[發明專利]水基防銹金屬冷鍛潤滑劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201710699198.0
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107523404B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 李靜;陳海濱;鄧歡歡
• 申請（專利權）人: 李靜
• 主分類號: C10M173/02
• 分類號: C10M173/02;C10N30/06;C10N30/12;C10N40/24
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 董世博

本發明公開一種水基防銹金屬冷鍛潤滑劑及其制備方法，其特征在于：該潤滑劑由以下質量百分比的各組成制備：無機基礎組分2~12%，固體潤滑劑7~30%，表面活性劑1~3%，水性成膜劑2~10%，防銹劑0.1~1%，消泡劑0.05~0.1%，余量水。本發明的水基防銹金屬冷鍛潤滑劑，使得冷鍛后的金屬零件不需要進行后續防銹處理，這是因為，本發明通過有機防銹劑的重量和用量的添加、同時結合成膜劑、潤滑劑等等成分，彼此相互作用相互協同，能夠在工件表面形成一層具有防銹性能的膜；這層膜的形成有效保護了工件表面，防止了表面的銹蝕，提高了工件的質量。

技術領域

本發明屬于金屬制造加工領域，具體涉及用于冷鍛加工的水基防銹金屬冷鍛潤滑劑及其制備方法。

背景技術

近年來，冷鍛工藝近年來廣泛應用于汽車工業零部件制造中，在冷鍛工藝中，為減少被加工材料與機器及模具之間因金屬接觸而產生的摩擦，防止熱膠著或咬死的目的，都會使用潤滑工藝。傳統潤滑劑的涂敷方式（磷皂化）為：先將磷酸鋅與金屬基底化合產生涂層(磷化)，然后將零件浸入堿性皂的熱浴槽中（皂化），堿性皂與磷酸鋅發生反應，最終生成硬脂酸鋅獲得潤滑性。傳統工藝雖然效果良好，但帶來了很多附加環境問題：必須回收處理的重金屬磷酸鹽；洗滌槽需要消耗大量的水；定期置換脫脂槽、中和槽、酸洗槽等；產生含有油脂、酸及皂的大量廢水。

因此新型水性潤滑工藝逐漸獲得較多重視和應用。這些新型水性潤滑劑大多采用無機或高分子有機潤滑劑與其他組分復配形式制得。典型代表前者如D公司基于在金屬表面上有吸附能力的含磷化合物和固體潤滑劑，開發出了大同水基潤滑劑(Daido AquaLub)E16]。一般這種潤滑劑的化學成分為：鈣化合物5~10 （體積分數，下同）；水溶性無機鹽1～5％；含磷有機化合物0.5～1%；潤滑劑表面活性劑5%～10%；合成酒精5%～10%，不溶于水的無機鹽5～10%和水60～ 80%。高分子潤滑劑的典型代表日本P公司研發了鋼材冷鍛用單浴槽水基高分子潤滑劑，該產品主要成為由作為基礎成分的無機鹽和作為潤滑劑的石蠟或合成樹脂組成，輔料包括表面活性劑和水等。這類新型潤滑劑的使用通常采取在潤滑劑溶液中浸沒-干燥的簡單處理即可實現潤滑劑在金屬零件上的涂覆，這使冷鍛工藝的前序潤滑工藝變得簡單，通常還能使得工業廢棄物的排放量下降80~90%。

但是典型的潤滑成分合成樹脂溶于或分散于潤滑劑中，在高頻率自動冷鍛機械設備上的高潤滑性不太穩定。且最重要的問題是這類潤滑劑的使用使得冷鍛后的零件表面覆蓋了一層潤滑物質，其中由于有效成分分散需要調入相當質量百分比的表面活性劑（聚氧乙烯烷基醚或吐溫系列），這使得冷鍛后的產品表面極易吸水。一般冷鍛產品加工完畢，到運輸到后續其他工廠加工線，需要7~15天，因此在這類一液潤滑-冷鍛生產線出來的產品如果不加以后續處理，冷鍛產品容易產生銹等問題，如果進行防銹處理，通常需要加入熱水清洗-防銹液涂覆或防銹油噴涂等工序；而傳統磷皂化潤滑工藝由于不使用表面活性劑，生產出來的產品不需后續復雜的清洗防銹處理。這樣一來一液潤滑的工藝在省時和成本方面的優勢就變得不太顯著。

發明內容

本發明的目的就是在于克服現有技術的不足，提供了一種有效防止產品生銹，且不需要防銹處理，并且能夠較長時效的水基防銹金屬冷鍛潤滑劑。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：一種水基防銹金屬冷鍛潤滑劑，該潤滑劑由以下質量百分比的各組成制備：無機基礎組分2~12%，固體潤滑劑7~30%，表面活性劑1~3%，水性成膜劑2~10%，防銹劑0.1~1%，消泡劑0.05~0.1%，余量水。

本發明所述的無機基礎組分為水溶性無機鹽，溶解于水基潤滑劑，并在干燥后形成一層在金屬零件表面的具有一定硬度和強度的潤滑層。這種無機鹽優選硫酸鈉、硼酸鈉、四硼酸鈉、鉬酸鈉的其中至少一種，或根據要求多種混合使用，一般占潤滑劑質量百分比為2~12%。