拉拔用润滑剂.doc

拉拔用润滑剂(3)
三、拉拔润滑剂的应用
一般拉拔软钢、铜、铝及其合金时，直接用拉拔润滑剂。但拉拔硬质合金钢、不锈钢、钛、锆等材料时，则需先行造膜。
（1）棒材、线材拉拔用润滑剂
①钢的拉拔润滑 钢丝拉拔时，由于存在易粘膜的危险，常常采用干膜润滑作为初始防护层。低中碳钢丝拉拔用干拉法，润滑剂用石灰或硼砂，也可以使用一般拉拔油。硼砂在高湿度情况下会回复结晶状态，但中等湿度时具有良好的防腐蚀性能。如果拉丝以后不需要清除，最好用硬脂酸钙作润滑剂。硬脂酸钙也常于硬脂酸钠、石灰一起用于软钢和中碳钢的拉拔。需经退火处理的，必须在退火前残渣清除，否则在热处理时，残渣转变成炭化沉积物，部分沉积在金属表面上，影响拉制品质量。
②铝和铝合金的拉拔润滑 铝和不锈钢相似，表面有一层易碎的氧化膜，但比不锈钢好拉得多。铝和铝合金带材及棒材拉拔，常用钙基润滑脂和10％～30％动植物油及皂组成的润滑剂。近年来也较多使用合成酯类油代替动植物油。其加入量依合金的种类、拉拔尺寸及速度而定。一般拉拔软金属时，要用含脂肪油或酯油的润滑剂，以防粘膜、烧结等不利情况的发生。
铝线拉拔，一般可由直径10mm的铝棒拉拔成铝线，此时用40℃黏度为19.8～110 mm2/s的润滑油，喷在拉模和铝棒上。所用润滑油的黏度大小是依拉拔铝线的尺寸，拉拔速度（最高到1500m/min），拉拔直径减小比和要求的粗糙度而定。如拉拔5～10mm直径铝线时，一般用50℃黏度为100～250 mm2/s的混合脂肪润滑油在50～65℃下循环使用；拉拔2～5mm直径铝线，用50℃黏度为30～50 mm2/s的混合脂肪润滑油；拉拔2mm以下的细铝线，用50℃黏度为10 mm2/s左右的混合脂肪润滑油；铝线精拉用40℃时黏度为1～55 mm2/s混脂润滑油。混脂主要包括脂肪酸及脂肪酸酯和乙烯基硬脂酸钠、烯烃丙烯酸酯等。也有使用乳化液和乳化油膏润滑的，不过使用范围不大，使用时必须注意防止白色锈斑的产生。拉拔铝及其合金使用的一些皂粉混合物的配方如下。
配方1
组分（质量分数） 组分（质量分数）
高速机油 10～15 氯代链烷烃 3～4 润滑脂 80.8～86.8 三乙醇胺 0.2
（TOCT1631－61）
配方2
组分（质量分数） 组分（质量分数）
煤油 65 油酸 7.8 硬脂酸钙 20.7 三乙醇胺 6.5（均为体积百分比）
配方3
组分（质量分数） 组分（质量分数）
变压器油 80～95 油酸 5～20
配方4
组分（质量分数） 组分（质量分数）
锭子油 5 硫黄 0.15
油酸 3 三乙醇胺 0.5
适用于中等拉拔和细拉拔。
③铜和铜合金的拉拔润滑 铜和铜合金的拉拔润滑剂的选择受拉拔速度、棒的直径及模具等诸多因素的影响。一般来说，在低速拉拔棒材时使用润滑脂或高黏度润滑油，但不能含活性硫添加剂，因其易使铜表面变色。如拉拔直径在9mm以上棒材时，可使用加有5％菜籽油和油酸的40℃黏度为100 mm2/s的润滑油，也可用5％～6％脂肪皂的乳化液。棒材直径9mm以下，可使用含油酸钠、硬脂酸钠等的5％～10％的水基润滑液，或含皂基脂肪3％的乳化液（保持50～60℃）。拉拔直径0.6mm以下的铜丝时，可用加入脂肪和乳化剂的发酵酜糖，而含水97%左右的皂液使用最广。
对于高速拉拔，几乎广泛使用水基润滑剂，高皂/低脂肪乳化液（游离脂肪含量小于1％）属阴离子型乳化液。但当水质较硬和有铜粉存在时，因会形成铜皂而受破坏。掺合非离子型乳化剂，可增加乳化液的稳定性。乳化液pH值一般应保持在8～9.5。有时为进一步提高加工质量，可加入适量的极压添加剂。
近年发展的高速拉丝生产线，对润滑液提出更高的要求，如要求适宜的润滑性，以减少磨损，有助于模具寿命的提高；具有良好的清洗性，以避免铜粉粘在模具周围而造成磨损；要有良好的冷却效果和较长的使用周期，从而保证拉丝质量和高的生产效率。目前，开发具有上述良好综合性能的高速拉丝润滑冷却剂，是进一步提高拉丝技术所迫切要求的。
（2）管材拉拔用润滑剂 钢管的拉拔，一般先将坯管进行酸洗以除去氧化皮，然后经磷化-皂化表面预处理，使形成的润滑膜能满足拉拔工艺的要求，良好的润滑状态对管材质量、模具寿命及生产效率都有很大影响。无缝钢管是采用穿孔热轧工艺生产的，穿孔的中芯棒需用润滑剂润滑，使用的润滑剂主要成分有石墨、金属粉、油脂、添加剂和水。管径在40mm以下的不锈钢管采用冷拔加工，使用石灰粉拌和的润滑脂润滑，冷拔前抹于钢管外壁，烘干后进行冷拔。
铝管冷拔一般用100℃黏度为27～32 mm2/s的高黏度润滑油或聚异丁烯油，有时还要加入适量（约10％～30％）的油性抗磨剂、极压抗磨剂和抗氧化剂。高速拉拔小直径铝管时，用100℃黏度为10 mm2/s左右的添加有摩擦缓和剂和耐负荷剂的润滑油。实践证明二硫磷酸锌酯具有以上两种性能。拉拔时将润滑剂喷涂在拉模和空心轴及球体上。拉拔后的材料需要用溶剂冲洗除去油污。100℃黏度为200 mm2/s的聚异丁烯，由于在使用中高温分解为气体，而使油污现象大大减少，并可免除溶剂清洗的麻烦，因为得到了广泛的应用。一般拉拔铝管的粗糙度受润滑油的黏度、拉拔速度和模具几何体等因素的影响。为保持铝管光亮，应使用100℃时黏度为7～8 mm2/s的低黏度油。铝管拉拔也可用石蜡润滑剂，就是把管坯料浸入溶剂稀释的石蜡溶液或乳化液中，浸泡后进行拉拔。这样可连续三次拉拔而不必再涂润滑剂，而且用石蜡润滑拉拔的铝管清洁。
铜管拉拔有直线拉伸和圆盘拉伸两种工艺。圆盘拉伸具有拉料长、速度高（可达1200m/min）的优点，而对润滑剂的要求也高，如电冰箱用的制冷铜管要求内外表面清洁度均好。如果润滑油含残碳多，在退火处理时，就会出现铜表面发黑的现象。铜管拉拔早期多使用矿物油或植物油为主的油基润滑剂，但存在污染环境易产生油斑等缺点，目前多使用水基润滑剂。以脂肪酸皂为主要成分的水基润滑剂有较好的综合性能，得到广泛应用。在铜及铜合金的拉拔过程中，预先将管料浸入由皂和动植物油组成的水基润滑剂中，管料和心轴周围用含5％～10％的皂基动植物油的水基混合液润滑。