專利名稱：一種溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及溫?cái)D壓領(lǐng)域，尤其是涉及一種溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在金屬鍛造、擠壓等塑性成形過程中，金屬材料與模具之間存在著巨大的接觸應(yīng)力。巨大的接觸應(yīng)力使得金屬材料與模具之間產(chǎn)生大的摩擦力，摩擦力阻礙成形過程中金屬的流動(dòng)，甚至使成形過程無法繼續(xù)進(jìn)行。這些摩擦力也增加了模具的負(fù)荷，使得模具的使用壽命降低。使用潤(rùn)滑劑可以大大減小金屬材料與模具之間的摩擦系數(shù)，從而減小金屬材料與模具之間的摩擦力，使得金屬材料在成形過程中的流動(dòng)阻力減小，成形過程能夠順利地進(jìn)行，|旲具承受:的負(fù)荷減小，|旲具的壽命得到提聞。通常冷擠壓采用的潤(rùn)滑方式是先將坯料表面進(jìn)行磷酸鹽處理，再進(jìn)行皂化處理，其潤(rùn)滑層在加熱時(shí)會(huì)發(fā)生分解和變性，不但不能起到潤(rùn)滑作用，還會(huì)加劇金屬材料與模具模壁的摩擦阻力，使成形過程難以進(jìn)行下去。溫?cái)D壓成形技術(shù)是利用金屬加熱至中溫時(shí)塑性較好的特點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行塑性變形，是在冷擠壓后興起的新的金屬精密塑性成形技術(shù)。溫?cái)D壓成形技術(shù)兼具了熱鍛和冷擠壓的各自特點(diǎn)，模具除了像熱鍛時(shí)要充分冷卻外，還要像冷擠壓那樣進(jìn)行必要的潤(rùn)滑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種不發(fā)生分解和變性、無毒無臭的溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑及其應(yīng)用。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑，該潤(rùn)滑劑由以下組分及重量百分比含量的原料制成:石墨10 20;二硫化鑰 5 15 ;磷酸二氫銨 5 15 ;磷酸氫鈉銨 I 4;增粘劑0.1 0.7;氨水5 12;分散劑I 5 ;氧化鎂0.1 0.4 ;水45 60。所述的石墨為顆粒大小30iim、純度95%的粉狀石墨。其中，石墨和二硫化鑰起到主要的潤(rùn)滑作用，可以降低成形過程中坯料和模具之間的摩擦力，從而提高成形過 程的穩(wěn)定性以及模具的壽命。其中石墨屬于六方晶系，具有多層鱗狀結(jié)構(gòu)，有油脂感。同一層的原子間距小，結(jié)合力強(qiáng)，而層與層之間的間距大，結(jié)合力弱。當(dāng)晶格受到切應(yīng)力的作用時(shí)，應(yīng)容易產(chǎn)生層間的滑移。所以用石墨作為潤(rùn)滑劑，金屬與工具的接觸面間所表現(xiàn)的摩擦實(shí)質(zhì)上是石墨層與層之間的內(nèi)摩擦。而且，這種內(nèi)摩擦力比金屬與工具直接接觸時(shí)的摩擦力要小得多，從而起到潤(rùn)滑作用。另外石墨還具有良好的導(dǎo)熱性和熱穩(wěn)定性，在成形過程中可以及時(shí)地將熱量轉(zhuǎn)移出去，避免局部溫度過高，良好的熱穩(wěn)定性也使得該潤(rùn)滑劑在成形過程中不會(huì)發(fā)生分解和變性。二硫化鑰也屬于六方晶系結(jié)構(gòu)，其潤(rùn)滑原理與石墨相同。另外二硫化鑰也可以促進(jìn)成形過程中潤(rùn)滑劑的流動(dòng)。石墨和二硫化鑰混合使用可以抑制二氧化碳的逸散和二硫化鑰的氧化，使摩擦系數(shù)在較高溫度下仍保持在較低狀態(tài)。磷酸二氫銨和磷酸氫鈉銨等磷酸鹽對(duì)鋼、鐵具有強(qiáng)烈的吸附作用，并能與金屬離子發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，參與組成磷酸鹽膜而保護(hù)金屬。所述的增粘劑為羥甲基纖維素鈉鹽。羥甲基纖維素鈉鹽同時(shí)也是穩(wěn)定劑，它的加入可以使?jié)櫥瑒┑恼扯仍黾樱節(jié)櫥瑒└淄扛?，使?jié)櫥瑒┬再|(zhì)更加穩(wěn)定更易使用。所述的分散劑為NNO。NNO使?jié)櫥瑒┲械氖投蚧€顆粒保持懸浮狀態(tài)。若石墨和二硫化鑰顆粒發(fā)生團(tuán)聚，會(huì)使?jié)櫥瑒┑臐?rùn)滑效果大幅下降。NNO的加入可以保證潤(rùn)滑劑的性質(zhì)。氧化鎂可以提高潤(rùn)滑膜的致密性和流變性。該潤(rùn)滑劑的具體制備方法:首先將石墨和二硫化鑰粉末根據(jù)實(shí)際比例進(jìn)行充分混合，再依次添加合氧化鎂、磷酸二氫銨和磷酸氫鈉銨，將上述成份在攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行充分混合攪拌后，最后將充分?jǐn)嚢杌旌虾蟮纳鲜龀煞衷霞尤氲教砑恿税彼?、分散劑的水中，并再次進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌?，最后根?jù)潤(rùn)滑劑的情況添加增粘劑即制備完成，最好用密封性較好的容器裝，應(yīng)盡量避免陽光直曬或暴曬。一種溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑的應(yīng)用，所述的石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑用于涂覆待溫?cái)D壓的坯料。所述的應(yīng)用包括以下步驟:(I)清除坯料表面的雜質(zhì)；(2)將坯料置于爐中進(jìn)行加熱并保溫；(3)充分?jǐn)嚢铚財(cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑，使顆粒物均勻懸??；(4)將加熱的坯料完全浸入溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑中；(5)待坯料冷卻后，取出坯料，浙干液體，晾干；(6)坯料干燥后，檢測(cè)并刷涂坯料表面未被涂覆的地方。步驟⑵中加熱的溫度為200 300°C，保溫時(shí)間為3 5分鐘。涂覆完全的坯料進(jìn)入下一工段，進(jìn)行加熱，并溫?cái)D壓成型。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的潤(rùn)滑劑能保證在金屬材料溫?cái)D壓成形過程中，具有較小的摩擦系數(shù)且潤(rùn)滑效果穩(wěn)定，潤(rùn)滑劑在成形過程中不會(huì)發(fā)生分解和變性，而且無毒無臭，對(duì)人和環(huán)境無害。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施 例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1
—種溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑，該潤(rùn)滑劑由以下組分及重量百分比含量的原料制成:石墨10 ;二硫化鑰15 ;磷酸二氫銨15 ;磷酸氫鈉銨4 ;增粘劑0.1 ;氨水5.5 ;分散劑5 ；氧化鎂0.4 ;水45。其中，石墨為顆粒大小30 ii m、純度95 的粉狀石墨。增粘劑為輕甲基纖維素納鹽。分散劑為NN0。該潤(rùn)滑劑的具體制備方法:首先將石墨和二硫化鑰粉末根據(jù)實(shí)際比例進(jìn)行充分混合，再依次添加合氧化鎂、磷酸二氫銨和磷酸氫鈉銨，將上述成份在攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行充分混合攪拌后，最后將充分?jǐn)嚢杌旌虾蟮纳鲜龀煞衷霞尤氲教砑恿税彼?、分散劑的水中，并再次進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌?，最后根?jù)潤(rùn)滑劑的情況添加增粘劑即制備完成，最好用密封性較好的容器裝，應(yīng)盡量避免陽光直曬或暴曬。一種溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑的應(yīng)用，石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑用于涂覆待溫?cái)D壓的坯料。應(yīng)用包括以下步驟:(I)清除坯料表面的雜質(zhì)；(2)將坯料置于爐中進(jìn)行加熱并保溫，力口熱的溫度為200 300°C，保溫時(shí)間為3 5分鐘；(3)充分?jǐn)嚢铚財(cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑，使顆粒物均勻懸浮；(4)將加熱的坯料完全浸入溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑中；(5)待坯料冷卻后，取出還料，浙干液體，晾干；(6)還料干燥后，檢測(cè)并刷涂還料表面未被涂覆的地方。涂覆完全的坯料進(jìn)入下一工段，進(jìn)行加熱，并溫?cái)D壓成型。實(shí)施例2一種溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑，該潤(rùn)滑劑由以下組分及重量百分比含量的原料制成:石墨20 ;二硫化鑰5 ;磷酸二氫銨5 ;磷酸氫鈉銨I ;增粘劑0.7 ;氨水7 ;分散劑I ;氧化鎂 0.3 ;水60。其中，石墨為顆粒大小30 ii m、純度95 的粉狀石墨。增粘劑為輕甲基纖維素納鹽。分散劑為NN0。該潤(rùn)滑劑的具體制備方法:首先將石墨和二硫化鑰粉末根據(jù)實(shí)際比例進(jìn)行充分混合，再依次添加合氧化鎂、磷酸二氫銨和磷酸氫鈉銨，將上述成份在攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行充分混合攪拌后，最后將充分?jǐn)嚢杌旌虾蟮纳鲜龀煞衷霞尤氲教砑恿税彼?、分散劑的水中，并再次進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌希詈蟾鶕?jù)潤(rùn)滑劑的情況添加增粘劑即制備完成，最好用密封性較好的容器裝，應(yīng)盡量避免陽光直曬或暴曬。—種溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑的應(yīng)用，石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑用于涂覆待溫?cái)D壓的坯料。應(yīng)用包括以下步驟:(I)清除坯料表面的雜質(zhì)；(2)將坯料置于爐中進(jìn)行加熱并保溫，力口熱的溫度為200 300°C，保溫時(shí)間為3 5分鐘；(3)充分?jǐn)嚢铚財(cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑，使顆粒物均勻懸??；(4)將加熱的坯料完全浸入溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑中；(5)待坯料冷卻后，取出還料，浙干液體，晾干；(6)還料干燥后，檢測(cè)并刷涂還料表面未被涂覆的地方。涂覆完全的坯料進(jìn)入下一工段，進(jìn)行加熱，并溫?cái)D壓成型。實(shí)施例3一種溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑，該潤(rùn)滑劑由以下組分及重量百分比含量的原料制成:石墨15 ;二硫化鑰12 ;磷酸二氫銨13 ;磷酸氫鈉銨2 ;增粘劑0.4 ;氨水5 ;分散劑2.5 ；氧化鎂0.1 ;水50。其中，石墨為顆粒大小30 ii m、純度95 的粉狀石墨。增粘劑為輕甲基纖維素納鹽。分散劑為NN0。
該潤(rùn)滑劑的具體制備方法:首先將石墨和二硫化鑰粉末根據(jù)實(shí)際比例進(jìn)行充分混合，再依次添加合氧化鎂、磷酸二氫銨和磷酸氫鈉銨，將上述成份在攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行充分混合攪拌后，最后將充分?jǐn)嚢杌旌虾蟮纳鲜龀煞衷霞尤氲教砑恿税彼?、分散劑的水中，并再次進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌?，最后根?jù)潤(rùn)滑劑的情況添加增粘劑即制備完成，最好用密封性較好的容器裝，應(yīng)盡量避免陽光直曬或暴曬。一種溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑的應(yīng)用，石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑用于涂覆待溫?cái)D壓的坯料。應(yīng)用包括以下步驟:(I)清除坯料表面的雜質(zhì)；(2)將坯料置于爐中進(jìn)行加熱并保溫，力口熱的溫度為200 300°C，保溫時(shí)間為3 5分鐘；(3)充分?jǐn)嚢铚財(cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑，使顆粒物均勻懸??；(4)將加熱的坯料完全浸入溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑中；(5)待坯料冷卻后，取出還料，浙干液體，晾干；(6)還料干燥后，檢測(cè)并刷涂還料表面未被涂覆的地方。涂覆完全的坯料進(jìn)入下一工段，進(jìn)行加熱，并溫?cái)D壓成型。
實(shí)施例4一種溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑，該潤(rùn)滑劑由以下組分及重量百分比含量的原料制成:石墨15 ;二硫化鑰10 ;磷酸二氫銨10 ;磷酸氫鈉銨3 ;增粘劑0.3 ;氨水12 ;分散劑4.5 ；氧化鎂0.2 ;水45。其中，石墨為顆粒大小30 μ m、純度95 的粉狀石墨。增粘劑為輕甲基纖維素納鹽。分散劑為NN0。該潤(rùn)滑劑的具體制備方法:首先將石墨和二硫化鑰粉末根據(jù)實(shí)際比例進(jìn)行充分混合，再依次添加合氧化鎂、磷酸二氫銨和磷酸氫鈉銨，將上述成份在攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行充分混合攪拌后，最后將充分?jǐn)嚢杌旌虾蟮纳鲜龀煞衷霞尤氲教砑恿税彼?、分散劑的水中，并再次進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌?，最后根?jù)潤(rùn)滑劑的情況添加增粘劑即制備完成，最好用密封性較好的容器裝，應(yīng)盡量避免陽光直曬或暴曬。一種溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑的應(yīng)用，石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑用于涂覆待溫?cái)D壓的坯料。應(yīng)用包括以下步驟:(I)清除坯料表面的雜質(zhì)；(2)將坯料置于爐中進(jìn)行加熱并保溫，力口熱的溫度為200 300°C，保溫時(shí)間為3 5分鐘；(3)充分?jǐn)嚢铚財(cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑，使顆粒物均勻懸?。?4)將加熱的坯料完全浸入溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑中；(5)待坯料冷卻后，取出還料，浙干液體，晾干；(6)還料干燥后，檢測(cè)并刷涂還料表面未被涂覆的地方。涂覆完全的坯料進(jìn)入下一工段，進(jìn)行加熱，并溫?cái)D壓成型。
權(quán)利要求
1.一種溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑，其特征在于，該潤(rùn)滑劑由以下組分及重量百分比含量的原料制成: 石墨10 20 ； 二硫化鑰 5 15 ; 磷酸二氫銨 5 15 ; 磷酸氫鈉銨 I 4 ; 增粘劑0.1 0.7 ; 氨水5 12 ; 分散劑I 5 ; 氧化鎂0.1 0.4 ; 水45 60。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑，其特征在于，所述的石墨為顆粒大小30 μ m、純度95%的粉狀石墨。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑，其特征在于，所述的增粘劑為羥甲基纖維素鈉鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑，其特征在于，所述的分散劑為剛O。
5.一種如權(quán)利要求1 所述的溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑的應(yīng)用，其特征在于，所述的石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑用于涂覆待溫?cái)D壓的坯料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑的應(yīng)用，其特征在于，所述的應(yīng)用具體包括以下步驟: (1)清除坯料表面的雜質(zhì)； (2)將坯料置于爐中進(jìn)行加熱并保溫； (3)充分?jǐn)嚢铚財(cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑，使顆粒物均勻懸??； (4)將加熱的坯料完全浸入溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑中； (5)待坯料冷卻后，取出坯料，浙干液體，晾干； (6)坯料干燥后，檢測(cè)并刷涂坯料表面未被涂覆的地方。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑的應(yīng)用，其特征在于，步驟(2)中加熱的溫度為200 300°C，保溫時(shí)間為3 5分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種溫?cái)D壓用石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑及其應(yīng)用，該潤(rùn)滑劑由以下組分及重量百分比含量的原料制成石墨10～20、二硫化鉬5～15、磷酸二氫銨5～15、磷酸氫鈉銨1～4、增粘劑0.1～0.7、氨水5～12、分散劑1～5、氧化鎂0.1～0.4、水45～60；石墨復(fù)合潤(rùn)滑劑用于涂覆待溫?cái)D壓的坯料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的潤(rùn)滑劑能保證在金屬材料溫?cái)D壓成形過程中，具有較小的摩擦系數(shù)且潤(rùn)滑效果穩(wěn)定，潤(rùn)滑劑在成形過程中不會(huì)發(fā)生分解和變性，而且無毒無臭，對(duì)人和環(huán)境無害。
文檔編號(hào)B21C23/32GK103113973SQ20131004156
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者龔紅英, 蘇曉斌, 李會(huì)肖, 張 浩, 王斌, 王斯凡 申請(qǐng)人:上海工程技術(shù)大學(xué)