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。


  與此同時(shi)(shi),曾經還使用(yong)過一種“新型的潤滑工(gong)藝”,即“Cgatot工(gong)藝”作為不(bu)銹鋼管擠(ji)壓(ya)的潤滑工(gong)藝,即采(cai)用(yong)石墨(mo)、西麻子油(you)和鋸末(mo)的混合物,并在其(qi)(qi)內(nei)還加(jia)入煙火、鑄成盤狀,放置(zhi)在擠(ji)壓(ya)模與坯(pi)料之間。當其(qi)(qi)加(jia)熱的坯(pi)料接觸時(shi)(shi),發生爆(bao)炸后呈粉(fen)狀涂敷在擠(ji)壓(ya)不(bu)銹鋼管坯(pi)料的表面上作為潤滑劑。


  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鋼管(guan)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

  首先是(shi)(shi)(shi)用(yong)擠(ji)壓(ya)(ya)法(fa)(fa)能(neng)像有(you)(you)(you)(you)色(se)金屬一樣制造(zao)實心和(he)空心不規則斷面的(de)(de)(de)(de)型材(cai),這是(shi)(shi)(shi)因為一些形狀復雜的(de)(de)(de)(de)型鋼(gang)通(tong)常是(shi)(shi)(shi)無(wu)法(fa)(fa)用(yong)軋制的(de)(de)(de)(de)方法(fa)(fa)生產(chan)的(de)(de)(de)(de)。其次是(shi)(shi)(shi)由于(yu)工(gong)業發展(zhan)需要(yao)(yao)含有(you)(you)(you)(you)大量(liang)附加元素(su)的(de)(de)(de)(de)、高性能(neng)的(de)(de)(de)(de)產(chan)品(pin)(pin),而這類產(chan)品(pin)(pin)在軋制時會給操作帶來很多(duo)的(de)(de)(de)(de)困難(nan),成(cheng)材(cai)率(lv)極(ji)低或(huo)者(zhe)根本(ben)就無(wu)法(fa)(fa)加工(gong)。特(te)別是(shi)(shi)(shi)當這類產(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)需要(yao)(yao)量(liang)不多(duo),批量(liang)很小,特(te)地(di)為此制成(cheng)軋制設備和(he)工(gong)具的(de)(de)(de)(de)成(cheng)本(ben)很高。而對于(yu)多(duo)品(pin)(pin)種(zhong)、小批量(liang)產(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)生產(chan),擠(ji)壓(ya)(ya)法(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)靈活性和(he)經濟性都(dou)是(shi)(shi)(shi)吸引人的(de)(de)(de)(de)。因此,當時曾有(you)(you)(you)(you)人應用(yong)擠(ji)壓(ya)(ya)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)某些方法(fa)(fa),少(shao)量(liang)地(di)、有(you)(you)(you)(you)條(tiao)件(jian)地(di)制造(zao)毛坯,但始(shi)終沒有(you)(you)(you)(you)得到過成(cheng)品(pin)(pin)。當時的(de)(de)(de)(de)情況下認為,擠(ji)壓(ya)(ya)鋼(gang)質材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)主要(yao)(yao)技術問題是(shi)(shi)(shi),尋找新的(de)(de)(de)(de)模子材(cai)料(liao)以提高擠(ji)壓(ya)(ya)模的(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命。


  1938年,法(fa)國電氣化學公司研(yan)制成功一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)耐高溫的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)金,他(ta)們以(yi)為可以(yi)用這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)新材(cai)料(liao)制造擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo),以(yi)承受(shou)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)鋼時產生的(de)(de)(de)(de)(de)高溫和應力(li)。于(yu)是(shi)(shi)很(hen)(hen)快(kuai)開展(zhan)了(le)用這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)新材(cai)料(liao)制造擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)可行(xing)性(xing)研(yan)究,并(bing)在一(yi)臺(tai)600噸小(xiao)型(xing)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機上(shang)進行(xing)了(le)試驗。試驗研(yan)究結(jie)果并(bing)不(bu)(bu)令(ling)(ling)人滿意。在經過了(le)深(shen)入的(de)(de)(de)(de)(de)試驗研(yan)究之后(hou),他(ta)們開始認識到應該尋(xun)找一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)有效的(de)(de)(de)(de)(de)潤滑(hua)方法(fa)。因為擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)時,存在于(yu)坯料(liao)與工具之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)摩擦使擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒及(ji)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)都(dou)(dou)受(shou)到嚴重的(de)(de)(de)(de)(de)磨損。于(yu)是(shi)(shi)他(ta)們試驗了(le)各種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)潤滑(hua)劑(ji),其(qi)中(zhong)包括滑(hua)石、白堊粉、石墨、硼砂(sha)以(yi)及(ji)各種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)動物(wu)、植物(wu)、礦物(wu)油(you)類(lei)。可是(shi)(shi),無論是(shi)(shi)能(neng)(neng)耐擠(ji)(ji)溫度的(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)體(ti)油(you)脂或者(zhe)是(shi)(shi)液體(ti)油(you)都(dou)(dou)沒能(neng)(neng)得到令(ling)(ling)人滿意的(de)(de)(de)(de)(de)效果。根據觀察(cha),任(ren)何液體(ti)潤滑(hua)劑(ji)在操作過程中(zhong),甚至在操作之前就(jiu)被擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)從模(mo)(mo)(mo)孔中(zhong)壓(ya)(ya)(ya)(ya)出,因此,也就(jiu)不(bu)(bu)能(neng)(neng)保證潤滑(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)效果。相反,固(gu)體(ti)潤滑(hua)劑(ji)(滑(hua)石、石墨)雖能(neng)(neng)冷卻模(mo)(mo)(mo)子,但其(qi)腐(fu)蝕性(xing)很(hen)(hen)強,加速了(le)模(mo)(mo)(mo)子的(de)(de)(de)(de)(de)磨損。


  綜合所有(you)(you)的(de)研究(jiu)結(jie)果得出了結(jie)論:有(you)(you)效(xiao)的(de)潤(run)滑(hua)劑(ji)必(bi)須在(zai)操作溫度下(xia)具有(you)(you)膠(jiao)黏(nian)性(xing)能(neng)。在(zai)試(shi)驗過(guo)程中要保證潤(run)滑(hua)劑(ji)的(de)效(xiao)能(neng),在(zai)與(yu)熱壞(huai)料接觸時(shi),所使(shi)用的(de)潤(run)滑(hua)材(cai)料應該由固體狀(zhuang)態變(bian)成膠(jiao)黏(nian)固體,而(er)不是液體狀(zhuang)態。在(zai)這種情況下(xia),膠(jiao)黏(nian)(nian)的(de)(de)(de)潤滑劑提供了適當的(de)(de)(de)機械(xie)阻(zu)力,能(neng)夠抵抗所(suo)產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)壓力。同(tong)時(shi)(shi)一(yi)(yi)面軟熔一(yi)(yi)面不(bu)斷地(di)產(chan)(chan)生一(yi)(yi)層隔熱(re)的(de)(de)(de)膠黏(nian)(nian)薄膜,裹住(zhu)了擠壓條材(cai)。玻璃或(huo)在擠壓溫(wen)度下具有黏(nian)(nian)性的(de)(de)(de)材(cai)料(如黏(nian)(nian)結劑、爐渣或(huo)者某些鹽類或(huo)鹽的(de)(de)(de)混(hun)合物)符合以上要求,同(tong)時(shi)(shi)還有隔熱(re)的(de)(de)(de)性能(neng),這(zhe)就能(neng)保護工(gong)具不(bu)致高溫(wen),同(tong)時(shi)(shi)也(ye)能(neng)防止熱(re)坯料表面的(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)。潤滑劑的(de)(de)(de)基本原則確定之后,這(zhe)一(yi)(yi)新技術運用于工(gong)業中(zhong)所(suo)產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)許多細節向題也(ye)就接著在試驗研究中(zhong)逐一(yi)(yi)得到解(jie)決。


  法國的(de)金(jin)屬拉拔與(yu)軋制(zhi)工(gong)廠(chang)改造了原來的(de)6MN(600t)擠壓(ya)機,同(tong)時,浙(zhe)江至(zhi)德鋼業有限公司及金(jin)屬拉拔與(yu)軋制(zhi)工(gong)廠(chang)聯合共同(tong)建成了一(yi)臺15MN(1500t)新(xin)式的(de)擠壓(ya)機,以便用于新(xin)工(gong)藝進行各項工(gong)業性試驗(yan)。


  此后(hou)幾年,金屬拉拔與軋制工(gong)(gong)廠和(he)法國瓦魯雷克聯(lian)合公司一起共同使(shi)用(yong)6MN(600t)擠(ji)(ji)壓機和(he)15MN(1500t)擠(ji)(ji)壓機繼續進(jin)(jin)行這一新(xin)工(gong)(gong)藝的(de)試(shi)驗研究,在擠(ji)(ji)壓技術上(shang)及使(shi)用(yong)的(de)材料上(shang)都進(jin)(jin)行了許多(duo)重要的(de)改進(jin)(jin),并逐(zhu)步(bu)地解決了新(xin)工(gong)(gong)藝用(yong)于工(gong)(gong)業(ye)生產時的(de)許多(duo)實(shi)際操(cao)作問題,創造并進(jin)(jin)一步(bu)完善了鋼擠(ji)(ji)壓的(de)新(xin)工(gong)(gong)藝。


  1941年,“玻璃潤滑劑(ji)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(dao)了20世紀(ji)50年代初期(qi),由于相關科(ke)學(xue)技(ji)術的(de)進步,尤(you)其(qi)是材料(liao)科(ke)學(xue)和(he)無氧化加熱技(ji)術的(de)發(fa)展,鋼(gang)擠(ji)壓(ya)的(de)工(gong)藝和(he)設(she)備(bei)得到(dao)進一步的(de)完(wan)善和(he)提高(gao)。1951年底,世界(jie)上第一個(ge)采用“玻璃潤滑(hua)劑高(gao)速擠(ji)壓(ya)法”生(sheng)產(chan)不銹鋼(gang)管的(de)工(gong)業性生(sheng)產(chan)車(che)間在美國的(de)Babcock&Wilcox公司(si)建成投產(chan)。此后十來年間,國外(wai)的(de)幾乎所有的(de)生(sheng)產(chan)不銹鋼(gang)管的(de)大公司(si),都逐漸以擠(ji)壓(ya)工(gong)藝來取代了其(qi)他(ta)的(de)不銹鋼(gang)管生(sheng)產(chan)方法,包括普遍采用的(de)二(er)輥斜(xie)軋穿孔(kong)工(gong)藝。


  目前,在(zai)國(guo)外使(shi)用的(de)(de)(de)玻璃(li)潤滑劑,已經(jing)(jing)實現了(le)專門化、系列化和多元(yuan)化。人們還(huan)在(zai)不斷地尋找高(gao)(gao)效、經(jing)(jing)濟(ji)和取材(cai)方便的(de)(de)(de)玻璃(li)潤滑劑的(de)(de)(de)新品種,以適應熱(re)壓法(fa)的(de)(de)(de)發(fa)展對玻璃(li)潤滑劑所提出的(de)(de)(de)高(gao)(gao)效率、多品種和高(gao)(gao)質量的(de)(de)(de)要求(qiu)。


 表(biao)(biao)4-1 為美(mei)國(guo) Amerex 擠壓不(bu)銹鋼管公(gong)司(si)推薦使用(yong)的玻璃潤(run)(run)滑(hua)劑系(xi)列,表(biao)(biao) 4-2 為美(mei)國(guo) Amerex 公(gong)司(si)使用(yong)玻璃潤(run)(run)滑(hua)劑成分及性能。