固體潤滑劑中,石墨基潤滑劑和二硫化鉬基潤滑劑以及氮化硼、云母和滑石獲得最廣泛的應用。這類潤滑劑可在對各種金屬和合金進行熱壓力加工時較寬的溫度范圍內應用。而且,由于其晶格的層狀結構,使其具有良好的潤滑性能。層狀固體物質的摩擦力取決于存在于結晶自由表面上的作用力。石墨層表面之間的相互作用力并不太大,因此摩擦力很小。


  二硫化鉬、氮化硼、云(yun)母、滑石的(de)(de)潤(run)(run)滑性能(neng)也如同石墨一(yi)樣。但是由于(yu)晶氮較大(da)的(de)(de)表面(mian)能(neng)量,其潤(run)(run)滑性能(neng)相應要(yao)差一(yi)些。對于(yu)以上固體(ti)潤(run)(run)滑劑被單(dan)獨采用的(de)(de)很少,它們經(jing)常是作為各種潤(run)(run)滑劑組成(cheng)的(de)(de)基本部分之一(yi)使(shi)用。而充填(tian)物(wu)的(de)(de)引(yin)入取(qu)決(jue)于(yu)涂抹潤(run)(run)滑劑的(de)(de)方法以及熱絕(jue)緣和所要(yao)求的(de)(de)性能(neng)。


  石(shi)(shi)墨潤(run)滑劑(ji)(ji)(ji)含有(you)各種各樣有(you)機(ji)添(tian)(tian)加劑(ji)(ji)(ji),這類(lei)添(tian)(tian)加劑(ji)(ji)(ji)中有(you)木材粉或者少于(yu)10%的(de)鋸屑,還(huan)有(you)推薦采(cai)用高(gao)(gao)分子有(you)機(ji)物(wu)(如聚苯乙烯樹脂(zhi))和各種油類(lei)(動物(wu)油、植(zhi)物(wu)油、石(shi)(shi)油和人(ren)造油等)。這類(lei)潤(run)滑劑(ji)(ji)(ji)在擠壓時,借助于(yu)高(gao)(gao)溫燃燒,有(you)機(ji)充(chong)填物(wu)質(zhi)形成(cheng)游(you)離碳和氣罩而改善潤(run)滑劑(ji)(ji)(ji)的(de)性能。


  石墨和氮化硼的混合物或者帶有玻璃潤滑(hua)劑的二硫化鉬使用時得到良好的效果。此種混合的潤滑劑一般用于制造潤滑墊或用于在熱擠壓管時以液態或油懸浮液和膏狀涂在坯料或工具的表面上。


  在熱擠壓(ya)不銹(xiu)鋼管生產中,石墨基潤滑劑主要用于立式機械擠壓機上和用作碳素管或低合金鋼管生產的潤滑劑。這類潤滑劑雖然具有良好的抗磨性能,但是含石墨的潤滑劑會造成擠壓制品金屬的表面增碳,其結果是獲得相當于在生鐵或超共析鋼中的高濃度的碳含量。正是因為在擠壓過程中的增碳現象,此種潤滑劑在生產不(bu)銹(xiu)鋼管和低碳或超低碳制品時,是絕對不允許使用的。


  擠壓時(shi),金屬表面(mian)層增(zeng)碳(tan)(tan)過(guo)程(cheng)的(de)(de)實質與鋼(gang)制(zhi)品的(de)(de)滲(shen)碳(tan)(tan)處(chu)理過(guo)程(cheng)設(she)有區別。盡管含(han)碳(tan)(tan)物質的(de)(de)作(zuo)用面(mian)層增(zeng)過(guo)程(cheng)的(de)(de)實鋼(gang)制(zhi)品屬交形區內的(de)(de)高溫(wen)和商壓保使了擠壓制(zhi)品表面(mian)相當程(cheng)度的(de)(de)增(zeng)碳(tan)(tan),使碳(tan)(tan)元素時(shi)間在擠壓制(zhi)品制(zhi)品表面(mian)的(de)(de)滲(shen)入深度送0.4~0.6mm,局部滲(shen)碳(tan)(tan)可達2%的(de)(de)碳(tan)(tan)。


 類似鋼滲碳(tan)的過(guo)程中,擠壓時(shi)制品表面的增(zeng)碳(tan)過(guo)程同(tong)意(yi)是依(yi)靠碳(tan)原(yuan)子的飽和,其反應式如下:


   2C+O2 → 2CO2 ; 2CO → CO2 +C (原子)


  3Fe +C(原子)→ Fe3C 或 3Fe+2CO → Fe3C +CO2


  可見,一氧(yang)化(hua)碳(tan)是增碳(tan)的必要條件,而(er)二氧(yang)化(hua)碳(tan)是對增碳(tan)起(qi)促(cu)進(jin)作用。當(dang)一氧(yang)化(hua)碳(tan)過剩(sheng)時,化(hua)學反應優先向右進(jin)行(xing)。為了獲得過剩(sheng)的一氧(yang)化(hua)碳(tan),順(shun)利(li)地使碳(tan)原子轉移(yi),在增碳(tan)物質(zhi)空隙(xi)中有為數不多的氧(yang)存(cun)在。為了預防擠壓制(zhi)品的增碳(tan),可以采用以下辦法。


   1. 向石墨潤滑劑中引入強(qiang)烈吸(xi)收氧(yang)氣和阻止石墨氧(yang)化成一氧(yang)化碳的物質。


   2. 引入某些在加(jia)熱時分解出氧(yang)(yang)氣和能使石墨更充分地(di)氧(yang)(yang)化(hua)為(wei)二氧(yang)(yang)化(hua)碳的物質。


   3. 引入能包圍石墨顆粒并隔絕其與變(bian)形金屬(shu)相接觸的物(wu)質(zhi)。


   4. 清除(chu)或減少潤(run)滑劑中含碳(tan)成分的含量。


   5. 降低(di)金屬(shu)的加熱溫度。


  防止增碳的物質已知的有鋁粉(fen)和鎂粉(fen),為此,經常利用(yong)數量為2%~15%的軟(ruan)錳礦(kuang)。


  在不(bu)含增碳成分的(de)潤滑(hua)劑中采用(yong)滑(hua)石,將其與水(shui)玻(bo)璃混(hun)合涂到坯(pi)料或工(gong)具上,或采用(yong)由20%~40%皂土(tu),80%~60%氧化(hua)鐵(tie)和亞硫(liu)酸化(hua)學漿堿液(介(jie)質(zhi))。


  為(wei)了防(fang)止增(zeng)碳,可(ke)(ke)采用含碳量最低的(de)(de)潤(run)滑(hua)劑(ji)。作(zuo)為(wei)石(shi)墨的(de)(de)代(dai)用品可(ke)(ke)采用蛭(zhi)石(shi)。低硬(ying)度的(de)(de)蛭(zhi)石(shi),鱗狀結構、高(gao)熔點、低導熱性和化學惰(duo)性都是利用作(zuo)為(wei)工(gong)藝潤(run)滑(hua)劑(ji)基(ji)體(ti)時的(de)(de)重要性能。采用以蛭(zhi)石(shi)為(wei)基(ji)質,帶有少量石(shi)墨添加劑(ji)的(de)(de)潤(run)滑(hua)劑(ji)能夠保持(chi)潤(run)滑(hua)劑(ji)的(de)(de)良好(hao)工(gong)藝性能,并降低了擠壓后(hou)鋼管表面增(zeng)碳的(de)(de)深度和程度。


  采用(yong)(yong)石墨(mo)作為擠(ji)壓(ya)潤滑(hua)(hua)劑時,其(qi)潤滑(hua)(hua)性能良好。可用(yong)(yong)于擠(ji)壓(ya)具有銳角的(de)型鋼。但(dan)石墨(mo)的(de)隔熱性能較差,擠(ji)壓(ya)時的(de)純(chun)擠(ji)壓(ya)時間不能長,這(zhe)就限制了其(qi)坯料的(de)長度。且使(shi)用(yong)(yong)石墨(mo)潤滑(hua)(hua)劑時,環(huan)境(jing)污染嚴重,勞動條件(jian)很差。


 采用滑石作為(wei)潤滑劑時,雖(sui)然(ran)其(qi)作為(wei)一種(zhong)固體潤滑劑,擠壓(ya)時對擠壓(ya)模的冷卻效果良(liang)好,但對模子的腐(fu)蝕和磨損較為(wei)嚴(yan)重(zhong)。


 二(er)硫化鉬用作潤(run)滑劑時潤(run)滑性(xing)能最好(hao),使用效(xiao)果也(ye)很(hen)好(hao);但(dan)是擠壓后產(chan)品有表面(mian)增硫的(de)危險。