專利1032271介紹擠壓重金(jin)屬(shu)，特別是(shi)鋼擠壓時，防止(zhi)擠壓工具磨損和擠壓坯料氧化(hua)的方(fang)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(gang)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：

在鋼(gang)擠(ji)(ji)壓(ya)時，使用石墨會有(you)滲碳(tan)的(de)(de)(de)危險。專利中所提(ti)出(chu)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)可避免以上缺點(dian)。方(fang)法(fa)就是在坯料和(he)(he)(he)擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)(mo)具之間采(cai)用一(yi)種(zhong)混(hun)合物粉末(mo)，這種(zhong)混(hun)合物含(han)(han)(han)有(you)相當量的(de)(de)(de)氧(yang)化物或(huo)(huo)被擠(ji)(ji)壓(ya)金(jin)(jin)屬氧(yang)化物（至(zhi)少0.5%),還含(han)(han)(han)有(you)具有(you)低于或(huo)(huo)等于擠(ji)(ji)壓(ya)溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)熔(rong)點(dian)的(de)(de)(de)可塑性變形(xing)的(de)(de)(de)結(jie)(jie)晶(jing)(jing)物質。所有(you)這些(xie)結(jie)(jie)晶(jing)(jing)物質只(zhi)含(han)(han)(han)有(you)體心立方(fang)晶(jing)(jing)格結(jie)(jie)構的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)體，因(yin)此(ci)，在鋼(gang)擠(ji)(ji)壓(ya)時，在擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)(mo)具和(he)(he)(he)被擠(ji)(ji)壓(ya)金(jin)(jin)屬之間的(de)(de)(de)這種(zhong)混(hun)合物以一(yi)種(zhong)致密的(de)(de)(de)和(he)(he)(he)容(rong)易脫落的(de)(de)(de)潤滑層被擠(ji)(ji)壓(ya)出(chu)來，產品(pin)的(de)(de)(de)表面完全變得光(guang)滑，無劃痕。這種(zhong)混(hun)合物可以含(han)(han)(han)有(you)對氧(yang)的(de)(de)(de)親和(he)(he)(he)力(li)大于被擠(ji)(ji)壓(ya)金(jin)(jin)屬對氧(yang)的(de)(de)(de)親和(he)(he)(he)力(li)的(de)(de)(de)其(qi)他(ta)金(jin)(jin)屬氧(yang)化物，和(he)(he)(he)（或(huo)(huo)）含(han)(han)(han)有(you)這樣一(yi)種(zhong)組分(fen)(fen)，其(qi)能(neng)有(you)助于混(hun)合物在坯料溫(wen)度(du)(du)和(he)(he)(he)擠(ji)(ji)壓(ya)力(li)下進行塑性變形(xing)，但(dan)又不(bu)使之變成(cheng)液態。這種(zhong)組分(fen)(fen)由具有(you)一(yi)定熔(rong)點(dian)的(de)(de)(de)、且(qie)在擠(ji)(ji)壓(ya)溫(wen)度(du)(du)和(he)(he)(he)擠(ji)(ji)壓(ya)力(li)下呈淡薄液態的(de)(de)(de)體心立方(fang)晶(jing)(jing)格結(jie)(jie)晶(jing)(jing)粉末(mo)和(he)(he)(he)（或(huo)(huo)）無結(jie)(jie)晶(jing)(jing)水且(qie)熔(rong)點(dian)不(bu)定的(de)(de)(de)非結(jie)(jie)晶(jing)(jing)型粉末(mo)組成(cheng)。

為了使擠(ji)(ji)壓過程穩定(ding)地進(jin)行，應當特別選擇在擠(ji)(ji)壓中完全不含熔(rong)融(rong)成分的混(hun)(hun)合(he)(he)物(wu)。而且，這(zhe)種混(hun)(hun)合(he)(he)物(wu)具有可(ke)塑性但非黏稠，在加(jia)熱時能由固態(tai)直接變成液(ye)態(tai)。例如(ru)，無機化合(he)(he)物(wu)其(qi)特定(ding)熔(rong)點略低于擠(ji)(ji)壓金(jin)屬的溫(wen)度。在擠(ji)(ji)壓鋼時，可(ke)采(cai)用熔(rong)點為878℃的四(si)硼酸鈉(na)。

使用僅僅是結晶成(cheng)分的(de)(de)混(hun)(hun)合(he)物(wu)也非常有效。即其(qi)含(han)有幾(ji)種在(zai)擠壓(ya)時(shi)呈液(ye)態的(de)(de)成(cheng)分和其(qi)他幾(ji)種在(zai)擠壓(ya)時(shi)仍呈固態的(de)(de)成(cheng)分，而整個混(hun)(hun)合(he)物(wu)在(zai)坯(pi)料擠壓(ya)溫度和壓(ya)力下仍可(ke)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.

為了保護擠壓模和承壓板(ban)，采(cai)用(yong)含有(you)相應結晶(jing)金(jin)屬氧(yang)化物的(de)(de)結晶(jing)粉(fen)末(mo)(mo)混合(he)(he)(he)物，其(qi)只要求極小的(de)(de)結晶(jing)塑(su)性。為了保護擠壓筒和芯棒，使用(yong)結晶(jing)質粉(fen)末(mo)(mo)混合(he)(he)(he)物，其(qi)大部(bu)分在坯料溫度下變成(cheng)液態，以便(bian)與混合(he)(he)(he)物中的(de)(de)非熔融加熱結晶(jing)粉(fen)末(mo)(mo)粒子黏(nian)合(he)(he)(he)而形(xing)成(cheng)塑(su)性的(de)(de)極柔軟的(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(zai)鋼擠壓時(shi)，作為混合物的主要成分，采(cai)用(yong)熔點1100~1200℃的浮石粉。

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。

由于種(zhong)種(zhong)原因，根據專利的(de)方法(fa)，有幾種(zhong)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)氧(yang)化(hua)物不(bu)能(neng)使(shi)(shi)(shi)用(yong)。即與坯料金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)產生(sheng)化(hua)學(xue)反應的(de)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)氧(yang)化(hua)物，也即對氧(yang)的(de)親和力比(bi)被擠壓金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)小的(de)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)氧(yang)化(hua)物不(bu)能(neng)使(shi)(shi)(shi)用(yong)。另外(wai)，在金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)加工時，生(sheng)產內(nei)部結晶(jing)腐蝕的(de)（如氧(yang)化(hua)鉛）和晶(jing)界腐蝕的(de)不(bu)能(neng)使(shi)(shi)(shi)用(yong)。

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)滑地通過擠壓(ya)模，保護層(ceng)不能太厚，因此，其粒度最好(hao)不要大于(yu)0.3mm.

專(zhuan)利(li)所用的(de)混合物可以(yi)以(yi)粉末(mo)、糊(hu)狀或做(zuo)成圓(yuan)餅狀等形式而(er)放入(ru)擠壓機的(de)工藝潤滑(hua)點內(nei)。