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拉丝润滑剂的应用


来源:大盛光明化工厂 访问量:
一般拉拔软质的钢、铜、铝及其合金时,可直接用拉丝润滑剂。但拉拔硬质合金钢、不锈钢、钛、锆等材料时,则需先行造膜,再使用拉丝润滑剂。下面我们将分类讲解。
(1)棒材、线材拉拔用润滑剂。
 
①钢丝的拉拔润滑。 
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,拔丝润滑剂用石灰或硼砂等作为拉丝粉或拔丝粉,也可以使用一般拉拔油。如果拉丝以后不需要清除,最好用硬脂酸钙作拉丝润滑剂。硬脂酸钙也常与硬脂酸钠、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,常用钙基拉丝粉、拔丝粉和10%~30%动植物油及皂组成的拔丝润滑剂。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拔丝润滑剂,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混合脂肪润滑油。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。③铜和铜合金的拉拔润滑。 
铜和铜合金的拔丝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,几乎广泛使用湿式拉丝润滑剂,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,对拉丝粉、拔丝粉、拔丝润滑剂、水箱拉丝润滑剂都提出了更高的要求,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生产效率。目前,开发具有上述良好综合性能的高速拉丝粉、拔丝粉、拉丝润滑剂、拔丝润滑剂,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,穿孔的中芯棒需要用拉丝粉或者拔丝粉润滑,使用的润滑剂主要成分有石墨、金属拉丝粉、油脂、添加剂和水。管径在40mm以下的不锈钢管采用冷拔加工,使用石灰粉拌和的拉丝粉或者拔丝粉润滑,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拔丝润滑剂。实践证明二硫磷酸锌酯具有以上两种性能。拉拔时将拔丝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拔丝润滑剂的黏度、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,而对拉丝润滑剂的要求也高,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,目前多使用湿式拉丝润滑剂。以脂肪酸皂为主要成分的湿式拉丝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湿式拉丝润滑剂中,管料和心轴周围用含5%~10%的皂基动植物油的湿式拉丝混合液润滑。
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