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(jing)還使(shi)用過一種“新型的潤滑(hua)工(gong)(gong)藝(yi)”,即“Cgatot工(gong)(gong)藝(yi)”作(zuo)為不(bu)銹鋼(gang)管擠壓的潤滑(hua)工(gong)(gong)藝(yi),即采用石(shi)墨、西麻子油和鋸末(mo)的混(hun)合物,并在(zai)其內(nei)還加入煙火、鑄成盤狀,放置在(zai)擠壓模與(yu)坯料之間。當其加熱的坯料接觸(chu)時,發生(sheng)爆(bao)炸(zha)后呈粉狀涂敷在(zai)擠壓不(bu)銹鋼(gang)管坯料的表面上(shang)作(zuo)為潤滑(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(ya)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

  首先是用擠壓法(fa)(fa)能像有(you)色金(jin)屬一樣(yang)制(zhi)(zhi)造實心和(he)空心不規則斷面(mian)的(de)(de)(de)型材(cai),這(zhe)(zhe)是因為(wei)一些形狀(zhuang)復(fu)雜的(de)(de)(de)型鋼通常是無(wu)法(fa)(fa)用軋(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)方法(fa)(fa)生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)。其(qi)次是由于工(gong)(gong)業發展需要(yao)含有(you)大量附加(jia)元素(su)的(de)(de)(de)、高(gao)性能的(de)(de)(de)產(chan)品(pin)(pin),而(er)這(zhe)(zhe)類產(chan)品(pin)(pin)在軋(ya)制(zhi)(zhi)時會給操(cao)作帶來很(hen)多(duo)的(de)(de)(de)困難,成(cheng)材(cai)率(lv)極低(di)或者根本(ben)就無(wu)法(fa)(fa)加(jia)工(gong)(gong)。特別是當(dang)(dang)這(zhe)(zhe)類產(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)需要(yao)量不多(duo),批(pi)量很(hen)小,特地為(wei)此(ci)制(zhi)(zhi)成(cheng)軋(ya)制(zhi)(zhi)設備和(he)工(gong)(gong)具的(de)(de)(de)成(cheng)本(ben)很(hen)高(gao)。而(er)對于多(duo)品(pin)(pin)種(zhong)、小批(pi)量產(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan),擠壓法(fa)(fa)的(de)(de)(de)靈活性和(he)經濟性都(dou)是吸引人(ren)的(de)(de)(de)。因此(ci),當(dang)(dang)時曾有(you)人(ren)應用擠壓鋼的(de)(de)(de)某些方法(fa)(fa),少量地、有(you)條件地制(zhi)(zhi)造毛坯,但始終(zhong)沒有(you)得到(dao)過成(cheng)品(pin)(pin)。當(dang)(dang)時的(de)(de)(de)情況下認(ren)為(wei),擠壓鋼質材(cai)料的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)技術(shu)問題是,尋找(zhao)新的(de)(de)(de)模子材(cai)料以提高(gao)擠壓模的(de)(de)(de)使(shi)用壽命。


  1938年,法(fa)國電氣化學公司研制成功一(yi)種(zhong)(zhong)耐高溫的(de)合金(jin),他(ta)們(men)以(yi)為可以(yi)用(yong)這種(zhong)(zhong)新材(cai)料(liao)制造(zao)擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo),以(yi)承受擠(ji)(ji)壓(ya)鋼時(shi)產生的(de)高溫和(he)應(ying)力(li)(li)。于(yu)(yu)是(shi)很快(kuai)開展了(le)(le)用(yong)這種(zhong)(zhong)新材(cai)料(liao)制造(zao)擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)可行性研究,并在(zai)一(yi)臺600噸(dun)小型擠(ji)(ji)壓(ya)機(ji)上(shang)進行了(le)(le)試驗。試驗研究結果并不(bu)(bu)令人滿(man)意。在(zai)經(jing)過(guo)了(le)(le)深入(ru)的(de)試驗研究之(zhi)后(hou),他(ta)們(men)開始認識到應(ying)該尋找一(yi)種(zhong)(zhong)有效的(de)潤(run)滑方法(fa)。因為擠(ji)(ji)壓(ya)時(shi),存(cun)在(zai)于(yu)(yu)坯料(liao)與(yu)工具之(zhi)間的(de)摩擦(ca)使擠(ji)(ji)壓(ya)筒及(ji)擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)都(dou)受到嚴重的(de)磨(mo)(mo)損。于(yu)(yu)是(shi)他(ta)們(men)試驗了(le)(le)各種(zhong)(zhong)不(bu)(bu)同(tong)的(de)潤(run)滑劑,其中(zhong)包括滑石(shi)(shi)、白(bai)堊粉、石(shi)(shi)墨、硼(peng)砂以(yi)及(ji)各種(zhong)(zhong)動物(wu)、植物(wu)、礦物(wu)油類。可是(shi),無論是(shi)能(neng)(neng)(neng)耐擠(ji)(ji)溫度(du)的(de)固(gu)體油脂或(huo)者是(shi)液體油都(dou)沒(mei)能(neng)(neng)(neng)得到令人滿(man)意的(de)效果。根據觀(guan)察,任(ren)何液體潤(run)滑劑在(zai)操作(zuo)過(guo)程中(zhong),甚至在(zai)操作(zuo)之(zhi)前就被擠(ji)(ji)壓(ya)的(de)壓(ya)力(li)(li)從模(mo)孔(kong)中(zhong)壓(ya)出,因此,也就不(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)保證潤(run)滑的(de)效果。相反(fan),固(gu)體潤(run)滑劑(滑石(shi)(shi)、石(shi)(shi)墨)雖能(neng)(neng)(neng)冷卻模(mo)子(zi),但其腐蝕性很強,加速了(le)(le)模(mo)子(zi)的(de)磨(mo)(mo)損。


  綜(zong)合所有的研究結(jie)果得(de)出了(le)結(jie)論:有效(xiao)的潤滑劑必(bi)須在操(cao)作溫度下具有膠黏性(xing)能(neng)。在試驗(yan)過程中要保證潤滑劑的效(xiao)能(neng),在與熱壞料接觸時,所使用(yong)的潤滑材料應該(gai)由(you)固體狀態(tai)變成膠黏固體,而不(bu)是液體狀態(tai)。在這(zhe)種(zhong)情況(kuang)下,膠黏的(de)潤滑劑提供了(le)適當的(de)機械阻力,能夠抵抗所產(chan)生(sheng)的(de)壓(ya)力。同(tong)時(shi)(shi)一(yi)(yi)(yi)面軟熔一(yi)(yi)(yi)面不(bu)斷地產(chan)生(sheng)一(yi)(yi)(yi)層隔(ge)熱(re)的(de)膠黏薄膜,裹(guo)住了(le)擠壓(ya)條(tiao)材。玻(bo)璃或在(zai)擠壓(ya)溫度下具有黏性的(de)材料(如(ru)黏結劑、爐渣或者某(mou)些鹽類(lei)或鹽的(de)混合(he)物)符合(he)以上(shang)要求,同(tong)時(shi)(shi)還有隔(ge)熱(re)的(de)性能,這(zhe)就能保(bao)護工具不(bu)致(zhi)高溫,同(tong)時(shi)(shi)也(ye)能防止(zhi)熱(re)坯(pi)料表面的(de)冷卻。潤滑劑的(de)基本(ben)原則確定之后,這(zhe)一(yi)(yi)(yi)新技術(shu)運用于工業中(zhong)所產(chan)生(sheng)的(de)許多細節向題也(ye)就接著在(zai)試驗(yan)研究中(zhong)逐(zhu)一(yi)(yi)(yi)得到解決。


  法國的金屬拉(la)拔(ba)與(yu)軋制工(gong)(gong)廠(chang)改造了原來的6MN(600t)擠壓機,同時(shi),浙江至德(de)鋼業有限(xian)公司(si)及(ji)金屬拉(la)拔(ba)與(yu)軋制工(gong)(gong)廠(chang)聯合共(gong)同建成(cheng)了一臺15MN(1500t)新(xin)(xin)式的擠壓機,以便用(yong)于新(xin)(xin)工(gong)(gong)藝進(jin)行(xing)各項工(gong)(gong)業性(xing)試驗。


  此后幾年,金屬拉(la)拔與軋制(zhi)工(gong)廠(chang)和法國瓦魯雷克聯合公司一(yi)(yi)起共同使用(yong)6MN(600t)擠(ji)壓(ya)(ya)機和15MN(1500t)擠(ji)壓(ya)(ya)機繼(ji)續進行這一(yi)(yi)新工(gong)藝的試驗(yan)研究(jiu),在擠(ji)壓(ya)(ya)技(ji)術上及使用(yong)的材料上都進行了(le)許多(duo)重要(yao)的改進,并(bing)(bing)逐步(bu)地(di)解決了(le)新工(gong)藝用(yong)于工(gong)業生產時的許多(duo)實際操作問題,創造并(bing)(bing)進一(yi)(yi)步(bu)完善了(le)鋼擠(ji)壓(ya)(ya)的新工(gong)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。


  到了(le)20世(shi)紀50年代初期(qi),由于(yu)相關科學技術的進步(bu),尤其(qi)是材料科學和無氧化加熱技術的發展,鋼擠壓(ya)的工(gong)(gong)藝和設備得到進一步(bu)的完善和提高。1951年底,世(shi)界(jie)上第(di)一個采(cai)(cai)用(yong)“玻(bo)璃潤滑劑(ji)高速(su)擠壓(ya)法(fa)”生(sheng)產(chan)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管的工(gong)(gong)業性生(sheng)產(chan)車間(jian)在美國(guo)的Babcock&Wilcox公司建(jian)成投(tou)產(chan)。此后十來(lai)年間(jian),國(guo)外的幾乎所有的生(sheng)產(chan)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管的大(da)公司,都逐漸以(yi)擠壓(ya)工(gong)(gong)藝來(lai)取代了(le)其(qi)他的不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管生(sheng)產(chan)方(fang)法(fa),包(bao)括(kuo)普遍采(cai)(cai)用(yong)的二輥(gun)斜軋(ya)穿(chuan)孔工(gong)(gong)藝。


  目(mu)前,在國外(wai)使(shi)用的玻璃潤(run)(run)滑劑,已經實現了(le)專門化(hua)(hua)(hua)、系(xi)列化(hua)(hua)(hua)和(he)多元化(hua)(hua)(hua)。人們(men)還在不(bu)斷地尋(xun)找高效(xiao)(xiao)、經濟和(he)取(qu)材方便的玻璃潤(run)(run)滑劑的新(xin)品種,以適應(ying)熱壓法的發展對玻璃潤(run)(run)滑劑所提出(chu)的高效(xiao)(xiao)率、多品種和(he)高質量的要求(qiu)。


 表(biao)4-1 為美(mei)國(guo) Amerex 擠壓不(bu)銹(xiu)鋼管公(gong)(gong)司(si)推薦使用(yong)的玻璃(li)潤滑(hua)劑(ji)系列,表(biao) 4-2 為美(mei)國(guo) Amerex 公(gong)(gong)司(si)使用(yong)玻璃(li)潤滑(hua)劑(ji)成分及(ji)性能。