[发明专利]一种钛合金模锻成型用玻璃防护润滑剂粉体及涂料

说明书

技术领域

本发明属于涂料技术领域，涉及一种钛合金模锻成型用玻璃防护润滑剂粉体及涂料。

背景技术

钛合金具有优异的综合力学性能，被广泛应用于航空航天及其发动机结构中。随着结构整体化设计要求的不断提高，大型化、整体化已成为先进航空钛合金模锻件的发展趋势。在钛合金模锻的工艺过程中，润滑防护剂是涂覆在毛坯表面起到隔热、保温、防氧化、润滑等综合作用的防护剂，其可以在防止钛合金升温氧化的同时，降低变形抗力、确保尺寸精度。在大型锻件整体模锻件的锻造工艺中，由于其升温速度慢，保温时间长，为了保证玻璃润滑剂不流失，现阶段使用的玻璃防护润滑剂在锻造工艺温度内粘度偏高，在锻造工艺过程中润滑效果不佳。因此不能满足大型锻件大变形量的锻造工艺需求，为制造精密的锻件，需要进行多次锻造操作，增加工艺的复杂性同时增加了工艺的成本。因此，急需一种使用温度范围较宽，即在较高温度范围内长时间不流失，而在较低温度就能熔融覆盖金属表面，对金属进行防护的玻璃防护润滑剂。专利申请号为CN201210181148.0“一种高温合金等温锻造用玻璃润滑剂”，涉及一种适用于锻造温度1000～1100℃，加热时间不超过8小时的高温合金等温锻造用表面防护润滑剂。该锻造用玻璃润滑剂的锻造温度范围1000～1100℃，锻件材料为高温合金。专利申请号为CN201210181679.X“一种钛合金模锻工艺用表面防护润滑剂”，涉及一种适用于锻造温度800～960℃，加热时间不超过8小时的钛合金模锻工艺用表面防护润滑剂。适用的温度范围更窄。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于锻造温度700℃～1000℃，加热时间不超过8小时的钛合金模锻工艺用玻璃润滑防护剂。

本发明的技术方案是：所述玻璃防护润滑剂中含二氧化硅SiO₂，氧化钠Na₂O，氧化钙CaO，氧化硼B₂O₃，各氧化物的摩尔比例为，一份二氧化硅SiO₂，0.22～0.4份氧化钠Na₂O，0.22～0.4份氧化硼B₂O₃，0.06～0.2份氧化钙CaO。

组分中还包含氧化铝，其重量含量为二氧化硅SiO₂含量的0.2～0.7％。

玻璃防护润滑剂粉体粒度不小于200目。

将钛合金模锻成型用玻璃防护润滑剂粉体与耐热型水溶性纤维素及水进行混合制备而成，其中水占涂料重量的30％～50％，耐热型水溶性纤维素占涂料重量的5％～15％，余量为玻璃防护润滑剂粉体。

所述的耐热型水溶性纤维素是羟甲基纤维素。

本发明技术方案的优点是：制备的玻璃防护润滑剂的使用温度范围较宽，为700～1000℃，即在700℃开始熔融，1000℃不发生流淌。在钛合金的锻造工艺温度范围945±15℃，玻璃防护润滑剂的高温粘度变化范围较窄，即短时间8分钟以内可以熔融覆盖，保温8小时以内不发生流淌缺失防护现象。此外，制备的玻璃防护润滑剂在TC4钛合金表面的高温接触角较小，945±15℃低于40°，即对钛合金表面润湿性好。采用圆环试验测得的摩擦系数低于0.01.