[發明專利]一種熱擠壓潤滑用復合玻璃墊制作方法

在審

• 申請號: 201611217538.3
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN108238724A
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 尹向前;米緒軍;李艷鋒;高寶東;惠松驍;葉文君;劉睿;彭麗軍;解浩峰;馮雪
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: C03C14/00
• 分類號: C03C14/00;C03B19/09;C10M171/00;C10N30/06;C10N40/24;C10N50/08
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 劉徐紅

本發明涉及一種熱擠壓潤滑用復合玻璃墊制作方法，屬于金屬熱加工潤滑技術領域。該方法包括如下步驟：(1)計算或判斷擠壓過程坯料外側溫度變化范圍；(2)根據擠壓過程溫度變化范圍，選擇高溫玻璃粉、中溫玻璃粉和低溫玻璃粉，高溫玻璃粉與中溫玻璃粉的適用溫度范圍相互覆蓋，中溫玻璃粉與低溫玻璃粉的適用溫度范圍相互覆蓋；(3)按照高溫、中溫和低溫的順序制備多層復合玻璃墊。采用多個溫度段玻璃潤滑粉，按照高中低溫度梯度制備成多層復合的玻璃墊，在熱擠壓過程中為金屬熱變形提供持續良好的潤滑作用。本發明的潤滑方式特別適用于由于坯料加熱溫度與模具等溫度相差過大等原因導致的擠壓過程溫度變化過大的熱擠壓場合。

技術領域

本發明涉及一種金屬熱擠壓加工潤滑方法，具體涉及一種熱擠壓潤滑用復合玻璃墊制作方法，屬于金屬熱加工潤滑技術領域。

背景技術

熱擠壓技術是金屬材料常用的加工方式，它具有短流程，大變形量等特點，是傳統金屬有效的短流程高效工業化生產手段。擠壓工藝通常是將需加工金屬加熱到某一溫度(減少加工抗力，提高材料可加工性能等)，通過施加擠壓力，使坯料通過特定尺寸的模具從而得到目標尺寸的擠壓成品的一種加工方法。

擠壓加工中，被加工坯料與模具及輔件的相對運動必定帶來兩者之間的相互摩擦。它們之間的潤滑是擠壓加工的重要考慮因素。減少其摩擦系數是減少加工變形抗力，提高擠壓成品的重要手段。目前，在高溫(>600℃)擠壓實踐中，常常采用玻璃粉制備的玻璃墊進行潤滑。玻璃墊在玻璃轉換溫度點(Tg)以上呈現出流體態，能夠很好的起到潤滑的作用。但是如果玻璃粉溫度過高，形成的流體粘度過低，也不利于擠壓潤滑。所以，一般熱擠壓用某一固定成分的玻璃粉都有一個最優的使用溫度范圍。

但是，因為擠壓過程不可避免的出現溫度變化狀況。最常見現象是坯料加熱溫度遠高于模具等的溫度。在擠壓過程中，由于熱傳導，坯料表面溫度逐漸降低。介于坯料和模具間的玻璃墊溫度也會產生較大的溫度變化。當溫度下降至Tg溫度以下時，玻璃墊的潤滑效果會顯著惡化，從而影響擠壓全過程潤滑效果，最終導致擠壓過程會出現潤滑條件不良導致的表面拉裂紋、啃模具、悶車等問題，參見圖1a至圖1c。

發明內容

為解決金屬熱擠壓過程溫度變化導致單一玻璃粉制備的玻璃墊潤滑適用溫度范圍窄的問題，本發明提供了一種能夠改善金屬熱擠壓所需的潤滑的方法，特別是一種多溫度段玻璃粉復合制備寬溫度適用擠壓潤滑用玻璃墊的制備方法。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

一種熱擠壓潤滑用復合玻璃墊制作方法，其包括如下步驟：(1)計算或判斷擠壓過程坯料外側溫度變化范圍；(2)根據擠壓過程溫度變化范圍，選擇高溫玻璃粉、中溫玻璃粉和低溫玻璃粉，所述的高溫玻璃粉與中溫玻璃粉的適用溫度范圍相互覆蓋，所述的中溫玻璃粉與低溫玻璃粉的適用溫度范圍相互覆蓋；(3)按照高溫、中溫和低溫的順序制備多層復合玻璃墊。

優選的，所述的高溫玻璃粉與中溫玻璃粉的適用溫度范圍相互覆蓋40-60℃，所述的中溫玻璃粉與低溫玻璃粉的適用溫度范圍相互覆蓋40-60℃。所形成的高溫、中溫、低溫玻璃墊的適用范圍相互覆蓋，形成從高溫到低溫連續適用范圍。

優選的，所述的高溫玻璃粉的適用溫度范圍的上限溫度高于擠壓過程坯料外側的最高溫度，約高40-60℃；所述的低溫玻璃粉的適用溫度范圍的下限溫度低于擠壓過程坯料外側的最低溫度，約低40-60℃。

按照高、中、低的梯度，依次將混合水玻璃的高溫玻璃粉、中溫玻璃粉和低溫玻璃粉按照1:2:7～1:1:1的厚度比填充于玻璃墊固化模具中，在40～70℃環境下干燥固化，得到熱擠壓潤滑用復合玻璃墊。

本發明采用多個溫度段適用的玻璃潤滑粉，按照高中低溫度梯度制備成多層復合的玻璃墊，解決并實現了金屬熱擠壓過程寬溫度范圍的潤滑工藝問題。通過本發明方法能夠改善金屬熱擠壓所需的潤滑。