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威海云清--水性材料领航者

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周良清 高级工程师 13181145213 专业从事化学清洗,清洗各类不锈钢、钢铁、铜铝等工程设备,在金属表面处理行业有着10年的工作经验,现在任职于威海云清化工开发院。云清企业将全力发展成为最著名的精细化工专业集团,为各行各业源源不断地提供更好的理念、商品和服务,推动世界精细化工行业不断走上新台阶!加我QQ:330739094

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金属加工润滑剂的选择  

2017-07-21 14:09:45|  分类: 技术工艺 |  标签: |举报 |字号 订阅

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金属加工润滑剂的选择


金属塑性(成型)加工是指利用模具使金属在应力下塑性变形,如轧、拉拔、冲压、挤压等。通常把金属变形用的润滑剂称为金属加工工艺用液体。金属润滑剂的性能特点因不同的成型操作方式而异。

锻造

锻造即在开式模中压缩或镦粗以及在闭式模中使粗胚成型的过程。

作为锻造润滑剂应具备以下特性:

○ 均匀的湿润表面以防局部无润滑;

○ 不能有残渣的存在,否则会影响表面质量和加工精度;

○ 不能腐蚀模具,同时给模具提供保护涂层;

○ 具有一定的冷却作用;

○ 适合用于自动给料,最好适合用于喷涂方式;

○ 不污染环境,不形成对身体有害的物质;

○ 存储安定性好;

○ 浓缩型润滑剂可稀释成满足不同润滑要求的锻造工艺。

锻造过程中的润滑剂的使用方法主要是喷涂或用刷子刷涂,固体层状润滑剂(C或MOS2)也可以和聚合物一起用于模具表面。自动喷涂设备的发展能均匀有效应用润滑剂。

冷锻:一般用复合润滑剂,如果金属变形小,如镦或压的的情况下,则用高粘度流体,如冲击速度高,则采用底粘度润滑剂。典型的使用:磷酸盐涂层适用与碳钢或低合金钢,草酸盐涂层适用于不绣钢。

温锻:受温度的限制,大多数有机类润滑剂不能使用,而必须以固体润滑剂或无机盐。

热锻:温度400-1650度,润滑剂通常是油基或水再添加固体润滑剂。对于镍合金、高熔点合金和钛,由于温度高需要用玻璃涂层,润滑的同时起到防止氧化。对于活性金属或粉末金属的锻造则要用包覆工艺。

旋锻:冷锻的一种,利用润滑剂膜可以延长模具的使用寿命和增加表面光洁度。

轧制

轧制分为冷轧和热轧,以再结晶温度为区分点。轧制中的润滑剂的主要功能是减少摩擦和轧辊的磨损。控制温度是润滑剂的另一个功能。

冷轧:冷轧一般用于生产带材,其轧速较高,在轧辊与轧件之间形成、保持一定厚度的润滑剂膜是进行有效润滑的必要条件,楔形油层靠轧辊转动而形成油膜,通常为混合润滑状态,该状态是不稳定的,随轧制过程工艺参数的变化而变化。主要因素是轧辊直径、轧制速度、轧辊粗糙度及道次压下量。

润滑剂的选择不仅取决于设备和产品的质量要求,还取决于对润滑作用或冷却作用所需控制的方式。但对润滑剂的最基本的要求能显著减低摩擦,保证轧件的表面光洁度同时具有较强的冷却作用。现在水基型润滑剂有取代油型的趋势。

板材热轧:热轧的温度与锻造的温度相近,热轧润滑时一般属边界润滑状态,钢材可以干轧。热轧铝材不能干轧,因为干轧时轧辊会粘上铝及其氧化物,使轧制作业不能正常进行。钢材热轧时温度在800-1250之间,变形区的辊面温度高达450-550,必须不断的用大量的水冷却轧辊,所以润滑剂必须具有以下特性:

○ 对辊面有良好的附着力,不易被水冲洗;

○ 高温下有良好的热稳定性;

○ 对环境无污染。

型材的轧制:型材的复杂面使轧辊与轧件接触面之间产生高速相对运动,虽然润滑剂的使用和板材的轧制类似,但由于操作条件更加苛刻,因此在供给系统上要采取一些特殊的措施。管材热轧用石墨悬浮液、盐溶液或其他用于热轧的润滑剂,冷弯型材和管材冷轧时,使用冷轧润滑剂,但冷弯型材要特别注意润滑剂的防锈功能。

挤压

挤压是金属材料的截面作显著的改变,并迫使其沿正向或反向通过一定形状和尺寸模孔的工艺过程。挤压工艺特别适合用于加工高精度和复杂截面的型材,如:齿轮、精密管材和型材、钻头等。只需要做少量加工或不需再加工。

采用挤压润滑剂可减少摩擦应力,使金属更加均匀流动,可增加模具的使用寿命和降低温升。用于锻造润滑的众多润滑剂也适用于挤压,由于工件材料有高的强度,因此模具中的应力很高,所以冷挤压对润滑较高,常用润滑剂有石墨或草酸类涂层,随后用皂、蜡或聚合物做润滑剂。

热挤压温度高达2200度,石墨的润滑效果很难满足要求,一般采用玻璃作润滑剂,玻璃的熔点必须与热挤压温度相适应。

拉拔

拉拔是将圆柱形毛胚拉过锥形模孔而使其截面缩减和长度增加的过程。通常是冷加工过程。拉丝是一个连续和稳定的过程,拉管材和杆材是间歇作业。

润滑剂可降低拉拔应力和能耗,减少模具拉裂和保持较低温度。由于拉制产品的表面的光洁度是一项很重要的指标,为保持润滑膜的厚度,选择合适的润滑油的粘度是非常关键。

拉拔作业有两种基本的润滑方法——干式和湿式。

干式拉伸:固体或半固体润滑剂加在石灰涂层或转化涂层上,再涂覆到进入模具的材料表面。

湿式拉伸:整个系统浸在润滑剂中,润滑很充分,一般用乳化液,有良好的冷却效果。

管材拉拔:拉管的过程中,润滑是极关键的因素。固定顶头拉伸时,通常不希望有摩擦力;游动顶头拉伸时希望有适当的摩擦力以减少轴向拉应力作用下拉断的倾向。

线材拉拔:由于金属丝与模具间的快速相对运动,润滑剂通过降低应力减少金属丝的粘着,塞滞和断裂的倾向,同时提高模具的寿命,降低设备功率的消耗。润滑剂一般含有极压添加剂的乳化液,以及固体润滑剂石墨,MOS2、滑石等。

弯管:在用弯管时,管的内外表面需要不同的润滑剂。顶头与内表面之间一般用粘稠的矿物油或膏状物作为润滑剂;管的外表面与模具之间需要用低粘度润滑剂。在润滑剂的选择时要考虑减少清洗的困难。

薄板成型

薄板成型又名冷冲压,是将各种不同规格的金属板料或胚料,在室温下对其施加压力使之变形或分离而获得所需各种形状零件的一种加工工艺。

冷冲压对表面粗糙度有很高的要求,所以有效的、连续的和均匀的润滑作用对得到良好的外形尺寸和表面光洁度很重要,润滑剂的应用方法是辊式涂抹、刷滴流或喷涂。

精密冲裁的润滑剂的润滑性和清静性是两个需要关注而有矛盾的面,所以一般利用低粘度润滑剂,其中再添加极压添加剂。

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