專利(li)1032271介紹(shao)擠壓重金(jin)屬，特別是鋼擠壓時，防止擠壓工具磨(mo)損和擠壓坯料氧化的方法(fa)。
通常用作擠壓潤滑劑的玻璃，因為其成分要選用在不(bu)銹鋼坯(pi)料(liao)溫度或擠壓溫度下呈黏稠狀態，以便在擠壓模具和擠壓件上形成防止氧化的保護層。但是卻很難形成一種光滑而完全均勻的玻璃層，而且在以后的擠壓制品矯直和（或）酸洗工序中不容易完全清除，并且會使制品表面變得粗糙或留下劃痕。
由均質的玻璃形成的熔融物類似玻璃，這種熔融物在冷卻時由液態變成黏稠狀態，冷卻后形成均質的非結晶型物質。這種均質的非結晶型物質在擠壓坯料的溫度下，根據其組成多少呈黏稠狀態，在擠壓之后凝固黏附在擠壓產品的表面（擠壓不銹(xiu)鋼(gang)管時凝結在產品的內外表面）上，再一次形成均質的大量結晶型玻璃層。這種玻璃層不用噴丸等敲擊的方法是去除不掉的，其結果使產品的表面受到損傷。
在很多情況下，采用云母KAl2[(OHF)2 AlSi3O10]這些材料不適合用于鋼擠壓，因為它們不能形成防止鋼坯氧化層。使用下列物質時情況也是一樣：
在(zai)(zai)鋼擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)時，使用(yong)石(shi)墨(mo)會有(you)滲碳的(de)(de)(de)(de)(de)危(wei)險(xian)。專(zhuan)利中所(suo)提(ti)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)方法可避免以(yi)上缺點。方法就是在(zai)(zai)坯(pi)料和(he)(he)(he)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)模具(ju)(ju)之(zhi)(zhi)間采(cai)用(yong)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)混(hun)合物(wu)(wu)粉末(mo)(mo)，這種(zhong)(zhong)混(hun)合物(wu)(wu)含(han)有(you)相(xiang)當量的(de)(de)(de)(de)(de)氧化物(wu)(wu)或(huo)被(bei)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)金屬(shu)(shu)氧化物(wu)(wu)（至少0.5%),還含(han)有(you)具(ju)(ju)有(you)低于或(huo)等于擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)溫度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)熔點的(de)(de)(de)(de)(de)可塑性變(bian)形的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)晶(jing)物(wu)(wu)質(zhi)。所(suo)有(you)這些(xie)結(jie)(jie)晶(jing)物(wu)(wu)質(zhi)只(zhi)含(han)有(you)體心(xin)立方晶(jing)格結(jie)(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)體，因此，在(zai)(zai)鋼擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)時，在(zai)(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)模具(ju)(ju)和(he)(he)(he)被(bei)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)金屬(shu)(shu)之(zhi)(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)這種(zhong)(zhong)混(hun)合物(wu)(wu)以(yi)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)致(zhi)密的(de)(de)(de)(de)(de)和(he)(he)(he)容易(yi)脫落的(de)(de)(de)(de)(de)潤滑(hua)層被(bei)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)出(chu)來，產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)表面完全變(bian)得光滑(hua)，無劃痕。這種(zhong)(zhong)混(hun)合物(wu)(wu)可以(yi)含(han)有(you)對(dui)氧的(de)(de)(de)(de)(de)親和(he)(he)(he)力大于被(bei)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)金屬(shu)(shu)對(dui)氧的(de)(de)(de)(de)(de)親和(he)(he)(he)力的(de)(de)(de)(de)(de)其他金屬(shu)(shu)氧化物(wu)(wu)，和(he)(he)(he)（或(huo)）含(han)有(you)這樣一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)組分，其能有(you)助(zhu)于混(hun)合物(wu)(wu)在(zai)(zai)坯(pi)料溫度(du)和(he)(he)(he)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)力下進(jin)行塑性變(bian)形，但又不(bu)使之(zhi)(zhi)變(bian)成(cheng)液(ye)態(tai)。這種(zhong)(zhong)組分由具(ju)(ju)有(you)一(yi)(yi)定(ding)熔點的(de)(de)(de)(de)(de)、且在(zai)(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)溫度(du)和(he)(he)(he)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)力下呈淡薄液(ye)態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)體心(xin)立方晶(jing)格結(jie)(jie)晶(jing)粉末(mo)(mo)和(he)(he)(he)（或(huo)）無結(jie)(jie)晶(jing)水且熔點不(bu)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)非結(jie)(jie)晶(jing)型粉末(mo)(mo)組成(cheng)。
為了使(shi)擠(ji)壓(ya)(ya)過程穩定(ding)地進行，應當特別選(xuan)擇在擠(ji)壓(ya)(ya)中完全不含(han)熔(rong)融成(cheng)分的(de)混合(he)物(wu)。而(er)且(qie)，這種混合(he)物(wu)具有可(ke)塑(su)性但(dan)非黏稠，在加熱時(shi)能由(you)固態直(zhi)接(jie)變成(cheng)液態。例(li)如，無機化合(he)物(wu)其特定(ding)熔(rong)點略低于擠(ji)壓(ya)(ya)金屬(shu)的(de)溫度。在擠(ji)壓(ya)(ya)鋼(gang)時(shi)，可(ke)采用熔(rong)點為878℃的(de)四(si)硼酸鈉。
使用僅僅是結(jie)晶(jing)成(cheng)分的混合物(wu)也非常有效。即其含有幾種(zhong)在擠(ji)壓時(shi)呈(cheng)液態的成(cheng)分和其他幾種(zhong)在擠(ji)壓時(shi)仍呈(cheng)固態的成(cheng)分，而整個(ge)混合物(wu)在坯料(liao)擠(ji)壓溫度(du)和壓力下仍可(ke)塑性變形。
另外，還可使用這樣的混合物，其一種成分是結晶質的，在擠壓中加熱時變成液態，黏稠或黏著，但用結晶型金屬氧化物代替純金屬氧化物。例如，擠壓鋼時，坯料加熱溫度約為1100℃時，可采用熔點為1140℃的FeSiO2或熔點為1270℃的Fe2SiO4.
為了保(bao)(bao)護擠(ji)壓模和承壓板，采(cai)用含有相應結(jie)(jie)晶(jing)(jing)(jing)金(jin)屬氧化(hua)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)結(jie)(jie)晶(jing)(jing)(jing)粉末(mo)混合(he)(he)(he)物(wu)(wu)(wu)，其只要(yao)求極(ji)小的(de)(de)結(jie)(jie)晶(jing)(jing)(jing)塑性(xing)。為了保(bao)(bao)護擠(ji)壓筒和芯(xin)棒，使用結(jie)(jie)晶(jing)(jing)(jing)質粉末(mo)混合(he)(he)(he)物(wu)(wu)(wu)，其大部分(fen)在坯料溫(wen)度(du)下(xia)變(bian)成液態，以便與混合(he)(he)(he)物(wu)(wu)(wu)中的(de)(de)非熔(rong)融加(jia)熱結(jie)(jie)晶(jing)(jing)(jing)粉末(mo)粒子黏(nian)合(he)(he)(he)而形成塑性(xing)的(de)(de)極(ji)柔軟(ruan)的(de)(de)組分(fen)。
一部分混合物在坯料溫度下仍呈固態，特別是金屬氧化物在整個擠壓過程中仍保留其體心立方晶格結構；還有一部分，特別是金屬氧化物在坯料溫度下變成液態，冷卻時呈體心立方晶格結構。在擠壓結束后冷卻時，擠壓產品上的防氧化層帶有結晶性質，因為其表面張力和中間分子的吸引力高，而且其對擠壓制品的附著力弱，所以很容易從擠壓產品上剝落下來。例如，擠壓鋼時，采用Fe2O3結晶粉末和SiO2-Al2O3-Na2O-FeO結晶粉末。
在鋼擠壓時(shi)，作為混合(he)物的(de)主要成(cheng)分，采用熔點1100~1200℃的(de)浮石(shi)粉。
這種浮石粉的組分如下：55%~72%SiO2、4%~5%Na2O、12%~22% Al2O3、0.5%~3%Fe2O3、5%~6%K2O。
作為混合物的其他成分，采用與被擠壓金屬同類型的結晶狀金屬氧化物，如在鋼擠壓時，采用Fe2O3,但是這兩種成分的數量應按下列比例使用：最初的主要成分僅僅同一部分結晶質金屬氧化物一起，在坯料加熱的溫度下，以及在隨后擠壓過程壓力和熱量之下形成化合物和（或）懸浮物。例如，在鋼擠壓時，FeO和SiO2生成FeSiO3,但是從物理和結晶學觀點來看，在特定的玻璃狀物質加熱而形成均質熔融物之后，采用添加很多細的結晶粉末的方法使其失去玻璃狀性質而變成結晶形狀。這個過程就稱為“失透”現象。例如，熔融的三氧化硅結晶而析出石英。這對于擠壓筒和芯棒能起到保護作用。
鋼擠壓時，采用這種方法時應使用下列成分的混合物：2.5%~10%Fe2O3（結晶型粉末）；31%~33%Na2O(非結晶型玻璃粉）；60%~65%B2O3(非結晶型玻璃粉）。呈結晶粉末的金屬氧化物成分是多價金屬氧化物，其在擠壓溫度和壓力下離解，放出少量的氧。鋼擠壓時產生下列分離過程：
3Fe2O3→2Fe3O4+O↑
根據專利的方法，坯料上的保護層在冷卻之后呈現很高的表面張力和界面張力，而且由于其具有很高的中間分子吸引力，所以對于擠壓金屬的附著力不強。冷卻過程中保護層局部地集結成小球，而此時，金屬氧化物結晶粉末，如Fe3O4,以粉屑部分地殘留在金屬制品表面上。例如，使用由97%的硼硅酸鈉和2.5%的Si2O3組成的混合物可以得到此效果。這種小球很容易剝落，而粉末屑，如果需要對擠壓產品進一步加工時，可以擦掉。
在鋼擠壓時，使用含有相當數量氧化鐵的混合物，在經濟技術上和價格上都是有利的。此時，使用由約50%二氧化硅、約32%的氧化亞鐵、約8%的Fe2O3、約4%的氧化鎂和約4%的水及2%的堿組成的礦物質特別有利。使用由約51%SiO2,約36%氧化亞鐵（在另一資料上為Fe2O3),約2%氧化鎂和7%的堿組成的藍石棉礦物質也是有利的。
由于種(zhong)種(zhong)原因(yin)，根據專利的(de)(de)方法，有幾(ji)種(zhong)金(jin)屬氧(yang)化(hua)物不能使(shi)(shi)用。即(ji)與坯料金(jin)屬產(chan)生(sheng)化(hua)學反應的(de)(de)金(jin)屬氧(yang)化(hua)物，也(ye)即(ji)對氧(yang)的(de)(de)親(qin)和力比被(bei)擠(ji)壓金(jin)屬小的(de)(de)金(jin)屬氧(yang)化(hua)物不能使(shi)(shi)用。另外，在金(jin)屬加工時，生(sheng)產(chan)內(nei)部結晶(jing)腐(fu)蝕的(de)(de)（如(ru)氧(yang)化(hua)鉛）和晶(jing)界腐(fu)蝕的(de)(de)不能使(shi)(shi)用。
同時，也不能使用在擠壓產品冷卻過程中，在比較短的接觸時間內，使氧加速向被擠壓金屬中擴散的金屬氧化物或其他物質。例如擠壓鋼時，不能使用鎳、銅、鈷及鉬的氧化物。必須避免釋放氧、氮或SO2氣體的物質存在。對于不能進行滲碳處理的材料，應避免混入石墨。
為使保護(hu)層平(ping)滑(hua)地通過擠壓模，保護(hu)層不能(neng)太(tai)厚(hou)，因此，其(qi)粒(li)度最好(hao)不要大于(yu)0.3mm.
專利所用的混合(he)物可以以粉(fen)末(mo)、糊狀或做(zuo)成圓餅(bing)狀等形式而(er)放入擠(ji)壓機的工藝潤滑(hua)點(dian)內。
