專利名稱：金屬熱塑性加工用潤滑劑干粉的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種金屬熱塑性加工用的高溫潤滑劑干粉。
目前應用于鋼的熱塑性加工用潤滑劑二類一類是油基潤滑劑，據(jù)專利文獻(CN 1007430B)所載，此類潤滑劑由礦物油、重油、水溶性油系和石墨微粉等固體潤滑材料以及堿金屬硫酸鹽、磷酸鹽、氯化鉀等和水配制而成，使用這類潤滑劑時，由于油的存在，引起熱的不穩(wěn)定性，對工具和加工件產(chǎn)生不利的影響，其高溫潤滑性能不能滿足工藝要求，尤其是油的燃燒產(chǎn)物對環(huán)境產(chǎn)生十分嚴重的污染;另一類是水基潤滑劑，根據(jù)專利(CN 85/03499A)記述，此類潤滑劑由固體潤滑材料，如石墨，無機鹽，如磷酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽、硼酸鹽等;有機聚合物，如聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇縮丁醛、烷基纖維素等的水懸溶液，這類潤滑劑的性能雖然優(yōu)于第一類，但是由于堿金屬硅酸鹽、磷酸鹽的存在，限制了潤滑劑的高溫潤滑性能以及工具使用壽命的提高。
本發(fā)明中使用的基體潤滑材料是具有一定顆粒度、一定純度的鱗片狀石墨或人造石墨，其他添加劑全部為有機化合物，石墨在540℃以上加速氧化，利用石墨有比較強的吸附氣體的能力、降低表面能的特點，也就是說能使晶體石墨層之間產(chǎn)生滑移的作用力減小。為了充分發(fā)揮石墨良好的潤滑性能，通常使它在含有凝結(jié)的水汽或某種情況下有氧參加，所以在高溫條件下也只有通過加入某些添加劑來達到這一目的，在本發(fā)明中加入數(shù)種有良好潤滑性能的有機化合物，當潤滑劑噴涂在芯棒上干燥成膜后，這些有機物緊緊地包在每顆石墨粒子周圍，并牢牢地粘在芯棒上，隨工作溫度的升高，這些有機物不斷發(fā)生新的裂解，裂解產(chǎn)物為氣體和水，無殘渣，正由于這些裂解產(chǎn)物的存在，不僅可以起到延緩石墨氧化的作用，而且提高了石墨的高溫潤滑性能。
本發(fā)明中不添加堿金屬硅酸鹽和磷酸鹽，因此有利于提高潤滑劑的高溫潤滑性能和工具使用壽命。
本發(fā)明的組份中除了潤滑材料為鱗片石墨或人造石墨微粉外，還有(重量百分比)0.5～20%的有機粘結(jié)劑，可以是羧甲基纖維素或聚丙烯酸鈉，二者可以單獨使用也可以混合使用，還加入0.5～20%的有機穩(wěn)定劑，可以是亞甲基雙萘磺酸鈉、甲基萘磺酸-甲醛縮合物或和纖維素硫酸酯混合使用。本發(fā)明突出的特點是優(yōu)先使用1～40%的有機添加劑，可以是乙烯基-丙烯酸酯共聚物，其高溫裂解產(chǎn)物為氣體和水，沒有殘渣，有利于提高潤滑劑的高溫潤滑性能。本發(fā)明中的潤滑劑干粉在水懸浮液中的重量百分數(shù)為10～55%，在10～40℃時，水懸浮液的流量粘度為6號粘度杯(ISO2431-93)10～60秒。為使?jié)櫥瑒┻m應不同的涂布設備而應具有不同的粘度要求。其流量粘度可以通過添加聚丙烯酸鈉和羧甲基纖維素來控制。本發(fā)明潤滑劑干粉的水懸浮液在使用時涂布在＜400℃的工具上，有較強的吸附粘著力，干燥后形成均勻的潤滑膜，牢固地粘結(jié)在工具表面。本發(fā)明的水懸浮液干燥成膜后尤其適應于工件溫度在1200℃以下的使用條件，這時的高溫潤滑性能優(yōu)于其它同類潤滑劑，經(jīng)園環(huán)壓縮試驗測定高溫摩擦系數(shù)見下表園環(huán)溫度℃ 750 850 950 1050摩擦系數(shù) 0.05 0.04 0.06 0.07本發(fā)明的潤滑劑干粉大幅度提高了工具使用壽命，與磷酸鹽類油劑潤滑劑比，工具壽命提高了六倍以上，并克服了使用潤滑劑污染環(huán)境的缺點，與其它水基潤滑劑相比，工具壽命也提高一倍。
實施例11、石墨占77%2、羧甲基纖維素占4%3、甲基萘磺酸-甲醛縮合物占5%
4、乙烯基-丙烯酸酯共聚物占14%水懸浮液的粘度為35秒。
實施例21、石墨占74%2、甲基萘磺酸-甲醛縮合物占3%3、纖維素硫酸酯占2%4、聚丙烯酸鈉占6%5、乙烯基-丙烯酸酯共聚物占15%水懸浮液的粘度為14秒。
實施例31、石墨占71%2、羧甲基纖維素占4%3、亞甲基雙萘磺酸鈉占3%4、纖維素硫酸酯占2%5、乙烯基-丙烯酸酯共聚物占20%水懸浮液的粘度為35秒。
實施例41、石墨占81%2、羧甲基纖維素占4%3、亞甲基雙萘磺酸鈉占5%4、乙烯基-丙烯酸酯共聚物占10%水懸浮液的粘度為40秒。
權(quán)利要求
1.金屬熱塑性加工用潤滑劑，由一種固體潤滑劑，一種在高溫下可分解的無殘渣有機物和一種難溶性聚磷酸鹽、硼化物、堿金屬硅酸鹽等混合組成的無機添加劑以及一種有機穩(wěn)定劑和水所組成，本發(fā)明的技術特征在于粘結(jié)劑、穩(wěn)定劑和添加劑均為有機物，由乙烯基丙烯酸酯共聚物、聚丙烯酸酯或甲基纖維素、甲基萘磺酸-甲醛縮合物或亞甲雙萘磺酸鹽或上述二者與纖維素硫酸酯的混合物組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬熱塑性加工用潤滑劑干粉，其技術特征在于，有機粘結(jié)劑優(yōu)選使用聚丙烯酸鈉或羧甲基纖維素，其重量百分比占潤滑劑干粉的0.5～20。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬熱塑性加工用潤滑劑干粉，其技術特征在于，有機穩(wěn)定劑優(yōu)先使用甲基萘磺酸-甲醛縮合物或亞甲基雙萘磺酸鈉或上述二者分別與纖維素硫酸酯混合使用，其重量百分比占潤滑劑干粉的0.5～20。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬熱塑性加工用潤滑劑干粉，其特征在于，有機添加劑優(yōu)先使用乙烯基丙烯酸酯共聚物。其重量百分比占潤滑劑干粉的1～50。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬熱塑性加工用潤滑劑干粉，其技術特征在于，該金屬熱塑性加工用干粉在水懸浮液中的重量百分數(shù)為10～55。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬熱塑性加工用潤滑劑干粉，其技術特征在于，加水后配制成的懸浮液在5～40℃時，流量粘度為6號粘度杯10～60秒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬熱塑性加工用潤滑劑干粉，其技術特征在于，該潤滑劑干粉的水懸浮液使用時涂布在＜400℃的模工具表面。
全文摘要
金屬熱塑性加工用潤滑劑干粉適用于鋼在高溫狀態(tài)下的軋制、鍛造、擠壓等工藝，尤其適用于軋制無縫鋼管時的芯棒潤滑。該潤滑劑干粉由高碳石墨微粉和其他有機化合物如乙烯基丙烯酸酯共聚物、聚丙烯酸酯或甲基纖維素、甲基萘磺酸—甲醛縮合物或亞甲基雙萘磺酸鹽等組成，用一定比例的水經(jīng)短時間配制成分散、均勻、穩(wěn)定的懸浮液，該懸浮液有強的粘附性能，及良好的高溫潤滑性能。
文檔編號C10M161/00GK1100750SQ9311256
公開日1995年3月29日 申請日期1993年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月21日
發(fā)明者陳浩文, 孫洪文 申請人:寶山鋼鐵(集團)公司