo)。根據觀察,任何液(ye)(ye)體(ti)(ti)潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)在(zai)操(cao)作過(guo)程中(zhong),甚至(zhi)在(zai)操(cao)作之(zhi)前就(jiu)被擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)從模(mo)孔中(zhong)壓(ya)(ya)(ya)(ya)出,因此,也就(jiu)不能保證潤(run)滑(hua)(hua)的(de)(de)(de)效(xiao)果(guo)。相反,固體(ti)(ti)潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)(滑(hua)(hua)石、石墨)雖能冷卻模(mo)子,但其腐蝕性(xing)很強,加速(su)了(le)模(mo)子的(de)(de)(de)磨損。


  綜合所有的(de)研究(jiu)結(jie)果(guo)得(de)出了結(jie)論:有效的(de)潤(run)滑劑(ji)必須在操作(zuo)溫度(du)下(xia)具有膠黏性能(neng)。在試驗過(guo)程中要保證潤(run)滑劑(ji)的(de)效能(neng),在與熱壞料接觸時,所使用的(de)潤(run)滑材料應該由(you)固體(ti)狀(zhuang)態變成膠黏固體(ti),而不是液體(ti)狀(zhuang)態。在這種情(qing)況下(xia),膠黏(nian)的(de)潤滑劑(ji)提供了適當的(de)機械阻力,能(neng)(neng)夠抵抗所(suo)(suo)產(chan)(chan)生的(de)壓(ya)力。同(tong)時一面軟熔一面不斷(duan)地(di)產(chan)(chan)生一層隔熱的(de)膠黏(nian)薄膜(mo),裹住了擠(ji)壓(ya)條材。玻璃或(huo)在擠(ji)壓(ya)溫度下(xia)具(ju)有黏(nian)性(xing)的(de)材料(如黏(nian)結劑(ji)、爐渣或(huo)者某些鹽類或(huo)鹽的(de)混合物(wu))符合以上(shang)要求(qiu),同(tong)時還有隔熱的(de)性(xing)能(neng)(neng),這就(jiu)能(neng)(neng)保護工(gong)具(ju)不致高溫,同(tong)時也(ye)能(neng)(neng)防止熱坯料表(biao)面的(de)冷卻。潤滑劑(ji)的(de)基本原則確(que)定之后,這一新技(ji)術(shu)運(yun)用于工(gong)業中(zhong)(zhong)所(suo)(suo)產(chan)(chan)生的(de)許多細節向(xiang)題也(ye)就(jiu)接著在試驗(yan)研(yan)究中(zhong)(zhong)逐一得到解決。


  法國(guo)的金屬拉拔(ba)(ba)與(yu)軋制(zhi)工廠改造了原來的6MN(600t)擠壓機,同(tong)時,浙江至德(de)鋼業有限公司(si)及金屬拉拔(ba)(ba)與(yu)軋制(zhi)工廠聯合共同(tong)建成了一臺15MN(1500t)新(xin)式(shi)的擠壓機,以便用于新(xin)工藝進(jin)行各(ge)項工業性試(shi)驗。


  此后幾年(nian),金屬拉拔與軋制工廠和法國(guo)瓦魯雷克聯合(he)公司(si)一(yi)(yi)起共同使用(yong)(yong)6MN(600t)擠(ji)壓機(ji)和15MN(1500t)擠(ji)壓機(ji)繼續進(jin)行這一(yi)(yi)新工藝的(de)(de)試驗研(yan)究(jiu),在擠(ji)壓技術(shu)上及使用(yong)(yong)的(de)(de)材料上都進(jin)行了許多(duo)(duo)重(zhong)要的(de)(de)改進(jin),并(bing)逐步地解決了新工藝用(yong)(yong)于工業生產時的(de)(de)許多(duo)(duo)實際操作問(wen)題,創造并(bing)進(jin)一(yi)(yi)步完善了鋼擠(ji)壓的(de)(de)新工藝。


  1941年,“玻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(le)20世(shi)紀50年代(dai)初期,由于(yu)相關科(ke)(ke)學(xue)技術(shu)(shu)的(de)(de)進步(bu),尤其(qi)是(shi)材料科(ke)(ke)學(xue)和(he)(he)(he)無氧化加熱技術(shu)(shu)的(de)(de)發展(zhan),鋼(gang)(gang)擠壓(ya)的(de)(de)工(gong)藝(yi)和(he)(he)(he)設備得到(dao)進一步(bu)的(de)(de)完善和(he)(he)(he)提高。1951年底,世(shi)界上第一個采(cai)(cai)用“玻(bo)璃潤滑劑(ji)高速(su)擠壓(ya)法”生產不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管的(de)(de)工(gong)業性生產車間在美國(guo)的(de)(de)Babcock&Wilcox公(gong)(gong)司建成投產。此后十來年間,國(guo)外的(de)(de)幾乎(hu)所(suo)有的(de)(de)生產不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管的(de)(de)大(da)公(gong)(gong)司,都逐漸以擠壓(ya)工(gong)藝(yi)來取代(dai)了(le)其(qi)他的(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管生產方法,包括(kuo)普遍(bian)采(cai)(cai)用的(de)(de)二輥斜軋(ya)穿孔工(gong)藝(yi)。


  目前,在國外使用的(de)玻璃潤(run)滑(hua)劑,已經(jing)實現了專門化(hua)、系列化(hua)和(he)多元(yuan)化(hua)。人(ren)們還在不斷地尋找高(gao)(gao)效、經(jing)濟和(he)取材方便的(de)玻璃潤(run)滑(hua)劑的(de)新品種,以適(shi)應熱壓法的(de)發展(zhan)對玻璃潤(run)滑(hua)劑所提(ti)出的(de)高(gao)(gao)效率(lv)、多品種和(he)高(gao)(gao)質量(liang)的(de)要(yao)求。


 表4-1 為美國(guo) Amerex 擠壓(ya)不銹鋼(gang)管(guan)公司(si)(si)推薦使用的玻(bo)璃潤滑劑系列(lie),表 4-2 為美國(guo) Amerex 公司(si)(si)使用玻(bo)璃潤滑劑成分及(ji)性(xing)能。