[发明专利]一种铝及其合金热锻造润滑剂的组合物

说明书

技术领域

本发明属于有色金属加工润滑剂领域，特别是一种铝及其合金热锻造润滑剂的组合物。

背景技术

锻造，按加工方式分自由锻、高速锻、辊锻和精密模锻等多种加工方法；以材料的成型工艺温度条件又可分为冷锻、温锻和热锻等。锻造的目的主要是改善坯材中合金化合物分布的不均匀程度，从而提高锻件的机械性能。锻造加工的定义为：在开式模中压缩或镦粗以及在闭式模中使粗坯成型而将多余的金属排入毛边槽的过程。需要说明的是，锻造过程可以在冲击(锤锻)条件下进行，也可在慢速(压力机锻造)条件下进行，加工温度可以是室温或高温

锻造润滑剂的作用：锻造可在室温下进行，也可在中温或高温下进行，模具可用开式模、模锻模或闭式模。是一种间歇式加工过程。施加润滑剂的作用有：降低锻造负荷，促进金属在模具中流动，防止模具卡死，减少模具磨损，作为工件和模具间的热障，便于工件脱锻。

锻造润滑剂应具备的特性：均匀地湿润金属表面，以防局部无润滑；没有残渣，具有一定的冷却作用；不能腐蚀模具，但应给模具提供保护凃层，浸润性、粘附性良好；适合于自动给料或喷凃给料；不污染环境，废液容易处理，不形成对人体有害的物质；贮存稳定性好，混入液压油容易分离；浓缩形润滑剂可稀释成满足于不同润滑要求的锻造工艺；价格经济合理。此外，锻造过程所用的润滑剂有液态的也有固态的。

锻造润滑剂的选择取决于多种因素，其中着重要考虑锻造温度、锻造速度，变形的难易程度以及模具表面光洁度等。

热锻加工过程中，操作温度和模具温度均很高，常规的液体润滑剂很容易挥发。例如铝合金的热锻温度也有400℃；而高熔点低合金钢种的热锻温度可达1650℃以上。因此，所用的润滑剂通常含有固体粒子，也就是在油基或水基润滑剂中添加固体润滑剂。如石墨、二硫化钼和其他固体润滑剂。降低温度可以增加模具的使用寿命，特别是保持模具不发生大的温度变化很重要，因为模具温度的大幅度变化所引起的冷热疲劳可导致模具损坏。例如：在锻造镍基合金、高熔点合金和钛加工件时，也常会采用玻璃涂层，一方面起润滑作用，另一方面阻止工件氧化。

冷锻，室温锻造所用的润滑剂以油基润滑剂为主。若金属变形率较小，如在冷镦或压锻的情况下，可用高粘度流体；若冲击速度很高，如高压高速锻造，则釆用低粘度的润滑剂。冷锻加工有很高的接触压力，通常采用化学反应膜的润滑体系。所用冷锻润滑剂主要作用是降低摩擦磨损，防止金属表面出现凹点或烧结。在较为苛刻的冷锻条件下，必须采用具极压特性的润滑剂，或采用化合物覆盖成膜的润滑工艺。由于冷锻加工过程中,会产生变形热和摩擦热；加工是反复进行,上述两种热便会在模具上积累,致使模具温度上升。当加工面温度超过润滑膜的耐热温度时,便会发生金属的直接接触，最容易发生烧结故障。因此冷锻对润滑剂要求也很高。

铝及铝合金材料具有比强度高，良好的导热和导电性、反光性强、塑性好、成型性好、无低温脆性等优点，是一种具有优良综合性能的有色金属材料，被广泛应用于现代汽车工业、航天工业、电子通讯业、计算机业等领域。随着我国现代工业的高速发展以及加工技术水平的提高，人们对铝及铝合金的需求越来越多，性能要求也越来越高。

加强铝及铝合金的结构改性或表面改性研究，寻求新技术新方法提高其应用性能，是人们关注的问题。热锻技术是近年来研究较多的加工工艺。热锻技术的发展主要是开发高附加值的产品，其生产的锻件质量高，能承受大的冲击力作用，其塑性、韧性等力学性能较好；在保证零件设计强度的前提下，减轻机器自身重量；节约金属材料；降低生产成本，生产效率高。同时，它还在不断地向切削、粉末冶金、铸造、热锻、板料成形工艺等领域渗透或取而代之，也可以和这些工艺相结合构成复合工艺。用热锻技术对铝及铝合金材料进行加工优点诸多，但由于金属流体的特性以及承载压力较大，要保证锻件的完整性、延长模具以及设备的使用寿命，必须使用适当的润滑剂。

发明内容

本发明的技术问题是提供一种能承受很高的压力，能有效地保存在模具与锻件的之间，有良好的粘附性能、抗氧化、扩散和承载能力，保证在锻模与锻件之间形成一层均匀连续油膜，降低锻造过程中的摩擦系数，减少锻件与锻模的粘着和结焦，冷却与绝热性能、良好的成膜性与抗磨性的铝及其合金热锻造润滑剂的组合物。

本发明采用如下技术方案解决上述技术问题：

一种铝及其合金热锻造润滑剂的组合物，采用150BSⅡ类基础油作为基础油，配合多种复合添加剂，其各组分的质量百分数为：