[发明专利]钢的热塑性加工用耐水性润滑剂

说明书

本发明涉及钢在高温轧制、锻造及拉拔生产等热塑性加工时，尤其适用于带芯棒轧制无缝钢管时的高温用润滑剂。

目前，应用于钢的热塑性加工用润滑剂，有二类。一类是油基润滑剂，据日本专利文献(昭61-19519)所载，此类润滑剂由矿物油、重油等润滑油、润滑脂以及石墨粉或MoS2等固体润滑材料混合，再加上碱金属硫酸盐、氯化钾、三乙酸钠等附加剂和水配制而成。由于油的存在，引起热的不稳定性，而且，由于油及其分解物也对环境造成污染，最主要的是这类滑滑剂没有耐水性，因此，不适宜于在有冷却水的冲洗或浸泡在水中冷却的工作环境，另一类是水基润滑剂，据日本专利文献(昭57-185393)及中国专利文献(CN85103499A)记述，此类润滑剂，由固体润滑材料(石墨、沥青粉、MoS₂或粒状合成树脂等)、无机盐类(磷酸盐、硅酸盐、硼酸盐等)、有机聚合物(聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇缩丁醛、烷基纤维素等)和水组成悬浮液。这类润滑剂有一定的耐水性，可以防止轧制时辊道冷却水及轧辊冷却水的冲刷，但不能承受在冷却水槽中长时间的浸泡。园此，当工艺要求向轧制钢管后脱出的芯棒表面喷涂润滑剂及干燥后，放入水槽冷却，如经较长时间浸泡及流水冲刷时，这种润滑剂就显露出容易脱落等明显的不足。

本发明是为了提供一种耐水性润滑剂，当工件上的润滑剂成膜后，在水槽中长时间浸泡不致脱落以及喷有润滑剂的芯棒在浸入冷却水槽时，润滑剂不致脱落。

本发明耐水性润滑剂的组成为：

1、一定颗粒度(粒径≤100μml、纯度＞90％的鳞片状石墨，重量百分比为10～40％。

2、DX-200粘结剂(有机类，乙烯基-丙烯酸酯共聚物)，重量百分比为5～40％。

3，聚乙烯腊粘结剂，粒径要求≤100μm，重量百分比为2～20％。

4、聚丙烯酸钠或羧甲基纤维素钠粘结剂，重量百分比为0.5～5％。

5、亚甲基双萘磺酸钠添加剂，重量百分比为0.5～5％。

6、苯酚或甲醛添加剂，重量百分比为0.1～2％。

7、水。重量百分比为40～80％。

由于石墨在540℃以上加速氧化，破坏了石墨的结晶状态，降低了石墨的润滑性能。为了延缓石墨氧化，利用石墨有比较强的吸附气体的能力、降低表面能的特点，也就是说能使晶体石墨层之间产生滑移的作用减小。为了充分发挥石墨良好的润滑性能，通常使它含有凝结的水汽或某种情况下有氧参加。所以，加入某些添加剂使之在高温条件下，达到这一目的。本发明中，使用的粘结剂和添加剂全部为有机物，在高温条件下能充分发挥石墨等固体润滑材料的良好润滑性能。当由上述的材料组成的耐水性润滑剂喷涂在芯棒等工件上，干燥成膜后，会紧紧地包在每颗石墨粒子的周围，并牢牢地粘在芯棒上，不致被水溶解，随着热塑性加工时的温度升高，这些有机物由于不断发生新的裂解而产生气体和水，可以起到延缓石墨氧化的作用，同时，提高了石墨的润滑性能。

本发明的耐水性润滑剂，有适宜的高温摩擦系数及良好的耐水粘结性，并且改善了轧制过程中的电机负荷异常情况和提高了轧制产品的质量。本发明的耐水性润滑剂，用园环压缩试验，测定在高温时的摩擦系数，如下表。

温度℃      750     850     950     1050

摩擦系数    0.06    0.05    0.08    0.09

实施例：高温热塑性加工用耐水性润滑剂，按下述配方进行配比：

1、纯度为99％的鳞片状百墨作固体润滑材料，占15.9％；

2、聚丙烯酸钠(或羧甲基纤维素钠)，占0.5％；

3、聚乙烯腊，占3％，

4、DX-200粘结剂(乙烯基-丙烯酸酯共聚物)，占15％；

5、亚甲基双萘磺酸钠，占0.5％；

6、甲醛(或苯酚)，占0.1％；

7、水，占65％。

当将此种耐水性润滑剂的悬浮液喷涂在150℃温度、表面光洁度达到V8的金属试块上，待完全干燥成膜后，用58.84×10⁴Pa的高压水冲洗时，此膜完好无损。应用于芯棒上，在1050℃对，则显示出良好的高温润滑性能。