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(tong)時,曾經(jing)還使(shi)用(yong)過一種“新型的(de)潤(run)滑工藝(yi)”,即“Cgatot工藝(yi)”作(zuo)為不銹鋼管擠(ji)壓的(de)潤(run)滑工藝(yi),即采用(yong)石墨、西麻子油和鋸末的(de)混(hun)合物,并在其內還加(jia)入煙火、鑄成(cheng)盤狀(zhuang),放(fang)置(zhi)在擠(ji)壓模與坯料(liao)之間(jian)。當其加(jia)熱的(de)坯料(liao)接(jie)觸時,發生爆炸后呈粉(fen)狀(zhuang)涂敷在擠(ji)壓不銹鋼管坯料(liao)的(de)表面上(shang)作(zuo)為潤(run)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,甚至試驗過用熱擠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。

首先是用擠(ji)壓法(fa)(fa)能(neng)像(xiang)有(you)色(se)金屬一樣(yang)制(zhi)(zhi)造實心和(he)空心不(bu)規則斷面的(de)(de)(de)型材,這是因為一些形(xing)狀復雜的(de)(de)(de)型鋼通(tong)常(chang)是無(wu)法(fa)(fa)用軋(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)方法(fa)(fa)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)的(de)(de)(de)。其次是由于工業發展需(xu)要(yao)含有(you)大量(liang)(liang)附(fu)加元素的(de)(de)(de)、高(gao)性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)(de)產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin),而(er)這類產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)在(zai)軋(ya)制(zhi)(zhi)時(shi)會給操(cao)作帶(dai)來很多的(de)(de)(de)困難,成(cheng)材率極低或(huo)者根本(ben)就無(wu)法(fa)(fa)加工。特別是當這類產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)需(xu)要(yao)量(liang)(liang)不(bu)多,批(pi)(pi)量(liang)(liang)很小,特地為此(ci)制(zhi)(zhi)成(cheng)軋(ya)制(zhi)(zhi)設(she)備(bei)和(he)工具的(de)(de)(de)成(cheng)本(ben)很高(gao)。而(er)對(dui)于多品(pin)(pin)種(zhong)、小批(pi)(pi)量(liang)(liang)產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan),擠(ji)壓法(fa)(fa)的(de)(de)(de)靈活(huo)性(xing)(xing)和(he)經濟性(xing)(xing)都(dou)是吸引人的(de)(de)(de)。因此(ci),當時(shi)曾有(you)人應用擠(ji)壓鋼的(de)(de)(de)某些方法(fa)(fa),少量(liang)(liang)地、有(you)條(tiao)件地制(zhi)(zhi)造毛(mao)坯(pi),但始終(zhong)沒有(you)得到(dao)過成(cheng)品(pin)(pin)。當時(shi)的(de)(de)(de)情況下認為,擠(ji)壓鋼質(zhi)材料(liao)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)技術問題是,尋找新(xin)的(de)(de)(de)模子(zi)材料(liao)以提(ti)高(gao)擠(ji)壓模的(de)(de)(de)使(shi)用壽(shou)命。
1938年(nian),法國電(dian)氣(qi)化學公(gong)司研(yan)制成功一種耐高(gao)溫(wen)的(de)(de)合金,他們以(yi)為可(ke)以(yi)用(yong)這種新(xin)材料制造(zao)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo),以(yi)承受(shou)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)鋼時(shi)產生的(de)(de)高(gao)溫(wen)和應(ying)力(li)。于是很快開展了(le)用(yong)這種新(xin)材料制造(zao)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)可(ke)行性(xing)(xing)研(yan)究,并在(zai)一臺600噸小型擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機上進行了(le)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)。試(shi)(shi)驗(yan)(yan)研(yan)究結果并不令人滿(man)意(yi)。在(zai)經過(guo)了(le)深入的(de)(de)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)研(yan)究之(zhi)后,他們開始認識到(dao)應(ying)該尋找一種有效的(de)(de)潤(run)滑(hua)方法。因為擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)時(shi),存在(zai)于坯料與(yu)工(gong)具之(zhi)間的(de)(de)摩擦(ca)使擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒及(ji)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)都受(shou)到(dao)嚴(yan)重的(de)(de)磨(mo)損。于是他們試(shi)(shi)驗(yan)(yan)了(le)各種不同的(de)(de)潤(run)滑(hua)劑,其中(zhong)包括(kuo)滑(hua)石(shi)(shi)、白堊粉、石(shi)(shi)墨、硼砂以(yi)及(ji)各種動物、植物、礦(kuang)物油類。可(ke)是,無論是能耐擠(ji)(ji)溫(wen)度的(de)(de)固(gu)體油脂或者是液體油都沒能得(de)到(dao)令人滿(man)意(yi)的(de)(de)效果。根據觀(guan)察,任(ren)何液體潤(run)滑(hua)劑在(zai)操作過(guo)程(cheng)中(zhong),甚至在(zai)操作之(zhi)前(qian)就(jiu)(jiu)被擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)從模(mo)(mo)孔中(zhong)壓(ya)(ya)(ya)出,因此,也就(jiu)(jiu)不能保(bao)證潤(run)滑(hua)的(de)(de)效果。相反(fan),固(gu)體潤(run)滑(hua)劑(滑(hua)石(shi)(shi)、石(shi)(shi)墨)雖能冷(leng)卻模(mo)(mo)子(zi),但其腐蝕性(xing)(xing)很強(qiang),加(jia)速了(le)模(mo)(mo)子(zi)的(de)(de)磨(mo)損。
綜合所有的(de)研(yan)究結果得出了結論:有效的(de)潤滑(hua)劑必須在操作溫度下(xia)具(ju)有膠(jiao)黏性能(neng)。在試驗過程中(zhong)要保證(zheng)潤滑(hua)劑的(de)效能(neng),在與熱(re)壞料接觸時,所使用(yong)的(de)潤滑(hua)材料應(ying)該由固(gu)體(ti)狀態變成膠(jiao)黏固(gu)體(ti),而(er)不是(shi)液(ye)體(ti)狀態。在這(zhe)種情(qing)況(kuang)下(xia),膠(jiao)黏(nian)的(de)(de)(de)潤滑劑(ji)提供(gong)了(le)(le)適(shi)當的(de)(de)(de)機械阻力,能(neng)(neng)夠抵抗所產(chan)生的(de)(de)(de)壓力。同時一(yi)面(mian)軟(ruan)熔一(yi)面(mian)不(bu)斷地產(chan)生一(yi)層隔熱的(de)(de)(de)膠黏(nian)薄膜,裹住了(le)(le)擠壓條材。玻璃或在擠壓溫(wen)度下(xia)具有黏(nian)性的(de)(de)(de)材料(如黏(nian)結劑(ji)、爐渣或者某些鹽(yan)類或鹽(yan)的(de)(de)(de)混合物(wu))符合以(yi)上要求,同時還有隔熱的(de)(de)(de)性能(neng)(neng),這就能(neng)(neng)保(bao)護工(gong)(gong)具不(bu)致高溫(wen),同時也(ye)能(neng)(neng)防止熱坯料表面(mian)的(de)(de)(de)冷卻。潤滑劑(ji)的(de)(de)(de)基本(ben)原則確定之后(hou),這一(yi)新技術運用于工(gong)(gong)業中(zhong)所產(chan)生的(de)(de)(de)許多細節向題也(ye)就接著在試驗研究中(zhong)逐一(yi)得到(dao)解決。
法國(guo)的(de)(de)金屬(shu)拉拔與軋(ya)制工(gong)廠改(gai)造(zao)了原來的(de)(de)6MN(600t)擠壓(ya)機,同時(shi),浙江至德鋼業有(you)限公司及金屬(shu)拉拔與軋(ya)制工(gong)廠聯合共同建成了一臺15MN(1500t)新式(shi)的(de)(de)擠壓(ya)機,以便用于(yu)新工(gong)藝(yi)進行各項工(gong)業性試驗。
此后幾年,金(jin)屬拉拔與軋制工(gong)廠和法國瓦魯(lu)雷克聯合公司一(yi)起共同(tong)使用(yong)(yong)6MN(600t)擠壓(ya)(ya)機和15MN(1500t)擠壓(ya)(ya)機繼續進(jin)行(xing)這一(yi)新工(gong)藝的(de)(de)試驗研究,在(zai)擠壓(ya)(ya)技(ji)術上及使用(yong)(yong)的(de)(de)材料上都(dou)進(jin)行(xing)了許(xu)多(duo)重要的(de)(de)改進(jin),并(bing)逐步(bu)地解決(jue)了新工(gong)藝用(yong)(yong)于工(gong)業生產時的(de)(de)許(xu)多(duo)實際操作問題(ti),創(chuang)造并(bing)進(jin)一(yi)步(bu)完善了鋼擠壓(ya)(ya)的(de)(de)新工(gong)藝。
1941年,“玻璃(li)潤滑(hua)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(dao)了20世紀(ji)50年(nian)代初(chu)期,由(you)于相關科學(xue)技術的(de)(de)(de)(de)進(jin)步,尤其(qi)是材(cai)料(liao)科學(xue)和(he)無(wu)氧化加(jia)熱技術的(de)(de)(de)(de)發展,鋼擠壓(ya)的(de)(de)(de)(de)工藝(yi)(yi)和(he)設備得到(dao)進(jin)一(yi)步的(de)(de)(de)(de)完善和(he)提高。1951年(nian)底,世界(jie)上(shang)第一(yi)個(ge)采用(yong)(yong)“玻璃潤(run)滑(hua)劑高速擠壓(ya)法”生(sheng)產(chan)不(bu)銹鋼管的(de)(de)(de)(de)工業(ye)性生(sheng)產(chan)車間(jian)在美(mei)國(guo)的(de)(de)(de)(de)Babcock&Wilcox公司(si)(si)建成(cheng)投產(chan)。此后十來年(nian)間(jian),國(guo)外(wai)的(de)(de)(de)(de)幾乎所有的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)不(bu)銹鋼管的(de)(de)(de)(de)大公司(si)(si),都(dou)逐(zhu)漸以擠壓(ya)工藝(yi)(yi)來取代了其(qi)他的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼管生(sheng)產(chan)方法,包括普遍采用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)二輥(gun)斜軋穿孔工藝(yi)(yi)。
目前,在國外使用(yong)的玻(bo)(bo)璃潤滑劑,已經實現了專門化、系列化和多(duo)元化。人們還在不斷地尋找高效、經濟(ji)和取材(cai)方便的玻(bo)(bo)璃潤滑劑的新品種(zhong),以(yi)適(shi)應熱壓法的發展對玻(bo)(bo)璃潤滑劑所(suo)提出的高效率、多(duo)品種(zhong)和高質量(liang)的要求。
表(biao)4-1 為(wei)(wei)美國 Amerex 擠壓不銹鋼管(guan)公(gong)司推薦(jian)使用的(de)玻(bo)璃(li)潤滑劑(ji)系列,表(biao) 4-2 為(wei)(wei)美國 Amerex 公(gong)司使用玻(bo)璃(li)潤滑劑(ji)成(cheng)分及性能。



