專利(li)1032271介紹擠壓(ya)重(zhong)金(jin)屬，特別是鋼擠壓(ya)時，防止擠壓(ya)工具(ju)磨損和擠壓(ya)坯料氧化(hua)的方法。
通常用作擠壓潤滑劑的玻璃，因為其成分要選用在不銹鋼坯料溫度或擠壓溫度下呈黏稠狀態，以便在擠壓模具和擠壓件上形成防止氧化的保護層。但是卻很難形成一種光滑而完全均勻的玻璃層，而且在以后的擠壓制品矯直和（或）酸洗工序中不容易完全清除，并且會使制品表面變得粗糙或留下劃痕。
由均質的玻璃形成的熔融物類似玻璃，這種熔融物在冷卻時由液態變成黏稠狀態，冷卻后形成均質的非結晶型物質。這種均質的非結晶型物質在擠壓坯料的溫度下，根據其組成多少呈黏稠狀態，在擠壓之后凝固黏附在擠壓產品的表面（擠壓不銹鋼管(guan)時凝結在產品的內外表面）上，再一次形成均質的大量結晶型玻璃層。這種玻璃層不用噴丸等敲擊的方法是去除不掉的，其結果使產品的表面受到損傷。
在很多情況下，采用云母KAl2[(OHF)2 AlSi3O10]這些材料不適合用于鋼擠壓，因為它們不能形成防止鋼坯氧化層。使用下列物質時情況也是一樣：
在(zai)(zai)鋼擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)時，使用石墨會(hui)有(you)(you)滲碳的(de)(de)危險。專利中所提出(chu)的(de)(de)方(fang)法可避免以(yi)(yi)上缺點。方(fang)法就是在(zai)(zai)坯(pi)料和擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)具之間(jian)采用一種(zhong)(zhong)混(hun)(hun)合(he)(he)物(wu)粉末，這種(zhong)(zhong)混(hun)(hun)合(he)(he)物(wu)含有(you)(you)相當量的(de)(de)氧(yang)化(hua)物(wu)或被(bei)(bei)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)金屬氧(yang)化(hua)物(wu)（至(zhi)少(shao)0.5%),還(huan)含有(you)(you)具有(you)(you)低于(yu)(yu)(yu)或等于(yu)(yu)(yu)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)溫度的(de)(de)熔點的(de)(de)可塑(su)(su)性變(bian)形的(de)(de)結(jie)晶(jing)(jing)(jing)(jing)物(wu)質。所有(you)(you)這些結(jie)晶(jing)(jing)(jing)(jing)物(wu)質只含有(you)(you)體(ti)(ti)心立方(fang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)格結(jie)構的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)，因(yin)此，在(zai)(zai)鋼擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)時，在(zai)(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)具和被(bei)(bei)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)金屬之間(jian)的(de)(de)這種(zhong)(zhong)混(hun)(hun)合(he)(he)物(wu)以(yi)(yi)一種(zhong)(zhong)致密的(de)(de)和容易脫落的(de)(de)潤滑層被(bei)(bei)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)出(chu)來，產品的(de)(de)表面完全變(bian)得光滑，無劃痕。這種(zhong)(zhong)混(hun)(hun)合(he)(he)物(wu)可以(yi)(yi)含有(you)(you)對(dui)氧(yang)的(de)(de)親(qin)和力(li)大于(yu)(yu)(yu)被(bei)(bei)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)金屬對(dui)氧(yang)的(de)(de)親(qin)和力(li)的(de)(de)其(qi)(qi)他金屬氧(yang)化(hua)物(wu)，和（或）含有(you)(you)這樣一種(zhong)(zhong)組(zu)分，其(qi)(qi)能(neng)有(you)(you)助于(yu)(yu)(yu)混(hun)(hun)合(he)(he)物(wu)在(zai)(zai)坯(pi)料溫度和擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)下進(jin)行塑(su)(su)性變(bian)形，但又不使之變(bian)成(cheng)(cheng)液態(tai)。這種(zhong)(zhong)組(zu)分由(you)具有(you)(you)一定熔點的(de)(de)、且(qie)在(zai)(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)溫度和擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)下呈淡薄液態(tai)的(de)(de)體(ti)(ti)心立方(fang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)格結(jie)晶(jing)(jing)(jing)(jing)粉末和（或）無結(jie)晶(jing)(jing)(jing)(jing)水且(qie)熔點不定的(de)(de)非結(jie)晶(jing)(jing)(jing)(jing)型(xing)粉末組(zu)成(cheng)(cheng)。
為了使擠壓(ya)過程穩定(ding)地進行，應當特別選擇(ze)在擠壓(ya)中(zhong)完全不含熔融成分的混合(he)物(wu)。而且，這種混合(he)物(wu)具有可塑性但(dan)非(fei)黏(nian)稠(chou)，在加熱時(shi)能由固態直(zhi)接變成液態。例如，無機化合(he)物(wu)其特定(ding)熔點(dian)略低于擠壓(ya)金屬的溫(wen)度。在擠壓(ya)鋼時(shi)，可采用熔點(dian)為878℃的四硼酸鈉。
使用僅僅是(shi)結(jie)晶(jing)成(cheng)分(fen)的混合物(wu)(wu)也非(fei)常有效(xiao)。即(ji)其含有幾種在(zai)擠(ji)壓(ya)時呈液態的成(cheng)分(fen)和其他幾種在(zai)擠(ji)壓(ya)時仍呈固態的成(cheng)分(fen)，而整個混合物(wu)(wu)在(zai)坯料擠(ji)壓(ya)溫度和壓(ya)力(li)下(xia)仍可(ke)塑性變(bian)形。
另外，還可使用這樣的混合物，其一種成分是結晶質的，在擠壓中加熱時變成液態，黏稠或黏著，但用結晶型金屬氧化物代替純金屬氧化物。例如，擠壓鋼時，坯料加熱溫度約為1100℃時，可采用熔點為1140℃的FeSiO2或熔點為1270℃的Fe2SiO4.
為了保護擠(ji)壓模和承壓板，采用(yong)含有相應結(jie)晶金(jin)屬氧化物的(de)(de)結(jie)晶粉(fen)(fen)(fen)末混(hun)合(he)物，其(qi)只要求極(ji)小的(de)(de)結(jie)晶塑性。為了保護擠(ji)壓筒和芯棒，使(shi)用(yong)結(jie)晶質(zhi)粉(fen)(fen)(fen)末混(hun)合(he)物，其(qi)大(da)部分在坯料(liao)溫度下(xia)變成液態，以便與混(hun)合(he)物中(zhong)的(de)(de)非熔融加(jia)熱結(jie)晶粉(fen)(fen)(fen)末粒子(zi)黏(nian)合(he)而形(xing)成塑性的(de)(de)極(ji)柔軟的(de)(de)組分。
一部分混合物在坯料溫度下仍呈固態，特別是金屬氧化物在整個擠壓過程中仍保留其體心立方晶格結構；還有一部分，特別是金屬氧化物在坯料溫度下變成液態，冷卻時呈體心立方晶格結構。在擠壓結束后冷卻時，擠壓產品上的防氧化層帶有結晶性質，因為其表面張力和中間分子的吸引力高，而且其對擠壓制品的附著力弱，所以很容易從擠壓產品上剝落下來。例如，擠壓鋼時，采用Fe2O3結晶粉末和SiO2-Al2O3-Na2O-FeO結晶粉末。
在鋼擠壓時(shi)，作為混合物的主(zhu)要成分，采用(yong)熔點1100~1200℃的浮石(shi)粉。
這種浮石粉的組分如下：55%~72%SiO2、4%~5%Na2O、12%~22% Al2O3、0.5%~3%Fe2O3、5%~6%K2O。
作為混合物的其他成分，采用與被擠壓金屬同類型的結晶狀金屬氧化物，如在鋼擠壓時，采用Fe2O3,但是這兩種成分的數量應按下列比例使用：最初的主要成分僅僅同一部分結晶質金屬氧化物一起，在坯料加熱的溫度下，以及在隨后擠壓過程壓力和熱量之下形成化合物和（或）懸浮物。例如，在鋼擠壓時，FeO和SiO2生成FeSiO3,但是從物理和結晶學觀點來看，在特定的玻璃狀物質加熱而形成均質熔融物之后，采用添加很多細的結晶粉末的方法使其失去玻璃狀性質而變成結晶形狀。這個過程就稱為“失透”現象。例如，熔融的三氧化硅結晶而析出石英。這對于擠壓筒和芯棒能起到保護作用。
鋼擠壓時，采用這種方法時應使用下列成分的混合物：2.5%~10%Fe2O3（結晶型粉末）；31%~33%Na2O(非結晶型玻璃粉）；60%~65%B2O3(非結晶型玻璃粉）。呈結晶粉末的金屬氧化物成分是多價金屬氧化物，其在擠壓溫度和壓力下離解，放出少量的氧。鋼擠壓時產生下列分離過程：
3Fe2O3→2Fe3O4+O↑
根據專利的方法，坯料上的保護層在冷卻之后呈現很高的表面張力和界面張力，而且由于其具有很高的中間分子吸引力，所以對于擠壓金屬的附著力不強。冷卻過程中保護層局部地集結成小球，而此時，金屬氧化物結晶粉末，如Fe3O4,以粉屑部分地殘留在金屬制品表面上。例如，使用由97%的硼硅酸鈉和2.5%的Si2O3組成的混合物可以得到此效果。這種小球很容易剝落，而粉末屑，如果需要對擠壓產品進一步加工時，可以擦掉。
在鋼擠壓時，使用含有相當數量氧化鐵的混合物，在經濟技術上和價格上都是有利的。此時，使用由約50%二氧化硅、約32%的氧化亞鐵、約8%的Fe2O3、約4%的氧化鎂和約4%的水及2%的堿組成的礦物質特別有利。使用由約51%SiO2,約36%氧化亞鐵（在另一資料上為Fe2O3),約2%氧化鎂和7%的堿組成的藍石棉礦物質也是有利的。
由于(yu)種(zhong)種(zhong)原因(yin)，根據專(zhuan)利的(de)(de)方法，有(you)幾種(zhong)金屬(shu)氧化(hua)物(wu)不(bu)能(neng)使用。即與坯(pi)料金屬(shu)產生化(hua)學反應(ying)的(de)(de)金屬(shu)氧化(hua)物(wu)，也即對氧的(de)(de)親和力比(bi)被擠壓(ya)金屬(shu)小的(de)(de)金屬(shu)氧化(hua)物(wu)不(bu)能(neng)使用。另外，在金屬(shu)加工時，生產內部結(jie)晶腐蝕(shi)的(de)(de)（如氧化(hua)鉛）和晶界腐蝕(shi)的(de)(de)不(bu)能(neng)使用。
同時，也不能使用在擠壓產品冷卻過程中，在比較短的接觸時間內，使氧加速向被擠壓金屬中擴散的金屬氧化物或其他物質。例如擠壓鋼時，不能使用鎳、銅、鈷及鉬的氧化物。必須避免釋放氧、氮或SO2氣體的物質存在。對于不能進行滲碳處理的材料，應避免混入石墨。
為使保護層(ceng)平(ping)滑地通過(guo)擠壓模，保護層(ceng)不能太厚，因此，其粒度(du)最好(hao)不要大于0.3mm.
專利(li)所用的混合(he)物可以(yi)以(yi)粉(fen)末(mo)、糊狀或(huo)做成圓餅狀等形式而放入擠壓機的工藝(yi)潤滑點內。
