早期使用的潤滑劑,曾采用“包套擠壓”不銹(xiu)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(ceng)經還使(shi)用過一種“新型的(de)潤滑工(gong)藝”,即(ji)“Cgatot工(gong)藝”作為不銹鋼管(guan)擠壓的(de)潤滑工(gong)藝,即(ji)采用石(shi)墨、西麻子油(you)和(he)鋸末的(de)混合物,并(bing)在其內還加入煙(yan)火、鑄成盤狀,放置在擠壓模與坯(pi)(pi)料之間。當(dang)其加熱的(de)坯(pi)(pi)料接(jie)觸時,發(fa)生(sheng)爆炸后呈粉(fen)狀涂敷在擠壓不銹鋼管(guan)坯(pi)(pi)料的(de)表(biao)面上作為潤滑劑。


  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(ji)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(xiu)鋼管和型鋼的結論。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。


圖 1.jpg

  首先(xian)是(shi)用(yong)擠(ji)壓法(fa)(fa)(fa)能像(xiang)有色金屬(shu)一樣制(zhi)(zhi)造實心(xin)和(he)空心(xin)不規則斷面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)型材(cai),這(zhe)是(shi)因為一些(xie)形狀復(fu)雜(za)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)型鋼通常是(shi)無(wu)法(fa)(fa)(fa)用(yong)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。其次是(shi)由于(yu)工業發展需要含(han)有大(da)量附加(jia)元素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)、高性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)品,而(er)這(zhe)類(lei)產(chan)(chan)品在軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)時會給(gei)操(cao)作帶來很(hen)多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)困難,成材(cai)率(lv)極(ji)低(di)或者根本就無(wu)法(fa)(fa)(fa)加(jia)工。特(te)別是(shi)當這(zhe)類(lei)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)需要量不多(duo),批量很(hen)小(xiao),特(te)地為此制(zhi)(zhi)成軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)設(she)備(bei)和(he)工具的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成本很(hen)高。而(er)對于(yu)多(duo)品種、小(xiao)批量產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan),擠(ji)壓法(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)靈(ling)活性(xing)(xing)和(he)經濟性(xing)(xing)都是(shi)吸引人的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。因此,當時曾(ceng)有人應用(yong)擠(ji)壓鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)某些(xie)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa),少量地、有條件(jian)地制(zhi)(zhi)造毛(mao)坯,但始(shi)終沒(mei)有得(de)到過成品。當時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)認為,擠(ji)壓鋼質材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要技術問題是(shi),尋找新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)子材(cai)料以提高擠(ji)壓模(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命。


  1938年,法國電氣化學公司研制(zhi)(zhi)(zhi)成(cheng)功一(yi)種(zhong)耐高(gao)(gao)溫(wen)的(de)(de)(de)合金(jin),他(ta)們(men)以(yi)為(wei)可以(yi)用(yong)這種(zhong)新材料制(zhi)(zhi)(zhi)造擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)模,以(yi)承受擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)鋼時產(chan)生的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和應(ying)力。于是很(hen)(hen)快開展了用(yong)這種(zhong)新材料制(zhi)(zhi)(zhi)造擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)模可行性研究,并在一(yi)臺600噸小型擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)機上進行了試(shi)驗。試(shi)驗研究結果(guo)并不(bu)令(ling)(ling)人(ren)滿(man)意。在經過了深入的(de)(de)(de)試(shi)驗研究之(zhi)后(hou),他(ta)們(men)開始(shi)認(ren)識到應(ying)該尋找一(yi)種(zhong)有效的(de)(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)(hua)方(fang)法。因(yin)為(wei)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)時,存在于坯料與工具之(zhi)間的(de)(de)(de)摩擦使(shi)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒及(ji)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)模都受到嚴重的(de)(de)(de)磨損。于是他(ta)們(men)試(shi)驗了各種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑,其中(zhong)包括滑(hua)(hua)石(shi)、白堊(e)粉、石(shi)墨(mo)、硼砂以(yi)及(ji)各種(zhong)動物、植(zhi)物、礦物油(you)類。可是,無論是能耐擠(ji)(ji)(ji)溫(wen)度的(de)(de)(de)固(gu)體(ti)油(you)脂或(huo)者是液體(ti)油(you)都沒能得(de)到令(ling)(ling)人(ren)滿(man)意的(de)(de)(de)效果(guo)。根據觀察,任何液體(ti)潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑在操(cao)作過程中(zhong),甚至在操(cao)作之(zhi)前就(jiu)被擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)的(de)(de)(de)壓(ya)力從模孔中(zhong)壓(ya)出,因(yin)此(ci),也就(jiu)不(bu)能保證潤(run)(run)滑(hua)(hua)的(de)(de)(de)效果(guo)。相(xiang)反,固(gu)體(ti)潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(滑(hua)(hua)石(shi)、石(shi)墨(mo))雖能冷卻模子(zi),但其腐蝕性很(hen)(hen)強,加(jia)速了模子(zi)的(de)(de)(de)磨損。


  綜合所(suo)有(you)的研(yan)究結(jie)果得出了結(jie)論:有(you)效的潤滑(hua)劑(ji)必須在操作溫度下具有(you)膠(jiao)黏性能(neng)。在試驗(yan)過程中要(yao)保(bao)證潤滑(hua)劑(ji)的效能(neng),在與(yu)熱壞料接觸時,所(suo)使用的潤滑(hua)材料應該由固體狀(zhuang)態變成膠(jiao)黏固體,而不(bu)是(shi)液體狀(zhuang)態。在這種(zhong)情況下,膠(jiao)黏(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)潤(run)滑劑提供了適當的(de)(de)(de)(de)(de)機械阻力(li),能夠抵抗所產生的(de)(de)(de)(de)(de)壓力(li)。同時一(yi)(yi)(yi)面(mian)軟(ruan)熔一(yi)(yi)(yi)面(mian)不(bu)斷地產生一(yi)(yi)(yi)層(ceng)隔熱的(de)(de)(de)(de)(de)膠黏(nian)薄膜,裹(guo)住了擠(ji)壓條材(cai)。玻璃(li)或在擠(ji)壓溫(wen)度下具有(you)黏(nian)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)料(如黏(nian)結(jie)劑、爐(lu)渣或者某(mou)些鹽類(lei)或鹽的(de)(de)(de)(de)(de)混合物)符合以(yi)上要(yao)求,同時還有(you)隔熱的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能,這(zhe)(zhe)就能保護工(gong)具不(bu)致(zhi)高溫(wen),同時也(ye)(ye)能防止熱坯料表面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)冷卻。潤(run)滑劑的(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)本原則確定之后,這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)(yi)新技術運(yun)用于工(gong)業(ye)中所產生的(de)(de)(de)(de)(de)許多細節向題(ti)也(ye)(ye)就接著在試(shi)驗研究中逐一(yi)(yi)(yi)得到解決。


  法國的(de)金屬(shu)拉拔與軋制工(gong)廠改(gai)造了原來的(de)6MN(600t)擠(ji)壓機(ji),同時,浙(zhe)江至德(de)鋼業有限公(gong)司及金屬(shu)拉拔與軋制工(gong)廠聯合共(gong)同建(jian)成了一臺15MN(1500t)新(xin)式的(de)擠(ji)壓機(ji),以(yi)便用于新(xin)工(gong)藝(yi)進(jin)行各(ge)項(xiang)工(gong)業性試驗。


  此(ci)后幾年(nian),金屬拉拔(ba)與軋制工廠和法國瓦魯雷克聯合公司一起共(gong)同使用6MN(600t)擠壓(ya)機和15MN(1500t)擠壓(ya)機繼續進行(xing)這一新(xin)工藝(yi)的試驗(yan)研究,在擠壓(ya)技術上及使用的材料上都(dou)進行(xing)了許多重(zhong)要(yao)的改進,并逐步地解決了新(xin)工藝(yi)用于工業生產時的許多實(shi)際操作(zuo)問題,創造并進一步完善了鋼擠壓(ya)的新(xin)工藝(yi)。


  1941年,“玻(bo)璃潤滑劑高速擠壓法”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。


  到了20世紀50年(nian)(nian)代(dai)初期(qi),由于相關科學技術(shu)的(de)(de)(de)進(jin)步,尤其是材料科學和(he)(he)無氧化加(jia)熱技術(shu)的(de)(de)(de)發展,鋼(gang)(gang)擠(ji)壓(ya)的(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)和(he)(he)設備(bei)得到進(jin)一步的(de)(de)(de)完(wan)善和(he)(he)提高。1951年(nian)(nian)底,世界上第一個采用“玻(bo)璃潤滑劑高速(su)擠(ji)壓(ya)法”生產(chan)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管的(de)(de)(de)工(gong)(gong)業性生產(chan)車(che)間在(zai)美國的(de)(de)(de)Babcock&Wilcox公(gong)司建成投(tou)產(chan)。此(ci)后十來年(nian)(nian)間,國外的(de)(de)(de)幾乎所有的(de)(de)(de)生產(chan)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管的(de)(de)(de)大(da)公(gong)司,都逐漸以擠(ji)壓(ya)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)來取代(dai)了其他的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管生產(chan)方法,包括普遍采用的(de)(de)(de)二輥(gun)斜軋穿孔(kong)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)。


  目前,在國(guo)外使用的(de)(de)玻璃潤(run)滑劑(ji),已經實(shi)現了專(zhuan)門化、系列化和多元(yuan)化。人們還(huan)在不斷地尋找高效、經濟(ji)和取材(cai)方便的(de)(de)玻璃潤(run)滑劑(ji)的(de)(de)新品種(zhong),以適應熱(re)壓法的(de)(de)發展對玻璃潤(run)滑劑(ji)所提出的(de)(de)高效率、多品種(zhong)和高質量(liang)的(de)(de)要求。


 表(biao)4-1 為美國(guo) Amerex 擠(ji)壓不銹鋼管公司推(tui)薦使用(yong)(yong)的玻(bo)璃潤滑劑系列,表(biao) 4-2 為美國(guo) Amerex 公司使用(yong)(yong)玻(bo)璃潤滑劑成分及(ji)性能。