專利名稱:一種水基高分子固體潤(rùn)滑劑的制作方法
本發(fā)明屬于金屬機(jī)械加工中壓力冷塑成型用的高分子固體潤(rùn)滑劑。
在金屬機(jī)械加工中，冷塑成型純鐵和碳鋼時(shí)，工件毛坯表面一般要經(jīng)過酸洗、磷化、皂化等表面處理和潤(rùn)滑處理。這是一種目前國(guó)內(nèi)外仍然廣泛采用的傳統(tǒng)工藝，工序繁雜，周期較長(zhǎng)，污染嚴(yán)重，生產(chǎn)不易聯(lián)動(dòng)，影響產(chǎn)量的進(jìn)一步提高，急待改進(jìn)。六十年代初期，D.James(Sheet Metal Industry 1966，NO3，193-202)研究了磷化-皂化機(jī)理，認(rèn)為在金屬表面上的潤(rùn)滑層為具有夾層結(jié)構(gòu)(磷酸鋅-硬脂酸鋅-殘余未作用的硬脂酸鈉)的膜層。日本特許昭52-34704將工件毛坯表面涂敷一層聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲醛等高分子材料作為潤(rùn)滑劑，其潤(rùn)滑性能與油性潤(rùn)滑劑和固體潤(rùn)滑劑相比是極差的。類似這些涂敷方法，美國(guó)專利U.S.3，568，486亦有報(bào)導(dǎo)，不僅未能取得令人滿意的效果 而且仍未能改變和省略按有油潤(rùn)滑的涂油工序，對(duì)環(huán)境污染的減少和防止也不能滿足要求。我國(guó)學(xué)者徐僖等(固體潤(rùn)滑1981，NO 2，66-69)對(duì)高分子固體潤(rùn)滑劑在黑色金屬中壓力冷加工的應(yīng)用前景作了論述，認(rèn)為高分子固體潤(rùn)滑劑可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的磷化-皂化潤(rùn)滑膜，能克服磷化-皂化工藝的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是根據(jù)高分子材料的特性及摩擦學(xué)中固體潤(rùn)滑原理，選用纖維素衍生物溶液作為載體(粘結(jié)劑)，把固體潤(rùn)滑劑和能與工件毛坯表面發(fā)生化學(xué)作用的酸式磷酸鹽等物質(zhì)帶至工件毛坯表面，一次生成能滿足冷塑成型對(duì)潤(rùn)滑要求的表面覆蓋膜，它是一種化學(xué)作用和物理吸附的復(fù)合膜，兼有二者的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的任務(wù)是解決當(dāng)今機(jī)械加工中黑色金屬冷塑成型的表面處理和潤(rùn)滑處理，克服磷化-皂化工藝的缺點(diǎn)，大量高強(qiáng)度精密機(jī)械、電子、電機(jī)、儀器儀表和軍工產(chǎn)品的零部件的加工要采用冷塑成型。冷塑成型技術(shù)的發(fā)展，潤(rùn)滑處理是直接影響這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。
本發(fā)明提供的一種水基高分子固體潤(rùn)滑劑，其配方組分(按重量計(jì))為纖維素衍生物(可用羥乙基纖維素) 1-1.5份固體潤(rùn)滑劑(可用膠體石墨或硬脂酸鹽) 14-20份酸式磷酸鹽(可用磷酸二氫鋅) 20-35份防銹劑(可用鉬酸鹽或苯并三氮唑) 0.01-0.02份水(可用無離子水) 110-140份最佳配料比(按重量計(jì))為纖維素衍生物(可用羥乙基纖維素) 1份固體潤(rùn)滑劑(可用膠體石墨或硬脂酸鹽) 19份酸式磷酸鹽(可用磷酸二氫鋅) 20份防銹劑(可用鉬酸鹽或苯并三氮唑) 0.012份水(可用無離子水) 134份在室溫下，按上述配方稱取纖維素衍生物(羥乙基纖維素)，使溶于水中，配成水溶液。然后將固體潤(rùn)滑劑、酸式磷酸鹽和防銹劑等分別加入上述溶液中，充分?jǐn)嚢?，使不溶組分能均勻分散在溶液中，停止攪拌備用。
本發(fā)明的潤(rùn)滑劑的涂敷方法十分簡(jiǎn)便，可用噴、涂或浸的方法涂敷工件毛坯表面。干燥(120-140℃)后，工件表面將有一層均勻的覆蓋膜形成，該工件即可進(jìn)行冷塑加工。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于提供的潤(rùn)滑劑主要成份是水和以水溶性高分子材料為基礎(chǔ)的覆蓋薄膜，容易清洗，加工后的工件可保持15天內(nèi)不銹蝕，加工性能好，表面光潔度7級(jí)。它與磷化-皂化工藝相比較，生產(chǎn)線由11道工序簡(jiǎn)化為4道，減少了廠房面積，縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率。本發(fā)明提供的潤(rùn)滑劑可以全部使用，不存在三廢問題，對(duì)環(huán)境無污染。本發(fā)明的潤(rùn)滑劑適用于冷塑加工量大面廣的民用和軍工產(chǎn)品，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
實(shí)施例潤(rùn)滑劑的配制、成膜和冷塑加工將羥乙基纖維素10克溶于480毫升水中，使全部溶解后，在攪拌下加入磷酸二氫鋅200克，溶完后，加入膠體石墨190克，再加入水450毫升。最后加入鉬酸銨0.012克，攪拌均勻，備用。
將上述配制的潤(rùn)滑劑用浸涂方法涂布在冷擠壓和冷引伸工件毛坯表面上。最好是利用微氧退火后的工件余熱(工件溫度120-150℃)進(jìn)行熱浸涂。在110-120℃干燥成膜，干燥時(shí)間約15分鐘(如采取常溫干燥，干燥時(shí)間約24小時(shí))，然后進(jìn)行冷塑加工。
將本發(fā)明潤(rùn)滑劑用于純鐵和優(yōu)質(zhì)碳素鋼工件的冷擠壓，連續(xù)擠壓變形率在48-72%范圍內(nèi)1000件工件，產(chǎn)品和模具均未出現(xiàn)拉痕現(xiàn)象，產(chǎn)品尺寸，內(nèi)外表觀和光潔度(7級(jí))以及其他技術(shù)指標(biāo)均能符合要求。
將本發(fā)明潤(rùn)滑劑用于純鐵和優(yōu)質(zhì)碳素鋼工件的冷引伸，連續(xù)引伸變形率在52-69%范圍內(nèi)1000件工件，產(chǎn)品和模具均未出現(xiàn)斷裂和拉痕現(xiàn)象，產(chǎn)品尺寸、內(nèi)外表觀和光潔度(7級(jí))以及其他技術(shù)指標(biāo)均能符合要求。
權(quán)利要求
1.一種水基高分子固體潤(rùn)滑劑由高分子材料和酸式磷酸鹽組成，其特征在于含有(按重量計(jì))纖維素衍生物 1-1.5份固體潤(rùn)滑劑 14-20份酸式磷酸鹽 20-30份防銹劑 0.01-0.02份水 110-140份。
2.按照權(quán)利要求
1.所述的潤(rùn)滑劑其特征在于該潤(rùn)滑劑的最佳組分(按重量計(jì))為纖維素衍生物 1份固體潤(rùn)滑劑 19份酸式磷酸鹽 20份防銹劑 0.012份水 134份
3.按照權(quán)利要求
1.2.所述潤(rùn)滑劑其特征在于該潤(rùn)滑劑的纖維素衍生物為羥乙基纖維素。
4.按照權(quán)利要求
1.2.所述潤(rùn)滑劑其特征在于該潤(rùn)滑劑的固體潤(rùn)滑劑為膠體石墨或硬脂酸鹽。
5.按照權(quán)利要求
1.2.所述潤(rùn)滑劑其特征在于該潤(rùn)滑劑的防銹劑為鉬酸鹽或苯并三氮唑。
專利摘要
一種用于黑色金屬冷塑成型，以纖維素衍生物為基礎(chǔ)的水基高分子固體潤(rùn)滑劑，可以代替磷化—皂化潤(rùn)滑膜。它對(duì)環(huán)境無污染，可以縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，加工費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
文檔編號(hào)C10M175/02GK85102380SQ85102380
公開日1987年1月17日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者徐僖, 鄧?yán)^軒, 周國(guó)民, 趙家瑤 申請(qǐng)人:成都科技大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan