一般拉拔軟質(zhì)的鋼、銅、鋁及其合金時,可直接用
拉絲潤滑劑。但拉拔硬質(zhì)合金鋼、不銹鋼、鈦、鋯等材料時,則需先行造膜,再使用拉絲潤滑劑。下面我們將分類講解。
(1)棒材、線材拉拔用潤滑劑。
①鋼絲的拉拔潤滑。
鋼絲拉拔時,由于存在易粘膜的危險,常常采用干膜潤滑作為初始防護層。低中碳鋼絲拉拔用干拉法,拔絲潤滑劑用石灰或硼砂等作為拉絲粉或拔絲粉,也可以使用一般拉拔油。如果拉絲以后不需要清除,最好用硬脂酸鈣作拉絲潤滑劑。硬脂酸鈣也常與硬脂酸鈉、石灰一起用于軟鋼和中碳鋼的拉拔。需經(jīng)退火處理的,必須在退火前殘渣清除,否則在熱處理時,殘渣轉變成炭化沉積物,部分沉積在金屬表面上,影響拉制品質(zhì)量。
②鋁和鋁合金的拉拔潤滑。
鋁和不銹鋼相似,表面有一層易碎的氧化膜,但比不銹鋼好拉得多。鋁和鋁合金帶材及棒材拉拔,常用鈣基拉絲粉、拔絲粉和10%~30%動植物油及皂組成的拔絲潤滑劑。近年來也較多使用合成酯類油代替動植物油。其加入量依合金的種類、拉拔尺寸及速度而定。一般拉拔軟金屬時,要用含脂肪油或酯油的拔絲潤滑劑,以防粘膜、燒結等不利情況的發(fā)生。
鋁線拉拔,一般可由直徑10mm的鋁棒拉拔成鋁線,此時用40℃黏度為19.8~110 mm2/s的潤滑油,噴在拉模和鋁棒上。所用潤滑油的黏度大小是依拉拔鋁線的尺寸,拉拔速度(最高到1500m/min),拉拔直徑減小比和要求的粗糙度而定。如拉拔5~10mm直徑鋁線時,一般用50℃黏度為100~250 mm2/s的混合脂肪潤滑油在50~65℃下循環(huán)使用;拉拔2~5mm直徑鋁線,用50℃黏度為30~50 mm2/s的混合脂肪潤滑油;拉拔2mm以下的細鋁線,用50℃黏度為10 mm2/s左右的混合脂肪潤滑油;鋁線精拉用40℃時黏度為1~55 mm2/s混合脂肪潤滑油。混脂主要包括脂肪酸及脂肪酸酯和乙烯基硬脂酸鈉、烯烴丙烯酸酯等。也有使用乳化液和乳化油膏潤滑的,不過使用范圍不大,使用時必須注意防止白色銹斑的產(chǎn)生。③銅和銅合金的拉拔潤滑。
銅和銅合金的拔絲潤滑劑的選擇受拉拔速度、棒的直徑及模具等諸多因素的影響。一般來說,在低速拉拔時使用潤滑脂或高黏度潤滑油,但不能含活性硫添加劑,因其易使銅表面變色。如拉拔直徑在9mm以上棒材時,可使用加有5%菜籽油和油酸的40℃黏度為100 mm2/s的潤滑油,也可用5%~6%脂肪皂的乳化液。棒材直徑9mm以下,可使用含油酸鈉、硬脂酸鈉等的5%~10%的水基潤滑液,或含皂基脂肪3%的乳化液(保持50~60℃)。拉拔直徑0.6mm以下的銅絲時,可用加入脂肪和乳化劑的發(fā)酵酜糖,而含水97%左右的皂液使用最廣。
對于高速拉拔,幾乎廣泛使用濕式拉絲潤滑劑,高皂/低脂肪乳化液(游離脂肪含量小于1%)屬陰離子型乳化液。但當水質(zhì)較硬和有銅粉存在時,因會形成銅皂而受破壞。摻合非離子型乳化劑,可增加乳化液的穩(wěn)定性。乳化液pH值一般應保持在8~9.5。有時為進一步提高加工質(zhì)量,可加入適量的極壓添加劑。
近年發(fā)展的高速拉絲生產(chǎn)線,對拉絲粉、拔絲粉、拔絲潤滑劑、水箱拉絲潤滑劑都提出了更高的要求,如要求適宜的潤滑性,以減少磨損,有助于模具壽命的提高;具有良好的清洗性,以避免銅粉粘在模具周圍而造成磨損;要有良好的冷卻效果和較長的使用周期,從而保證拉絲質(zhì)量和高生產(chǎn)效率。目前,開發(fā)具有上述良好綜合性能的高速拉絲粉、拔絲粉、
拉絲潤滑劑、拔絲潤滑劑,是進一步提高拉絲技術所迫切要求的。
(2)管材拉拔用潤滑劑
鋼管的拉拔,一般先將坯管進行酸洗以除去氧化皮,然后經(jīng)磷化-皂化表面預處理,使形成的潤滑膜能滿足拉拔工藝的要求,良好的潤滑狀態(tài)對管材質(zhì)量、模具壽命及生產(chǎn)效率都有很大影響。
無縫鋼管是采用穿孔熱軋工藝生產(chǎn)的,穿孔的中芯棒需要用拉絲粉或者拔絲粉潤滑,使用的潤滑劑主要成分有石墨、金屬拉絲粉、油脂、添加劑和水。管徑在40mm以下的不銹鋼管采用冷拔加工,使用石灰粉拌和的拉絲粉或者拔絲粉潤滑,冷拔前抹于鋼管外壁,烘干后進行冷拔。
鋁管冷拔一般用100℃黏度為27~32 mm2/s的高黏度潤滑油或聚異丁烯油,有時還要加入適量(約10%~30%)的油性抗磨劑、極壓抗磨劑和抗氧化劑。高速拉拔小直徑鋁管時,用100℃黏度為10 mm2/s左右的添加有摩擦緩和劑和耐負荷劑的拔絲潤滑劑。實踐證明二硫磷酸鋅酯具有以上兩種性能。拉拔時將拔絲潤滑劑噴涂在拉模和空心軸及球體上。拉拔后的材料需要用溶劑沖洗除去油污。100℃黏度為200 mm2/s的聚異丁烯,由于在使用中高溫分解為氣體,而使油污現(xiàn)象大大減少,并可免除溶劑清洗的麻煩,因為得到了廣泛的應用。一般拉拔鋁管的粗糙度受拔絲潤滑劑的黏度、拉拔速度和模具幾何體等因素的影響。為保持鋁管光亮,應使用100℃時黏度為7~8 mm2/s的低黏度油。鋁管拉拔也可用石蠟潤滑劑,就是把管坯料浸入溶劑稀釋的石蠟溶液或乳化液中,浸泡后進行拉拔。這樣可連續(xù)三次拉拔而不必再涂潤滑劑,而且用石蠟潤滑拉拔的鋁管清潔。
銅管拉拔有直線拉伸和圓盤拉伸兩種工藝。圓盤拉伸具有拉料長、速度高(可達1200m/min)的優(yōu)點,而對拉絲潤滑劑的要求也高,如電冰箱用的制冷銅管要求內(nèi)外表面清潔度均好。如果潤滑油含殘?zhí)级,在退火處理時,就會出現(xiàn)銅表面發(fā)黑的現(xiàn)象。銅管拉拔早期多使用礦物油或植物油為主的油基潤滑劑,但存在污染環(huán)境、易產(chǎn)生油斑等缺點,目前多使用濕式拉絲潤滑劑。以脂肪酸皂為主要成分的濕式拉絲潤滑劑有較好的綜合性能,得到廣泛應用。在銅及銅合金的拉拔過程中,預先將管料浸入由皂和動植物油組成的濕式拉絲潤滑劑中,管料和心軸周圍用含5%~10%的皂基動植物油的濕式拉絲混合液潤滑。
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