固體潤滑劑中,石墨基潤滑劑和二硫化鉬基潤滑劑以及氮化硼、云母和滑石獲得最廣泛的應用。這類潤滑劑可在對各種金屬和合金進行熱壓力加工時較寬的溫度范圍內應用。而且,由于其晶格的層狀結構,使其具有良好的潤滑性能。層狀固體物質的摩擦力取決于存在于結晶自由表面上的作用力。石墨層表面之間的相互作用力并不太大,因此摩擦力很小。


  二(er)硫化(hua)鉬、氮(dan)化(hua)硼(peng)、云母、滑(hua)(hua)石的潤(run)滑(hua)(hua)性(xing)能也如同石墨一(yi)(yi)樣。但是由于(yu)(yu)晶氮(dan)較大的表面能量,其潤(run)滑(hua)(hua)性(xing)能相應(ying)要差一(yi)(yi)些。對于(yu)(yu)以上固體潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)被單獨采(cai)用的很少,它們(men)經常是作(zuo)為各種潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)組(zu)成的基本部分之一(yi)(yi)使用。而充填物的引入取決于(yu)(yu)涂抹潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)的方(fang)法以及熱絕(jue)緣(yuan)和所(suo)要求的性(xing)能。


  石墨潤滑劑(ji)(ji)含(han)有各種(zhong)各樣有機(ji)添加劑(ji)(ji),這類添加劑(ji)(ji)中有木(mu)材粉或者少于10%的鋸屑,還有推薦采(cai)用(yong)高分子有機(ji)物(如(ru)聚苯乙烯(xi)樹脂)和(he)各種(zhong)油(you)(you)類(動物油(you)(you)、植物油(you)(you)、石油(you)(you)和(he)人造油(you)(you)等(deng))。這類潤滑劑(ji)(ji)在擠壓(ya)時,借助于高溫燃燒,有機(ji)充填物質(zhi)形(xing)成(cheng)游離碳和(he)氣(qi)罩而改善潤滑劑(ji)(ji)的性能(neng)。


  石墨和氮化硼的混合物或者帶有玻璃潤滑劑的二硫化鉬使用時得到良好的效果。此種混合的潤滑劑一般用于制造潤滑墊或用于在熱擠壓管時以液態或油懸浮液和膏狀涂在坯料或工具的表面上。


  在熱(re)擠(ji)壓不銹鋼管(guan)生產中,石墨基潤滑劑主要用于立式機械擠壓機上和用作碳素管或低合金鋼管生產的潤滑劑。這類潤滑劑雖然具有良好的抗磨性能,但是含石墨的潤滑劑會造成擠壓制品金屬的表面增碳,其結果是獲得相當于在生鐵或超共析鋼中的高濃度的碳含量。正是因為在擠壓過程中的增碳現象,此種潤滑劑在生產不(bu)銹鋼管和低碳或超低碳制品時,是絕對不允許使用的。


  擠(ji)壓(ya)(ya)時,金(jin)屬表面(mian)層增碳過程(cheng)的(de)實(shi)質與鋼制(zhi)品(pin)的(de)滲碳處理(li)過程(cheng)設有區別。盡管含(han)碳物質的(de)作(zuo)用面(mian)層增過程(cheng)的(de)實(shi)鋼制(zhi)品(pin)屬交形區內的(de)高溫和商壓(ya)(ya)保(bao)使(shi)了擠(ji)壓(ya)(ya)制(zhi)品(pin)表面(mian)相(xiang)當程(cheng)度的(de)增碳,使(shi)碳元素時間在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)制(zhi)品(pin)制(zhi)品(pin)表面(mian)的(de)滲入(ru)深度送0.4~0.6mm,局部(bu)滲碳可達(da)2%的(de)碳。


 類似鋼滲(shen)碳的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong),擠壓時制(zhi)品表(biao)面的(de)增碳過(guo)程(cheng)同意是依靠碳原子(zi)的(de)飽和(he),其反應式如下:


   2C+O2 → 2CO2 ; 2CO → CO2 +C (原子)


  3Fe +C(原子)→ Fe3C 或 3Fe+2CO → Fe3C +CO2


  可見,一(yi)氧(yang)化碳(tan)(tan)是增碳(tan)(tan)的(de)必要條件,而二氧(yang)化碳(tan)(tan)是對增碳(tan)(tan)起促進作用。當一(yi)氧(yang)化碳(tan)(tan)過(guo)剩時,化學(xue)反應(ying)優(you)先向(xiang)右進行。為了獲得(de)過(guo)剩的(de)一(yi)氧(yang)化碳(tan)(tan),順利地使碳(tan)(tan)原子轉移,在(zai)增碳(tan)(tan)物(wu)質空隙中(zhong)有為數不多(duo)的(de)氧(yang)存在(zai)。為了預(yu)防擠壓制(zhi)品的(de)增碳(tan)(tan),可以采用以下辦(ban)法。


   1. 向石墨潤滑劑中引入強烈吸(xi)收氧氣(qi)和阻止石墨氧化成一氧化碳的物質。


   2. 引入某些在加熱時(shi)分(fen)(fen)解(jie)出(chu)氧(yang)(yang)氣和(he)能使石墨更充分(fen)(fen)地氧(yang)(yang)化(hua)為(wei)二氧(yang)(yang)化(hua)碳的物質。


   3. 引入能包(bao)圍石墨顆粒并(bing)隔絕其與變形金屬相接觸的物(wu)質。


   4. 清(qing)除(chu)或(huo)減少潤滑劑中含(han)(han)碳成(cheng)分的含(han)(han)量(liang)。


   5. 降低金屬(shu)的加熱溫度(du)。


  防止增(zeng)碳的(de)物(wu)質已(yi)知的(de)有鋁粉(fen)和鎂粉(fen),為此(ci),經常(chang)利用數量為2%~15%的(de)軟錳礦(kuang)。


  在不含增碳成分的(de)潤滑劑(ji)中(zhong)采(cai)用(yong)滑石,將其與水玻(bo)璃混合涂到(dao)坯料或工具上,或采(cai)用(yong)由20%~40%皂(zao)土(tu),80%~60%氧化(hua)(hua)鐵和亞(ya)硫酸化(hua)(hua)學漿堿液(介(jie)質(zhi))。


  為了(le)防(fang)止(zhi)增碳(tan)(tan),可采用(yong)(yong)含碳(tan)(tan)量最低(di)的(de)(de)潤(run)滑(hua)劑(ji)。作為石(shi)墨的(de)(de)代(dai)用(yong)(yong)品可采用(yong)(yong)蛭(zhi)石(shi)。低(di)硬度的(de)(de)蛭(zhi)石(shi),鱗(lin)狀結(jie)構(gou)、高熔點、低(di)導熱(re)性和(he)化學惰(duo)性都是利用(yong)(yong)作為工藝潤(run)滑(hua)劑(ji)基體時的(de)(de)重要(yao)性能(neng)。采用(yong)(yong)以蛭(zhi)石(shi)為基質,帶有(you)少量石(shi)墨添加(jia)劑(ji)的(de)(de)潤(run)滑(hua)劑(ji)能(neng)夠保持潤(run)滑(hua)劑(ji)的(de)(de)良好工藝性能(neng),并降低(di)了(le)擠壓后鋼管(guan)表面增碳(tan)(tan)的(de)(de)深度和(he)程(cheng)度。


  采用石墨(mo)作為(wei)擠壓潤滑(hua)劑時,其潤滑(hua)性能良(liang)好(hao)。可用于擠壓具有銳角的(de)型鋼。但石墨(mo)的(de)隔熱性能較(jiao)差,擠壓時的(de)純擠壓時間不(bu)能長(chang),這就限制(zhi)了其坯(pi)料(liao)的(de)長(chang)度。且使用石墨(mo)潤滑(hua)劑時,環境污(wu)染嚴重,勞動(dong)條件很差。


 采用(yong)滑(hua)石作(zuo)為(wei)潤滑(hua)劑時,雖然其作(zuo)為(wei)一種固體潤滑(hua)劑,擠壓(ya)時對(dui)擠壓(ya)模(mo)的(de)冷卻(que)效(xiao)果良好,但對(dui)模(mo)子(zi)的(de)腐蝕和磨損較為(wei)嚴(yan)重。


 二硫(liu)化(hua)鉬用(yong)作潤滑(hua)(hua)劑時潤滑(hua)(hua)性能最(zui)好(hao),使用(yong)效果也(ye)很好(hao);但是(shi)擠(ji)壓后產品有表面增硫(liu)的危險。