本發(fā)明屬于潤滑材料及其應用領域，特別涉及一種鈦及鈦合金管材拉拔潤滑劑及其使用方法。具體涉及一種在鈦及鈦合金管坯表面形成潤滑涂層的潤滑劑，所述潤滑涂層適于鈦及鈦合金管材冷拉拔加工過程。

背景技術：

鈦及鈦合金管材具有強度高、密度低、耐蝕性優(yōu)異、生物相容性好等特點，廣泛用于航空、航天、船舶、石油、化工、醫(yī)療等領域。

鈦及鈦合金管材通常采用兩輥或三輥軋管機軋制成形，但是所需設備較為復雜，生產效率相對較低，特別是對小規(guī)格管材的生產效率更低，而且軋管機難以生產方截面、橢圓截面等非圓形截面管材。

采用拉拔方法生產鈦及鈦合金管材，具有設備及模具簡單，尺寸精度好，生產效率高等優(yōu)點，而且可以生產方截面、橢圓截面等非圓形截面管材。但是由于鈦的化學活性較高，導熱系數小，硬度較低，摩擦系數大，在拉拔加工過程中，管材與拉拔模之間劇烈摩擦，產生大量的變形熱，一旦潤滑條件惡化，極易導致粘附模具，縮短模具使用壽命，嚴重降低管材表面質量，甚至導致管材拉斷。因此，潤滑介質及潤滑工藝是影響鈦及鈦合金管材拉拔質量的重要因素之一。

管材拉拔通常采用油性液態(tài)潤滑介質，但是對于鈦及鈦合金管材拉拔來說，普通油性液態(tài)潤滑所形成的潤滑膜與鈦管之間的附著性差，在拉拔過程中，進入拉拔模定徑帶之前大部分潤滑介質已被擠出，導致潤滑條件惡化。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是提供一種鈦及鈦合金管材冷拉拔潤滑劑及其使用方法，其特征在于，

所述鈦及鈦合金管材冷拉拔組分配比如下：

1)潤滑劑的組分包括：①玻璃粉、氟化石墨、氮化硼中的任何兩種；②硼砂、磷酸鈉、氟化鈉中的任何兩種；③水；

2)組分配比：組分①與組分②之和所占重量比例為90％,其中組分①的重量比例范圍為65％～75％，組分②的重量比例范圍為25％～35％；組分③的重量比例為10％。

一種鈦及鈦合金管材拉拔潤滑劑的使用方法，包括步驟：

(1)采用常規(guī)軋制得到的鈦及鈦合金管材作為拉拔管坯，經過丙酮除油、酸洗除氧化皮、水洗，晾干待用；

(2)采用空氣爐，將上述管坯在進行分鐘氧化退火，使管材表面形成致密氧化膜；

(3)將潤滑劑均勻涂于管坯表面，隨后將坯料在80℃～120℃烘箱中烘干；

(4)待潤滑劑充分干燥固化以后再重復(3)工序1～2次。

本發(fā)明有益效果：

1、潤滑涂層與基體結合牢固，隨金屬變形的延展性好，潤滑效果優(yōu)異，在鈦及鈦合金管材拉拔過程中，能夠有效降低坯料與模具之間的摩擦，避免了粘模、管材劃傷或拉斷、模具拉傷等問題，制品表面質量高、模具壽命長；采用本發(fā)明方法加工的鈦管外表面的粗糙度Ra≤0.8um；

2、一次涂層，可以經歷多道次拉拔而無須再次潤滑處理；

3、熱穩(wěn)定性好，適用溫度范圍-30℃～350℃；

4、潤滑均勻，不影響管材尺寸精度，采用本發(fā)明方法加工的鈦管截面尺寸公差不大于0.05mm；

5、使用方便，成本較低。使用前不需要磷化-皂化或其他化學方法對管坯表面進行改性處理，噴涂烘干后即在坯料表面形成優(yōu)異的潤滑膜，生產效率高、成本低。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種鈦及鈦合金管材冷拉拔潤滑劑及其使用方法，下面通過具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。

實施例1

選用外徑20mm，壁厚1.8mm的TA16鈦合金冷軋管坯，欲經過兩道次冷拉拔將其加工成14.5×14.5mm的方管；坯料的具體潤滑處理如下：

1、坯料預處理：將TA16合金管坯經過丙酮除油、酸洗除氧化皮和水洗，晾干待用；

2、采用空氣爐，將上述管坯在750℃進行60分鐘氧化退火，使管材表面形成致密氧化膜；

3、潤滑處理：將按重量百分比為20％氮化硼、40％氟化石墨、10％硼砂、20％磷酸鈉、10％水配制的潤滑劑均勻地噴涂于預處理過的TA16合金管管坯表面，隨后將管坯在80℃烘箱中烘干，然后再次重復上述噴涂、加熱烘干工序2次，在坯料表面形成了適當厚度的潤滑薄膜；

4、經過上述處理的TA16合金管坯，經過兩道次冷拉拔加工成14.5×14.5mm的方管，中間未采用其它潤滑處理，未發(fā)生粘模、管材劃傷或拉斷和模具拉傷問題，而且制品表面粗糙度達到Ra0.8um以下。

實施例2

選用外徑15mm，壁厚1.5mm的TA1冷軋鈦管，欲經過3道次冷拉拔將其加工成外徑12mm的管材。坯料的具體潤滑處理如下：

1、坯料預處理：將TA1管坯經過丙酮除油、酸洗除氧化皮和水洗，晾干待用。

2、采用空氣爐，將上述預處理后的管坯在600℃進行45分鐘氧化退火，使管材表面形成致密氧化膜。

3、潤滑處理：將按重量百分比為7.5％玻璃粉、60％氮化硼、12.5％氟化鈉、10％磷酸鈉和10％水配制成的潤滑劑均勻地噴涂于管坯表面，隨后將管坯在120℃烘箱中烘干，然后再次重復上述噴涂、加熱烘干工序1次，在坯料表面形成了適當厚度的潤滑薄膜。

4、經過上述處理的TA1管坯，經過3道次冷拉拔加工成外徑12mm的管材，中間未采用其它潤滑處理，未發(fā)生粘模、管材劃傷或拉斷、模具拉傷等問題，而且制品表面粗糙度達到Ra0.8um以下。

實施例3

選用直徑為25mm，壁厚2mm的TA21合金管坯，欲經過4道次冷拉拔將其加工成長短軸長分別為30mm和16mm的橢圓截面管材。坯料的具體潤滑處理如下：

1、坯料預處理：將TA21管坯經過丙酮除油、酸洗除氧化皮和水洗，晾干待用。

2、采用空氣爐，將上述預處理后的管坯在700℃進行90分鐘氧化退火，使管材表面形成致密氧化膜。

3、潤滑處理：將配比(重量百分比)為5％玻璃粉、58％氟化石墨、10％硼砂、17％氟化鈉、10％水的潤滑劑均勻地噴涂于管坯表面，隨后將管坯在100℃烘箱中烘干，然后再次重復上述噴涂、加熱烘干工序2次，在坯料表面形成了適當厚度的潤滑薄膜。

4、經過上述處理的TA21管坯，經過4道次冷拉拔加工成長短軸長分別為28mm和18mm的橢圓截面管材，中間未采用其它潤滑處理，未發(fā)生粘模、管材劃傷或拉斷、模具拉傷等問題，而且制品表面粗糙度達到Ra0.8um以下。