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。


  與此同時,曾經還使用(yong)過一(yi)種“新(xin)型(xing)的(de)潤滑(hua)工(gong)藝”,即(ji)“Cgatot工(gong)藝”作(zuo)為(wei)(wei)不(bu)(bu)銹鋼管擠(ji)壓(ya)(ya)的(de)潤滑(hua)工(gong)藝,即(ji)采(cai)用(yong)石墨、西麻子油和(he)鋸(ju)末的(de)混合物(wu),并在其(qi)內還加入煙火、鑄(zhu)成盤狀(zhuang),放置在擠(ji)壓(ya)(ya)模與坯料(liao)之間。當其(qi)加熱(re)的(de)坯料(liao)接觸時,發生爆(bao)炸后呈粉狀(zhuang)涂(tu)敷在擠(ji)壓(ya)(ya)不(bu)(bu)銹鋼管坯料(liao)的(de)表面上(shang)作(zuo)為(wei)(wei)潤滑(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(xiu)鋼(gang)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。


圖 1.jpg

  首先是用(yong)擠(ji)(ji)壓法(fa)能像有(you)(you)(you)色金屬一(yi)樣(yang)制(zhi)造實心和空心不規則斷(duan)面(mian)的(de)(de)(de)(de)型材,這(zhe)是因(yin)為(wei)一(yi)些形狀復雜的(de)(de)(de)(de)型鋼(gang)通常是無(wu)法(fa)用(yong)軋制(zhi)的(de)(de)(de)(de)方法(fa)生產的(de)(de)(de)(de)。其次是由于工(gong)業發展需(xu)要(yao)(yao)含(han)有(you)(you)(you)大量附加元素的(de)(de)(de)(de)、高(gao)性能的(de)(de)(de)(de)產品(pin),而這(zhe)類(lei)產品(pin)在軋制(zhi)時會(hui)給操作帶來很(hen)多(duo)的(de)(de)(de)(de)困(kun)難(nan),成(cheng)(cheng)材率極(ji)低(di)或(huo)者根本(ben)就無(wu)法(fa)加工(gong)。特(te)別是當(dang)(dang)這(zhe)類(lei)產品(pin)的(de)(de)(de)(de)需(xu)要(yao)(yao)量不多(duo),批(pi)量很(hen)小,特(te)地(di)為(wei)此(ci)制(zhi)成(cheng)(cheng)軋制(zhi)設備(bei)和工(gong)具的(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)本(ben)很(hen)高(gao)。而對于多(duo)品(pin)種、小批(pi)量產品(pin)的(de)(de)(de)(de)生產,擠(ji)(ji)壓法(fa)的(de)(de)(de)(de)靈活性和經(jing)濟性都是吸引人(ren)的(de)(de)(de)(de)。因(yin)此(ci),當(dang)(dang)時曾有(you)(you)(you)人(ren)應(ying)用(yong)擠(ji)(ji)壓鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)某(mou)些方法(fa),少量地(di)、有(you)(you)(you)條件地(di)制(zhi)造毛(mao)坯,但始終沒有(you)(you)(you)得到過成(cheng)(cheng)品(pin)。當(dang)(dang)時的(de)(de)(de)(de)情況下認為(wei),擠(ji)(ji)壓鋼(gang)質(zhi)材料的(de)(de)(de)(de)主要(yao)(yao)技(ji)術問題(ti)是,尋找新的(de)(de)(de)(de)模(mo)子材料以提高(gao)擠(ji)(ji)壓模(mo)的(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命(ming)。


  1938年,法(fa)國電(dian)氣化(hua)學(xue)公司研(yan)(yan)制成功(gong)一(yi)(yi)種耐高溫(wen)的(de)(de)(de)(de)合金,他們以為可以用這種新材料(liao)(liao)制造擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo),以承受擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)鋼時產生的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和應(ying)力。于(yu)是(shi)(shi)很(hen)快開(kai)(kai)展(zhan)了(le)用這種新材料(liao)(liao)制造擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)可行性研(yan)(yan)究,并(bing)在(zai)(zai)一(yi)(yi)臺(tai)600噸小(xiao)型擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機上進行了(le)試驗(yan)(yan)。試驗(yan)(yan)研(yan)(yan)究結果并(bing)不令(ling)人滿意。在(zai)(zai)經過了(le)深(shen)入的(de)(de)(de)(de)試驗(yan)(yan)研(yan)(yan)究之(zhi)(zhi)后,他們開(kai)(kai)始認識到(dao)應(ying)該尋找一(yi)(yi)種有效(xiao)的(de)(de)(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)方(fang)法(fa)。因為擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)時,存在(zai)(zai)于(yu)坯(pi)料(liao)(liao)與工具(ju)之(zhi)(zhi)間的(de)(de)(de)(de)摩擦使擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒及擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)都(dou)受到(dao)嚴重的(de)(de)(de)(de)磨損。于(yu)是(shi)(shi)他們試驗(yan)(yan)了(le)各種不同(tong)的(de)(de)(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji),其(qi)中(zhong)包括滑(hua)石(shi)、白(bai)堊粉、石(shi)墨、硼砂(sha)以及各種動物(wu)、植物(wu)、礦物(wu)油類。可是(shi)(shi),無論是(shi)(shi)能(neng)耐擠(ji)溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)固體(ti)油脂或者是(shi)(shi)液體(ti)油都(dou)沒能(neng)得到(dao)令(ling)人滿意的(de)(de)(de)(de)效(xiao)果。根據觀察,任何液體(ti)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)在(zai)(zai)操(cao)作過程(cheng)中(zhong),甚至(zhi)在(zai)(zai)操(cao)作之(zhi)(zhi)前就(jiu)被(bei)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力從模(mo)孔(kong)中(zhong)壓(ya)(ya)(ya)(ya)出,因此,也就(jiu)不能(neng)保證潤(run)(run)滑(hua)的(de)(de)(de)(de)效(xiao)果。相反,固體(ti)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)(滑(hua)石(shi)、石(shi)墨)雖能(neng)冷卻模(mo)子,但(dan)其(qi)腐蝕(shi)性很(hen)強,加速了(le)模(mo)子的(de)(de)(de)(de)磨損。


  綜合(he)所有(you)(you)的(de)研究結果得出了結論:有(you)(you)效(xiao)的(de)潤滑(hua)(hua)劑(ji)必須在(zai)操作溫度下具有(you)(you)膠(jiao)黏性能(neng)。在(zai)試驗過程中要(yao)保證潤滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)效(xiao)能(neng),在(zai)與熱壞料接觸(chu)時(shi),所使用的(de)潤滑(hua)(hua)材料應(ying)該由固體(ti)狀態變成膠(jiao)黏固體(ti),而不是液(ye)體(ti)狀態。在(zai)這種情(qing)況下,膠(jiao)黏的(de)潤滑劑(ji)提供了(le)適當的(de)機械(xie)阻力,能(neng)夠抵抗所產生的(de)壓(ya)力。同(tong)時一面軟熔一面不斷地(di)產生一層隔熱的(de)膠黏薄膜,裹住了(le)擠壓(ya)條(tiao)材。玻璃或在擠壓(ya)溫(wen)(wen)度下具有(you)黏性的(de)材料(如(ru)黏結(jie)劑(ji)、爐渣(zha)或者(zhe)某些鹽類(lei)或鹽的(de)混合物)符合以(yi)上要求,同(tong)時還有(you)隔熱的(de)性能(neng),這(zhe)就能(neng)保護(hu)工具不致高溫(wen)(wen),同(tong)時也能(neng)防止(zhi)熱坯料表(biao)面的(de)冷卻(que)。潤滑劑(ji)的(de)基本原則確定之后(hou),這(zhe)一新技(ji)術運用于工業中所產生的(de)許多細節向題(ti)也就接(jie)著在試驗(yan)研究中逐(zhu)一得到(dao)解(jie)決。


  法(fa)國的(de)金屬(shu)拉(la)拔(ba)(ba)與(yu)(yu)軋制工(gong)廠(chang)改(gai)造了(le)原來的(de)6MN(600t)擠壓機,同時,浙江至德鋼(gang)業有限公司及金屬(shu)拉(la)拔(ba)(ba)與(yu)(yu)軋制工(gong)廠(chang)聯合(he)共(gong)同建成了(le)一臺15MN(1500t)新式的(de)擠壓機,以便用于新工(gong)藝進行各項工(gong)業性試(shi)驗。


  此(ci)后幾年,金屬拉(la)拔(ba)與軋制工(gong)廠和法國瓦魯雷克聯(lian)合公司一(yi)起共(gong)同使用6MN(600t)擠(ji)(ji)壓(ya)機和15MN(1500t)擠(ji)(ji)壓(ya)機繼續進行這一(yi)新工(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)試(shi)驗研究(jiu),在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)技術上及使用的(de)(de)(de)材料上都進行了(le)(le)許(xu)多重要的(de)(de)(de)改進,并逐步地解決(jue)了(le)(le)新工(gong)藝(yi)用于工(gong)業生產時的(de)(de)(de)許(xu)多實(shi)際操作問題,創造并進一(yi)步完善了(le)(le)鋼擠(ji)(ji)壓(ya)的(de)(de)(de)新工(gong)藝(yi)。


  1941年,“玻璃(li)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(dao)了20世紀(ji)50年(nian)代初期,由(you)于相關科(ke)學技術的(de)(de)(de)進步(bu),尤其是材料科(ke)學和無氧化加熱技術的(de)(de)(de)發展(zhan),鋼(gang)擠(ji)(ji)壓(ya)的(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)和設備得到(dao)進一步(bu)的(de)(de)(de)完(wan)善和提高。1951年(nian)底,世界上(shang)第一個采(cai)用“玻璃(li)潤滑(hua)劑高速擠(ji)(ji)壓(ya)法”生產(chan)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)工(gong)業性生產(chan)車間(jian)在(zai)美(mei)國(guo)(guo)的(de)(de)(de)Babcock&Wilcox公(gong)司建成投產(chan)。此后(hou)十來年(nian)間(jian),國(guo)(guo)外的(de)(de)(de)幾乎所有的(de)(de)(de)生產(chan)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)大公(gong)司,都逐漸(jian)以擠(ji)(ji)壓(ya)工(gong)藝(yi)來取代了其他的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)生產(chan)方法,包括普遍采(cai)用的(de)(de)(de)二輥斜軋穿孔工(gong)藝(yi)。


  目前,在國(guo)外使用的(de)玻璃(li)潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji),已經(jing)實現了專門化(hua)、系列化(hua)和多元(yuan)化(hua)。人們(men)還在不斷地尋找高效、經(jing)濟和取材方(fang)便(bian)的(de)玻璃(li)潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)的(de)新(xin)品種(zhong),以適應熱壓法的(de)發展對玻璃(li)潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)所(suo)提出的(de)高效率、多品種(zhong)和高質量的(de)要求。


 表4-1 為美(mei)(mei)國(guo) Amerex 擠壓(ya)不銹鋼管公司推薦使用的玻璃潤滑劑(ji)(ji)系列(lie),表 4-2 為美(mei)(mei)國(guo) Amerex 公司使用玻璃潤滑劑(ji)(ji)成分及性能。