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。


  與此同時(shi),曾經還(huan)使(shi)用過一種“新型的(de)潤滑工藝”,即(ji)(ji)“Cgatot工藝”作為不(bu)銹鋼管擠(ji)(ji)壓的(de)潤滑工藝,即(ji)(ji)采用石墨、西麻子油(you)和(he)鋸末的(de)混合物,并(bing)在其內還(huan)加(jia)入煙火(huo)、鑄成盤狀(zhuang),放置在擠(ji)(ji)壓模與坯料之間。當其加(jia)熱的(de)坯料接觸(chu)時(shi),發生爆炸后呈(cheng)粉(fen)狀(zhuang)涂敷在擠(ji)(ji)壓不(bu)銹鋼管坯料的(de)表面上作為潤滑劑。


  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(re)擠(ji)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)用擠(ji)壓法(fa)能(neng)像有(you)(you)色金屬一樣制(zhi)造實心和(he)空心不規(gui)則(ze)斷面的(de)(de)(de)(de)型材(cai)(cai),這(zhe)是(shi)(shi)(shi)因(yin)為一些形狀復(fu)雜的(de)(de)(de)(de)型鋼通常是(shi)(shi)(shi)無(wu)(wu)法(fa)用軋(ya)制(zhi)的(de)(de)(de)(de)方法(fa)生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)。其次是(shi)(shi)(shi)由于(yu)工業發展需(xu)(xu)要(yao)含有(you)(you)大量(liang)附(fu)加元素的(de)(de)(de)(de)、高(gao)性能(neng)的(de)(de)(de)(de)產(chan)品(pin),而這(zhe)類產(chan)品(pin)在軋(ya)制(zhi)時會給(gei)操(cao)作帶來很多的(de)(de)(de)(de)困難(nan),成(cheng)材(cai)(cai)率極低(di)或(huo)者根本就無(wu)(wu)法(fa)加工。特(te)別是(shi)(shi)(shi)當這(zhe)類產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)需(xu)(xu)要(yao)量(liang)不多,批(pi)量(liang)很小(xiao),特(te)地為此(ci)制(zhi)成(cheng)軋(ya)制(zhi)設(she)備和(he)工具的(de)(de)(de)(de)成(cheng)本很高(gao)。而對于(yu)多品(pin)種、小(xiao)批(pi)量(liang)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan),擠(ji)壓法(fa)的(de)(de)(de)(de)靈活(huo)性和(he)經濟性都是(shi)(shi)(shi)吸(xi)引人(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)。因(yin)此(ci),當時曾有(you)(you)人(ren)(ren)應用擠(ji)壓鋼的(de)(de)(de)(de)某些方法(fa),少(shao)量(liang)地、有(you)(you)條件地制(zhi)造毛坯,但始終沒有(you)(you)得到(dao)過成(cheng)品(pin)。當時的(de)(de)(de)(de)情況下認(ren)為,擠(ji)壓鋼質材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)主要(yao)技術問題是(shi)(shi)(shi),尋找新(xin)的(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)子材(cai)(cai)料(liao)以提(ti)高(gao)擠(ji)壓模(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)使(shi)用壽(shou)命。


  1938年,法國電氣化學公(gong)司研(yan)(yan)制成(cheng)功一種耐高(gao)溫的(de)(de)合金,他們以(yi)(yi)為可以(yi)(yi)用這種新材料制造(zao)擠(ji)壓(ya)模(mo)(mo),以(yi)(yi)承受(shou)擠(ji)壓(ya)鋼時(shi)產生的(de)(de)高(gao)溫和(he)應力。于(yu)是很快開展(zhan)了用這種新材料制造(zao)擠(ji)壓(ya)模(mo)(mo)可行(xing)性研(yan)(yan)究(jiu)(jiu),并在(zai)(zai)一臺600噸(dun)小型(xing)擠(ji)壓(ya)機上進行(xing)了試驗(yan)。試驗(yan)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)結果(guo)并不(bu)令人(ren)滿意。在(zai)(zai)經過(guo)了深入的(de)(de)試驗(yan)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)之(zhi)后,他們開始認識到(dao)應該(gai)尋(xun)找一種有效的(de)(de)潤(run)(run)滑方(fang)法。因為擠(ji)壓(ya)時(shi),存在(zai)(zai)于(yu)坯料與(yu)工具之(zhi)間的(de)(de)摩擦使擠(ji)壓(ya)筒(tong)及擠(ji)壓(ya)模(mo)(mo)都(dou)受(shou)到(dao)嚴重的(de)(de)磨損(sun)。于(yu)是他們試驗(yan)了各種不(bu)同(tong)的(de)(de)潤(run)(run)滑劑(ji),其中包括滑石(shi)、白堊粉、石(shi)墨、硼砂以(yi)(yi)及各種動物(wu)(wu)、植物(wu)(wu)、礦物(wu)(wu)油類。可是,無論是能(neng)耐擠(ji)溫度的(de)(de)固體(ti)(ti)油脂或者是液體(ti)(ti)油都(dou)沒(mei)能(neng)得到(dao)令人(ren)滿意的(de)(de)效果(guo)。根(gen)據觀察,任(ren)何液體(ti)(ti)潤(run)(run)滑劑(ji)在(zai)(zai)操(cao)作過(guo)程中,甚至在(zai)(zai)操(cao)作之(zhi)前就被擠(ji)壓(ya)的(de)(de)壓(ya)力從(cong)模(mo)(mo)孔中壓(ya)出,因此,也就不(bu)能(neng)保證潤(run)(run)滑的(de)(de)效果(guo)。相(xiang)反(fan),固體(ti)(ti)潤(run)(run)滑劑(ji)(滑石(shi)、石(shi)墨)雖能(neng)冷(leng)卻模(mo)(mo)子,但其腐蝕性很強,加(jia)速了模(mo)(mo)子的(de)(de)磨損(sun)。


  綜合所有(you)的(de)研究結果得出了結論:有(you)效的(de)潤(run)滑(hua)劑必須在(zai)操作溫(wen)度(du)下(xia)具有(you)膠黏性能。在(zai)試驗過程中(zhong)要保證潤(run)滑(hua)劑的(de)效能,在(zai)與熱壞(huai)料接觸時,所使用(yong)的(de)潤(run)滑(hua)材料應該由固體(ti)狀態(tai)變(bian)成膠黏固體(ti),而不是液體(ti)狀態(tai)。在(zai)這種情況下(xia),膠黏的(de)(de)(de)潤滑劑(ji)提供了適當的(de)(de)(de)機(ji)械阻力(li),能夠抵抗所產(chan)生的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)。同(tong)時一面軟熔(rong)一面不(bu)斷(duan)地產(chan)生一層隔(ge)熱的(de)(de)(de)膠黏薄膜,裹住(zhu)了擠(ji)壓(ya)條材。玻(bo)璃或在擠(ji)壓(ya)溫度下具有黏性的(de)(de)(de)材料(如(ru)黏結劑(ji)、爐渣或者某些(xie)鹽(yan)類(lei)或鹽(yan)的(de)(de)(de)混合物)符合以(yi)上(shang)要求,同(tong)時還有隔(ge)熱的(de)(de)(de)性能,這就(jiu)能保(bao)護(hu)工具不(bu)致(zhi)高溫,同(tong)時也能防止熱坯(pi)料表面的(de)(de)(de)冷卻。潤滑劑(ji)的(de)(de)(de)基(ji)本原則確(que)定之后,這一新技術運用于工業中所產(chan)生的(de)(de)(de)許(xu)多(duo)細節向題也就(jiu)接著在試驗研究中逐一得到解決。


  法國的金屬拉(la)拔與軋制工(gong)(gong)廠改造(zao)了原來的6MN(600t)擠壓(ya)機(ji),同時,浙(zhe)江至德鋼業有限公(gong)司及金屬拉(la)拔與軋制工(gong)(gong)廠聯(lian)合共同建成了一(yi)臺(tai)15MN(1500t)新(xin)式(shi)的擠壓(ya)機(ji),以便用于(yu)新(xin)工(gong)(gong)藝進(jin)行各(ge)項工(gong)(gong)業性(xing)試驗。


  此后(hou)幾年,金屬拉拔(ba)與軋制工(gong)(gong)廠和法(fa)國瓦(wa)魯雷克(ke)聯(lian)合公司(si)一起共同(tong)使(shi)用6MN(600t)擠(ji)壓機和15MN(1500t)擠(ji)壓機繼續(xu)進(jin)行(xing)(xing)這(zhe)一新(xin)(xin)工(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)試驗研究,在擠(ji)壓技術上及使(shi)用的(de)(de)材料上都進(jin)行(xing)(xing)了(le)許多重(zhong)要的(de)(de)改進(jin),并(bing)逐步地解決了(le)新(xin)(xin)工(gong)(gong)藝(yi)用于工(gong)(gong)業(ye)生產時(shi)的(de)(de)許多實際操作問題,創造并(bing)進(jin)一步完善了(le)鋼擠(ji)壓的(de)(de)新(xin)(xin)工(gong)(gong)藝(yi)。


  1941年,“玻(bo)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20世紀(ji)50年(nian)代(dai)初期(qi),由于相(xiang)關(guan)科學技(ji)(ji)術的(de)進步,尤其是材料(liao)科學和(he)無氧化加熱技(ji)(ji)術的(de)發展,鋼(gang)擠(ji)壓(ya)的(de)工(gong)(gong)藝和(he)設備得到進一(yi)(yi)步的(de)完善和(he)提高(gao)(gao)。1951年(nian)底,世界(jie)上第一(yi)(yi)個采用(yong)“玻(bo)璃潤滑劑高(gao)(gao)速擠(ji)壓(ya)法”生(sheng)(sheng)產不銹(xiu)鋼(gang)管的(de)工(gong)(gong)業(ye)性生(sheng)(sheng)產車(che)間(jian)在美國的(de)Babcock&Wilcox公司建成投產。此后十來年(nian)間(jian),國外(wai)的(de)幾乎(hu)所(suo)有的(de)生(sheng)(sheng)產不銹(xiu)鋼(gang)管的(de)大公司,都(dou)逐漸以擠(ji)壓(ya)工(gong)(gong)藝來取代(dai)了其他(ta)的(de)不銹(xiu)鋼(gang)管生(sheng)(sheng)產方法,包括普遍采用(yong)的(de)二輥斜軋穿孔工(gong)(gong)藝。


  目(mu)前(qian),在國外使用的(de)(de)(de)玻璃潤(run)滑(hua)劑(ji),已經(jing)實現了專(zhuan)門化(hua)、系列(lie)化(hua)和多元化(hua)。人(ren)們還在不斷地尋找(zhao)高效、經(jing)濟和取材方便的(de)(de)(de)玻璃潤(run)滑(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)新品種(zhong),以適應熱壓法的(de)(de)(de)發展(zhan)對玻璃潤(run)滑(hua)劑(ji)所(suo)提出的(de)(de)(de)高效率、多品種(zhong)和高質(zhi)量的(de)(de)(de)要求。


 表(biao)(biao)4-1 為美國 Amerex 擠(ji)壓(ya)不銹鋼管(guan)公(gong)司推(tui)薦(jian)使用(yong)的玻璃潤滑劑(ji)系列,表(biao)(biao) 4-2 為美國 Amerex 公(gong)司使用(yong)玻璃潤滑劑(ji)成分(fen)及(ji)性能。