早期使用的潤滑劑,曾采用“包套擠壓”不銹鋼(gang)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(yu)此同時,曾經(jing)還使用(yong)過一(yi)種“新型(xing)的潤(run)滑(hua)工藝(yi)”,即(ji)“Cgatot工藝(yi)”作為不銹鋼管(guan)擠(ji)壓(ya)(ya)的潤(run)滑(hua)工藝(yi),即(ji)采用(yong)石墨(mo)、西麻(ma)子(zi)油和鋸末(mo)的混合物,并在(zai)其內還加(jia)入煙火、鑄成盤(pan)狀,放置在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)模與(yu)坯料之間。當其加(jia)熱的坯料接觸時,發(fa)生(sheng)爆(bao)炸后呈(cheng)粉狀涂敷在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)不銹鋼管(guan)坯料的表面上(shang)作為潤(run)滑(hua)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。

首(shou)先是用擠(ji)(ji)(ji)壓法(fa)能像有(you)色金屬一(yi)樣制造(zao)實(shi)心和(he)空心不規則斷(duan)面的(de)型材(cai)(cai),這是因為一(yi)些形狀復(fu)雜的(de)型鋼(gang)(gang)通常是無(wu)法(fa)用軋制的(de)方法(fa)生產(chan)的(de)。其次是由于工(gong)業發展(zhan)需要(yao)(yao)含(han)有(you)大量(liang)附加元(yuan)素的(de)、高性(xing)能的(de)產(chan)品(pin),而這類產(chan)品(pin)在(zai)軋制時(shi)會給操作(zuo)帶(dai)來很多的(de)困難,成(cheng)材(cai)(cai)率極低或者根本就無(wu)法(fa)加工(gong)。特別是當這類產(chan)品(pin)的(de)需要(yao)(yao)量(liang)不多,批量(liang)很小,特地為此(ci)制成(cheng)軋制設備和(he)工(gong)具的(de)成(cheng)本很高。而對于多品(pin)種(zhong)、小批量(liang)產(chan)品(pin)的(de)生產(chan),擠(ji)(ji)(ji)壓法(fa)的(de)靈活性(xing)和(he)經濟性(xing)都是吸引(yin)人的(de)。因此(ci),當時(shi)曾有(you)人應用擠(ji)(ji)(ji)壓鋼(gang)(gang)的(de)某些方法(fa),少(shao)量(liang)地、有(you)條件地制造(zao)毛(mao)坯(pi),但始終沒有(you)得到過成(cheng)品(pin)。當時(shi)的(de)情況(kuang)下認為,擠(ji)(ji)(ji)壓鋼(gang)(gang)質(zhi)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)主要(yao)(yao)技術問題是,尋(xun)找新的(de)模(mo)子材(cai)(cai)料(liao)(liao)以提(ti)高擠(ji)(ji)(ji)壓模(mo)的(de)使用壽命(ming)。
1938年,法國電氣化(hua)學公司研制成功一(yi)(yi)種(zhong)耐高(gao)溫(wen)(wen)的(de)合金,他(ta)們以為(wei)可(ke)以用這(zhe)種(zhong)新材料(liao)制造(zao)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模,以承(cheng)受(shou)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)鋼時產生的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和應力。于是(shi)(shi)很快開(kai)展(zhan)了(le)用這(zhe)種(zhong)新材料(liao)制造(zao)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模可(ke)行性研究(jiu),并(bing)在(zai)(zai)(zai)(zai)一(yi)(yi)臺(tai)600噸小型擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機上(shang)進行了(le)試驗。試驗研究(jiu)結果(guo)并(bing)不(bu)令人(ren)滿意(yi)。在(zai)(zai)(zai)(zai)經過了(le)深入的(de)試驗研究(jiu)之(zhi)后,他(ta)們開(kai)始認識到(dao)(dao)應該尋找(zhao)一(yi)(yi)種(zhong)有效(xiao)的(de)潤滑(hua)(hua)方(fang)法。因(yin)為(wei)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)時,存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)于坯料(liao)與工(gong)具之(zhi)間(jian)的(de)摩(mo)擦使(shi)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒及擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模都受(shou)到(dao)(dao)嚴重的(de)磨損。于是(shi)(shi)他(ta)們試驗了(le)各種(zhong)不(bu)同的(de)潤滑(hua)(hua)劑(ji),其中包括滑(hua)(hua)石(shi)、白堊粉、石(shi)墨、硼砂以及各種(zhong)動(dong)物(wu)(wu)、植物(wu)(wu)、礦物(wu)(wu)油(you)類。可(ke)是(shi)(shi),無論是(shi)(shi)能耐擠(ji)(ji)溫(wen)(wen)度的(de)固體油(you)脂或者是(shi)(shi)液體油(you)都沒(mei)能得(de)到(dao)(dao)令人(ren)滿意(yi)的(de)效(xiao)果(guo)。根據觀察,任(ren)何液體潤滑(hua)(hua)劑(ji)在(zai)(zai)(zai)(zai)操作過程中,甚至(zhi)在(zai)(zai)(zai)(zai)操作之(zhi)前就被擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)的(de)壓(ya)(ya)(ya)力從模孔中壓(ya)(ya)(ya)出,因(yin)此,也就不(bu)能保證潤滑(hua)(hua)的(de)效(xiao)果(guo)。相(xiang)反,固體潤滑(hua)(hua)劑(ji)(滑(hua)(hua)石(shi)、石(shi)墨)雖能冷卻模子,但其腐蝕(shi)性很強,加速了(le)模子的(de)磨損。
綜合所(suo)有(you)(you)的(de)(de)研(yan)究結果得(de)出(chu)了結論:有(you)(you)效的(de)(de)潤(run)滑劑必須在操作溫(wen)度下(xia)具有(you)(you)膠(jiao)黏(nian)(nian)性能。在試驗過程中要(yao)保證潤(run)滑劑的(de)(de)效能,在與熱壞料接觸時,所(suo)使(shi)用(yong)的(de)(de)潤(run)滑材料應該由固體(ti)狀(zhuang)態變成膠(jiao)黏(nian)(nian)固體(ti),而不是液體(ti)狀(zhuang)態。在這種情況下(xia),膠(jiao)黏(nian)(nian)的(de)(de)潤(run)滑劑(ji)提供了適當的(de)(de)機械阻力,能(neng)夠(gou)抵抗所產(chan)生的(de)(de)壓(ya)力。同(tong)時(shi)一(yi)(yi)面(mian)軟熔一(yi)(yi)面(mian)不(bu)斷地產(chan)生一(yi)(yi)層(ceng)隔熱的(de)(de)膠(jiao)黏(nian)(nian)薄膜(mo),裹住了擠壓(ya)條材。玻璃或(huo)(huo)在(zai)擠壓(ya)溫(wen)度下具(ju)有(you)(you)黏(nian)(nian)性(xing)的(de)(de)材料(如黏(nian)(nian)結劑(ji)、爐(lu)渣或(huo)(huo)者(zhe)某(mou)些鹽類或(huo)(huo)鹽的(de)(de)混合(he)物)符合(he)以上要求,同(tong)時(shi)還有(you)(you)隔熱的(de)(de)性(xing)能(neng),這(zhe)(zhe)就(jiu)能(neng)保護(hu)工(gong)具(ju)不(bu)致(zhi)高(gao)溫(wen),同(tong)時(shi)也(ye)能(neng)防止熱坯料表面(mian)的(de)(de)冷卻。潤(run)滑劑(ji)的(de)(de)基(ji)本原(yuan)則確定(ding)之后(hou),這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)新技術運(yun)用于工(gong)業中(zhong)所產(chan)生的(de)(de)許多細(xi)節向題也(ye)就(jiu)接著在(zai)試(shi)驗研究(jiu)中(zhong)逐(zhu)一(yi)(yi)得到解決(jue)。
法國的金(jin)屬拉(la)(la)拔(ba)與軋制工(gong)廠(chang)改造(zao)了原來的6MN(600t)擠(ji)壓機,同時,浙(zhe)江(jiang)至德(de)鋼業有(you)限公司(si)及金(jin)屬拉(la)(la)拔(ba)與軋制工(gong)廠(chang)聯合共同建成(cheng)了一臺15MN(1500t)新(xin)式的擠(ji)壓機,以(yi)便用(yong)于新(xin)工(gong)藝(yi)進行各項工(gong)業性試驗(yan)。
此后幾年,金屬拉(la)拔(ba)與軋制工(gong)廠和法(fa)國瓦魯雷克聯合公司一(yi)起共同(tong)使(shi)用(yong)(yong)6MN(600t)擠壓(ya)(ya)機(ji)和15MN(1500t)擠壓(ya)(ya)機(ji)繼續進(jin)行(xing)這(zhe)一(yi)新工(gong)藝(yi)的(de)試(shi)驗研究(jiu),在擠壓(ya)(ya)技(ji)術上及使(shi)用(yong)(yong)的(de)材(cai)料上都進(jin)行(xing)了許(xu)多(duo)重要的(de)改進(jin),并(bing)逐步地解決了新工(gong)藝(yi)用(yong)(yong)于(yu)工(gong)業生產時的(de)許(xu)多(duo)實(shi)際操作問題,創造(zao)并(bing)進(jin)一(yi)步完(wan)善了鋼擠壓(ya)(ya)的(de)新工(gong)藝(yi)。
1941年,“玻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年代初期,由于相(xiang)關科(ke)學(xue)技(ji)術的(de)(de)(de)進(jin)步(bu),尤其是材料(liao)科(ke)學(xue)和(he)無氧化加熱技(ji)術的(de)(de)(de)發(fa)展,鋼擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)的(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)(yi)和(he)設備得到進(jin)一步(bu)的(de)(de)(de)完善和(he)提高。1951年底(di),世界上第一個采用“玻璃潤滑劑高速(su)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)法(fa)”生產(chan)不(bu)銹鋼管(guan)的(de)(de)(de)工(gong)業(ye)性生產(chan)車間在美(mei)國的(de)(de)(de)Babcock&Wilcox公(gong)(gong)司建成投產(chan)。此后十來(lai)(lai)年間,國外的(de)(de)(de)幾乎所有(you)的(de)(de)(de)生產(chan)不(bu)銹鋼管(guan)的(de)(de)(de)大公(gong)(gong)司,都逐漸以(yi)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)工(gong)藝(yi)(yi)來(lai)(lai)取代了其他的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼管(guan)生產(chan)方(fang)法(fa),包括普遍采用的(de)(de)(de)二(er)輥斜軋穿孔工(gong)藝(yi)(yi)。
目前,在(zai)國外使用的玻璃(li)潤(run)滑(hua)劑(ji),已經實現了專門化(hua)、系列化(hua)和(he)(he)多元化(hua)。人(ren)們(men)還在(zai)不斷地尋找高效、經濟和(he)(he)取材方便(bian)的玻璃(li)潤(run)滑(hua)劑(ji)的新品種,以適應熱壓法的發展(zhan)對玻璃(li)潤(run)滑(hua)劑(ji)所(suo)提(ti)出(chu)的高效率(lv)、多品種和(he)(he)高質量的要求。
表4-1 為美國 Amerex 擠壓不(bu)銹鋼管(guan)公(gong)司推薦使用的玻璃(li)潤滑劑(ji)系列,表 4-2 為美國 Amerex 公(gong)司使用玻璃(li)潤滑劑(ji)成分及性能。



