專利(li)1032271介紹擠壓(ya)(ya)重金屬，特別是(shi)鋼擠壓(ya)(ya)時，防止擠壓(ya)(ya)工具磨(mo)損(sun)和擠壓(ya)(ya)坯(pi)料(liao)氧化的方法。
通常用作擠壓潤滑劑的玻璃，因為其成分要選用在不(bu)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(gang)(gang)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)時，使(shi)用(yong)石(shi)墨會(hui)有(you)(you)(you)滲(shen)碳的危險。專利中所提出(chu)的方法可避免以(yi)上缺點(dian)(dian)。方法就是在(zai)(zai)坯料和擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)具(ju)之(zhi)間采用(yong)一(yi)(yi)種混合物(wu)(wu)(wu)(wu)粉(fen)末，這(zhe)(zhe)種混合物(wu)(wu)(wu)(wu)含有(you)(you)(you)相(xiang)當(dang)量的氧化(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)或(huo)被擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)金屬氧化(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)（至少0.5%),還含有(you)(you)(you)具(ju)有(you)(you)(you)低(di)于(yu)或(huo)等于(yu)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)溫度(du)的熔點(dian)(dian)的可塑性(xing)變形(xing)的結晶(jing)(jing)(jing)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)。所有(you)(you)(you)這(zhe)(zhe)些結晶(jing)(jing)(jing)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)只含有(you)(you)(you)體心立(li)方晶(jing)(jing)(jing)格結構的晶(jing)(jing)(jing)體，因此，在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)時，在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)具(ju)和被擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)金屬之(zhi)間的這(zhe)(zhe)種混合物(wu)(wu)(wu)(wu)以(yi)一(yi)(yi)種致(zhi)密(mi)的和容易脫落的潤滑層被擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)出(chu)來，產品的表面完(wan)全變得光(guang)滑，無(wu)劃痕。這(zhe)(zhe)種混合物(wu)(wu)(wu)(wu)可以(yi)含有(you)(you)(you)對氧的親和力(li)(li)大于(yu)被擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)金屬對氧的親和力(li)(li)的其他(ta)金屬氧化(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)，和（或(huo)）含有(you)(you)(you)這(zhe)(zhe)樣一(yi)(yi)種組(zu)分(fen)，其能有(you)(you)(you)助于(yu)混合物(wu)(wu)(wu)(wu)在(zai)(zai)坯料溫度(du)和擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)下進行(xing)塑性(xing)變形(xing)，但(dan)又不使(shi)之(zhi)變成液(ye)(ye)態(tai)。這(zhe)(zhe)種組(zu)分(fen)由具(ju)有(you)(you)(you)一(yi)(yi)定熔點(dian)(dian)的、且在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)溫度(du)和擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)下呈淡薄液(ye)(ye)態(tai)的體心立(li)方晶(jing)(jing)(jing)格結晶(jing)(jing)(jing)粉(fen)末和（或(huo)）無(wu)結晶(jing)(jing)(jing)水且熔點(dian)(dian)不定的非結晶(jing)(jing)(jing)型粉(fen)末組(zu)成。
為(wei)了使擠壓(ya)過(guo)程穩定地進行，應當(dang)特(te)(te)別選(xuan)擇在擠壓(ya)中完全不含熔(rong)融成分的(de)混合(he)物。而(er)且，這種混合(he)物具有可(ke)(ke)塑性但(dan)非黏稠，在加熱時能(neng)由固態直接(jie)變(bian)成液態。例如，無機化合(he)物其特(te)(te)定熔(rong)點略低于擠壓(ya)金屬的(de)溫(wen)度。在擠壓(ya)鋼時，可(ke)(ke)采用熔(rong)點為(wei)878℃的(de)四硼酸鈉。
使用僅僅是結晶成分(fen)的混合物(wu)也非常有效。即其(qi)含(han)有幾種在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)時(shi)(shi)呈(cheng)液態的成分(fen)和其(qi)他(ta)幾種在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)時(shi)(shi)仍呈(cheng)固態的成分(fen)，而整(zheng)個混合物(wu)在(zai)坯料擠(ji)(ji)壓(ya)溫(wen)度和壓(ya)力(li)下(xia)仍可塑(su)性變形。
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(le)保護擠壓(ya)(ya)模(mo)和承壓(ya)(ya)板，采用含有相(xiang)應結晶(jing)(jing)金屬氧(yang)化(hua)物(wu)的結晶(jing)(jing)粉末(mo)混(hun)合(he)物(wu)，其只(zhi)要(yao)求極(ji)小的結晶(jing)(jing)塑(su)性(xing)。為了(le)保護擠壓(ya)(ya)筒和芯棒(bang)，使用結晶(jing)(jing)質粉末(mo)混(hun)合(he)物(wu)，其大(da)部分(fen)在(zai)坯料溫(wen)度下變(bian)成(cheng)液態，以便與混(hun)合(he)物(wu)中的非熔融加熱結晶(jing)(jing)粉末(mo)粒子黏合(he)而形成(cheng)塑(su)性(xing)的極(ji)柔軟的組分(fen)。
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(ji)壓時(shi)，作為混合物的主要成分，采用熔點1100~1200℃的浮石(shi)粉(fen)。
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(you)于種(zhong)種(zhong)原(yuan)因，根(gen)據專利的(de)(de)方法，有幾種(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)氧化(hua)物(wu)(wu)不能(neng)使用。即與坯料(liao)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)產(chan)生化(hua)學(xue)反(fan)應的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)氧化(hua)物(wu)(wu)，也(ye)即對氧的(de)(de)親和力比被擠壓(ya)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)小的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)氧化(hua)物(wu)(wu)不能(neng)使用。另(ling)外，在金(jin)(jin)屬(shu)(shu)加工時，生產(chan)內部結晶腐蝕的(de)(de)（如氧化(hua)鉛）和晶界(jie)腐蝕的(de)(de)不能(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(bao)護層(ceng)平滑地通過(guo)擠壓模，保(bao)護層(ceng)不能太(tai)厚，因此，其粒(li)度最好不要大于0.3mm.
專利所用(yong)的混合物可以以粉末、糊狀(zhuang)或做成(cheng)圓(yuan)餅狀(zhuang)等形(xing)式而放(fang)入(ru)擠壓機的工(gong)藝(yi)潤滑點內。
