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挤压润滑部位和不同金属的挤压润滑

作者:广西立铖钢业有限公司 浏览:

挤压润滑部位

挤压加工中,需要使用润滑剂的部位一般为挤压筒壁、平模工作面及模孔等。除此之外,使用锥模挤压方法加工管材时,由于穿孔针的摩擦作用,金属的流动更加均匀,穿孔针在穿孔时承受压应力而在挤压过程中承受拉应力,且热挤压时接受金属热传导的热量。因此,穿孔针所受的摩擦较大且可能处于较高温度状态,需要对穿孔针进行润滑,起到减摩和冷却作用。但并不是所有的挤压都需要使用润滑剂,下面就几种不需要润滑的挤压工艺情况进行具体介绍。


大部分的金属挤压成形均采用平模挤压。平模挤压的挤压筒整出口处存在一个环形的死角区,由于摩擦力的作用,该区域内几乎没有金属流动,可以阻止金属表面的氧

化物、灰尘、夹杂等通过模孔附着在金属表面,这对于热加工态或者不再进行塑性加工但需要进行热处理的挤压制品有一定的工艺优势。因此,在这种情况下,加工过程中的摩擦力对工件质量产生正面作用,不需使用润滑剂。

组合模挤压工件表面有焊缝,为保证焊缝质量,减少氧化,需保持锭坯和挤压筒、模具的清洁,因此组合模挤压不允许使用润滑剂。

在对型材、棒材和厚壁管进行挤压加工时,为防止缩尾现象的产生,均不对挤压垫进行润滑。


不同金属的挤压润滑

不同金属挤压工艺适用的挤压润滑剂不同,现分述如下。


铝和铝合金

最常见的铝和铝合金的挤压润滑剂为黏性矿物油与各类固体添加剂混合的悬浮状润滑剂, 其中应用最广泛的是润滑剂1。

铝和铝合 金用挤压润滑剂的组成

编号润滑剂成分(质量分数,%)

应用部位

气缸油 光亮油 石墨硬脂酸铅 滑石粉 铅丹氧化铅
180——20————————

热挤压管材和空心铝型材时,穿

孔针的润滑

265——101510————
365——151010————
4余量——10——108~20——

热挤压型材和管材时,挤压筒工

作面和坯料外表面的润滑

5——余量7——7——15

挤压铝和铝合金时,润滑油的燃烧物和石墨所构成的润滑剂具有较高的油膜强度,但延展性不足,变形量较大时可能产生局部润滑膜破裂,因而金属黏结工具导致工件表面起皮。在润滑剂中可加入表而活性物质,如硬脂酸盐等。硬脂酸盐可与铝起化学反应,析出的低熔点成分铅和锡呈熔融状态,并在接触表面形成塑性润滑膜。但铅和化合物有毒,使用时应使用抽风装置加强通风。冷挤压时,若出口温度不超过240~300℃,使用轻质矿物油、黄蜡和脂肪酸作为润滑剂,润滑效果良好。对硬铝合金进行热挤压时,在使用润滑剂的情况下,可以使流出速度提高1.5~2.0倍,能防止粗晶环的形成,减少挤压工件沿长度上的组织与性能不均匀性,并且可以提高挤压工件的尺寸精度。然而,目前在铝和铝合金的挤压工艺中,工艺润滑并未取得广泛的关注,主要原因是使用润滑剂进行挤压时,容易使工件产生皮下缩尾、表面气泡、起皮以及润滑剂燃烧产物压入等缺陷。


(2)铜和铜合金

46号全损耗系统用油和20%~30%(质量分数)的鱗片状石墨调制而成的润滑剂,可用于大部分铜和铜合金管材及棒材的挤压润滑;当生产青铜和白铜挤压件时,可将

石墨的添加量提高至30%·40% (质量分数)。在气温较低时,可加人5% -9% (质量分数)的煤油以增加润滑洲的流动性:在气温较高时,为了保持石墨的悬浮状态,可加入一定量的松香。


(3)高温高强合金

挤压高温高强合金时,石墨润滑剂可能使钢材表面增碳,二硫化钼剂中的硫元素可能使蒙乃尔合金(又称镍合金)产生晶间裂纹,都难以满足工件的质量要求。因此,高温高强合金的挤压大多采用玻璃润滑剂。玻璃涂层本身具备很高的化学稳定性和高温稳定性,不存在晶界等短路扩散通道,对氧的阻挡作用强。固态的玻璃润滑剂在挤压温度和高压下呈黏糊状熔融状态,具有一定的黏度和较好的绝热效果, 使接触表面的干摩擦变成边界摩擦,在延长工模具寿命的同时,也可提高挤压制品的性能、表面质量,降低挤压能耗,显著提高挤压速度,允许挤压比增大,从而实现某些难以挤压的复杂管材如双金属管和带筋管以及变断面型材的挤压。

HB 7065—1994 《金属材料热变形用玻璃防护润滑剂规范》中表明,钛合金玻璃防护润滑剂一般为白色,使用温度一般为700 ~ 1050℃;高温合金、不锈钢玻璃防护润滑剂一般为绿色, 使用温度分别为 850 ~ 1600℃ 和 700 ~ 160℃。

玻璃防护润滑剂的性能指标要求

序号

项目

指标

1

物理性能

固体基料的细度/μm

涂层铅笔硬度


≤74 (过200目标准筛)

≥4H

2

抗氧化性能( 平均氧化速度)

对于钛合金及高温合金/ (g/m2 .h)

对于不锈钢/ (g/m2 .h)


≤3.0

≤10.0

3

润滑性能(测定摩擦因数)

对于钛合金

对于高温合金

对于不锈


<0.10

<0.25

<0.20

玻璃润滑剂的使用方法主要有涂层法、玻璃粉滚黏法和玻璃布包覆法三种。涂层法是在金属坯料上涂一层玻璃液体,或直接将坯料浸人到液体玻璃中;玻璃粉滚黏法是使坯料沿着均匀撒上玻璃粉的倾斜工作面上滚过,使玻璃粉黏附在坯料表面;玻璃布包覆法是将玻璃布包于热锭坯料上。这三种玻璃润滑方法都是用于润滑挤压筒,而穿孔针的润滑方法是将玻璃布包覆在涂有沥青的工作段上。另外,对于挤压模的润滑,可以在挤压模工作面和金属坯料之间放个厚度为3~10mm、内孔稍大于模孔的玻璃垫进行润滑。


使用玻璃润滑剂进行挤压润滑以后,表面的玻璃需要被去除,去除方法主要有喷砂法、急冷法和化学法三种。其中:

①喷砂法,使用喷砂机把砂粒或者弹丸喷射在工件表面,从而把工件表而黏附的玻璃层去除。

②急冷法,将挤压出的工件立即投人到冷水中,外层包覆的玻璃层碎裂剥落,局部轻微的玻璃残余可用拉伸矫直或扭拧的办法清除。

③化学法,把工件浸人到氢氟酸和硫酸的混合酸液或苏打和氢氧化钠液体中,使工件表面的玻璃层溶解。处理完毕的工件用冷水冲洗。在实际生产中,可以混合使用上述方法对表面玻璃进行消洁。


(4)特种合金

挤压钨、钼、钽、铌、钛及其合金时,大多使用玻璃润滑剂。对一些塑性较差或表面易氧化污染的金属及其合金,可采用包套挤压法,然后使用普通润滑剂进行挤压。常使用铜套或软钢套包覆加工材料,挤压硬铝、超硬铝等合金时可使用纯铝套包覆。包套挤压还可以防止點结、防毒,增强静水压力以及提高被挤压金属材料的塑性。


挤压润滑部位和不同金属的挤压润滑
挤压加工中,需要使用润滑剂的部位一般为挤压筒壁、平模工作面及模孔等。除此之外,使用锥模挤压方法加工管材时,由于穿孔针的摩擦作用,金属的流动更加均匀,穿孔针在穿孔时承受压应力而在挤压过程中承受拉应力,且热挤压时接受金属热传导的热量。因此,穿孔针所受的摩擦较大且可能处于较高温度状态,需要对穿孔针进行润滑,起到减摩和冷却作用。但并不是所有的挤压都需要使用润滑剂,下面就几种不需要润滑的挤压工艺情况进行具体
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