固體潤滑劑中,石墨基潤滑劑和二硫化鉬基潤滑劑以及氮化硼、云母和滑石獲得最廣泛的應用。這類潤滑劑可在對各種金屬和合金進行熱壓力加工時較寬的溫度范圍內應用。而且,由于其晶格的層狀結構,使其具有良好的潤滑性能。層狀固體物質的摩擦力取決于存在于結晶自由表面上的作用力。石墨層表面之間的相互作用力并不太大,因此摩擦力很小。


  二硫化鉬、氮化硼、云母、滑(hua)(hua)(hua)石的潤滑(hua)(hua)(hua)性能(neng)也如同石墨一(yi)樣(yang)。但是(shi)由(you)于(yu)晶氮較大的表面能(neng)量,其潤滑(hua)(hua)(hua)性能(neng)相應(ying)要差(cha)一(yi)些。對于(yu)以(yi)上固體潤滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)被單獨采用的很少,它們經常是(shi)作為各種潤滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)組成的基(ji)本部(bu)分之一(yi)使用。而(er)充填物的引入取決于(yu)涂抹潤滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)的方法(fa)以(yi)及熱絕緣和(he)所(suo)要求的性能(neng)。


  石(shi)(shi)墨潤滑(hua)劑含有(you)各(ge)種各(ge)樣有(you)機(ji)添加劑,這類添加劑中有(you)木(mu)材(cai)粉或者少于10%的(de)鋸(ju)屑,還有(you)推(tui)薦采用(yong)高(gao)分子有(you)機(ji)物(wu)(如聚苯(ben)乙烯(xi)樹脂)和各(ge)種油類(動物(wu)油、植物(wu)油、石(shi)(shi)油和人造油等)。這類潤滑(hua)劑在擠壓時,借助于高(gao)溫燃燒,有(you)機(ji)充填物(wu)質形(xing)成游離碳和氣罩而改善(shan)潤滑(hua)劑的(de)性能。


  石墨和氮化硼的混合物或者帶有玻(bo)璃潤滑劑的二硫化鉬使用時得到良好的效果。此種混合的潤滑劑一般用于制造潤滑墊或用于在熱擠壓管時以液態或油懸浮液和膏狀涂在坯料或工具的表面上。


  在熱擠壓不銹鋼管生產中,石墨基潤滑劑主要用于立式機械擠壓機上和用作碳素管或低合金鋼管生產的潤滑劑。這類潤滑劑雖然具有良好的抗磨性能,但是含石墨的潤滑劑會造成擠壓制品金屬的表面增碳,其結果是獲得相當于在生鐵或超共析鋼中的高濃度的碳含量。正是因為在擠壓過程中的增碳現象,此種潤滑劑在生產不銹鋼管(guan)和低碳或超低碳制品時,是絕對不允許使用的。


  擠壓(ya)時,金屬表面(mian)(mian)層增(zeng)碳(tan)過(guo)程的(de)(de)(de)實(shi)質與鋼制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)滲碳(tan)處理過(guo)程設有(you)區(qu)別。盡管含碳(tan)物質的(de)(de)(de)作用(yong)面(mian)(mian)層增(zeng)過(guo)程的(de)(de)(de)實(shi)鋼制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)屬交形區(qu)內的(de)(de)(de)高溫和商壓(ya)保使了擠壓(ya)制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)表面(mian)(mian)相(xiang)當程度的(de)(de)(de)增(zeng)碳(tan),使碳(tan)元素時間在(zai)擠壓(ya)制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)表面(mian)(mian)的(de)(de)(de)滲入深度送0.4~0.6mm,局部滲碳(tan)可達2%的(de)(de)(de)碳(tan)。


 類似鋼滲碳的(de)過(guo)程中,擠壓時制品表面的(de)增碳過(guo)程同(tong)意(yi)是依靠碳原子的(de)飽和(he),其反(fan)應式如下:


   2C+O2 → 2CO2 ; 2CO → CO2 +C (原子)


  3Fe +C(原子)→ Fe3C 或 3Fe+2CO → Fe3C +CO2


  可見,一(yi)氧(yang)(yang)化碳(tan)(tan)(tan)(tan)是(shi)增碳(tan)(tan)(tan)(tan)的必要條件(jian),而二(er)氧(yang)(yang)化碳(tan)(tan)(tan)(tan)是(shi)對(dui)增碳(tan)(tan)(tan)(tan)起(qi)促(cu)進作(zuo)用。當一(yi)氧(yang)(yang)化碳(tan)(tan)(tan)(tan)過(guo)剩時(shi),化學(xue)反應(ying)優先(xian)向(xiang)右(you)進行。為了獲(huo)得過(guo)剩的一(yi)氧(yang)(yang)化碳(tan)(tan)(tan)(tan),順利地使碳(tan)(tan)(tan)(tan)原子轉(zhuan)移,在增碳(tan)(tan)(tan)(tan)物質空隙中有為數(shu)不多的氧(yang)(yang)存在。為了預防擠壓制品的增碳(tan)(tan)(tan)(tan),可以(yi)采用以(yi)下辦法(fa)。


   1. 向石墨(mo)潤滑劑中(zhong)引入(ru)強烈吸(xi)收氧(yang)氣(qi)和(he)阻止石墨(mo)氧(yang)化(hua)成一氧(yang)化(hua)碳的物質。


   2. 引入某些在加(jia)熱時分解出氧氣和能(neng)使石墨更(geng)充分地氧化為二氧化碳(tan)的物質。


   3. 引(yin)入能(neng)包圍石墨顆(ke)粒并隔(ge)絕其(qi)與變形金屬相接觸的物質。


   4. 清(qing)除或減少潤滑(hua)劑中(zhong)含碳成(cheng)分的含量。


   5. 降低(di)金屬(shu)的加(jia)熱溫度。


  防(fang)止增碳的物(wu)質已(yi)知的有鋁(lv)粉和鎂粉,為此,經常(chang)利用(yong)數量為2%~15%的軟錳礦。


  在不含增碳成(cheng)分(fen)的潤滑劑中采用(yong)滑石,將其與水(shui)玻璃混合(he)涂(tu)到坯(pi)料(liao)或工具(ju)上,或采用(yong)由20%~40%皂土,80%~60%氧化鐵和亞硫酸化學漿堿液(介質(zhi))。


  為(wei)(wei)了防止(zhi)增碳(tan),可采用(yong)含碳(tan)量最低(di)的(de)潤(run)滑劑(ji)。作為(wei)(wei)石(shi)(shi)(shi)墨的(de)代用(yong)品可采用(yong)蛭(zhi)石(shi)(shi)(shi)。低(di)硬度的(de)蛭(zhi)石(shi)(shi)(shi),鱗(lin)狀結(jie)構、高熔點、低(di)導(dao)熱性(xing)和化學惰(duo)性(xing)都是(shi)利用(yong)作為(wei)(wei)工藝(yi)潤(run)滑劑(ji)基(ji)體時的(de)重要性(xing)能(neng)。采用(yong)以蛭(zhi)石(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)基(ji)質,帶有少(shao)量石(shi)(shi)(shi)墨添加(jia)劑(ji)的(de)潤(run)滑劑(ji)能(neng)夠保持潤(run)滑劑(ji)的(de)良好工藝(yi)性(xing)能(neng),并(bing)降低(di)了擠壓后鋼管表面增碳(tan)的(de)深度和程度。


  采用(yong)石墨作為擠(ji)壓(ya)(ya)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)時(shi)(shi),其潤(run)(run)滑(hua)性能(neng)良好。可用(yong)于(yu)擠(ji)壓(ya)(ya)具有銳角的型鋼。但石墨的隔熱性能(neng)較(jiao)差,擠(ji)壓(ya)(ya)時(shi)(shi)的純擠(ji)壓(ya)(ya)時(shi)(shi)間不能(neng)長(chang),這就限制了其坯料(liao)的長(chang)度。且(qie)使用(yong)石墨潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)時(shi)(shi),環境污染嚴重(zhong),勞動條件很差。


 采用滑石作(zuo)為(wei)潤滑劑(ji)(ji)時(shi),雖然其作(zuo)為(wei)一(yi)種固(gu)體潤滑劑(ji)(ji),擠壓(ya)時(shi)對擠壓(ya)模(mo)的冷卻效(xiao)果(guo)良(liang)好(hao),但對模(mo)子(zi)的腐蝕(shi)和磨(mo)損較為(wei)嚴重。


 二(er)硫化鉬用作潤滑(hua)劑時潤滑(hua)性能最好,使用效果(guo)也(ye)很好;但是擠(ji)壓(ya)后產(chan)品有表(biao)面增硫的危(wei)險。