拉拔用润滑剂

拉拔用润滑剂

一、拉拔润滑剂性能要求

通常拉拔润滑剂应满足如下要求：

（1）使拉拔材料、模具及钢芯间的摩擦力减小，并使拉拔材料断面每次减小率或拉拔增长率提高，要求拉拔油黏度适当，一般根据拉拔具体条件，选用40℃时黏度9～74.8mm2/s的挤压润滑油；

（2）满足高速拉拔的要求，并防止金属烧结、熔粘或抓结；

（3）使抗变形性高的材料易于拉拔，并防止金属过热；

（4）保证功率传达作用和液压作用，在拉模和拉拔件间起液体介质作用；（5）使拉拔产品的表面光洁程度和规格精度提高；

（6）减少拉拔工具和拉模的磨损并防止损伤；

（7）拉拔后易于从拉拔产品表面上除掉，并对产品热处理和退火质量无不良影响；

（8）长期贮存或使用中变质慢，对人员无毒无害无恶臭。

二、拉拔润滑剂的分类

拉拔润滑剂分为干式润滑剂、湿式润滑剂和油性润滑剂三大类，它们的形状、性质和使用条件各不相同，如表1所示。

表1拉拔润滑剂的分类和应用

（1）干式润滑剂干式润滑剂为粉末状，使用时不与水或油调合，而是直接送到润滑面上。在拉拔过程中干式润滑剂在压力和热的作用下软化，由粉末变成流动性的润滑膜黏附和铺展在金属表面起润滑作用。和湿式润滑剂相比，冷却效果差，所以常辅以机械方法进行冷却。最早使用的干式润滑剂是石灰皂液，其中硬脂酸钙、硬脂酸钡等金属皂是润滑剂。它由油脂、脂肪酸、水和石灰在一定条件下反应制得，制备工艺不同，所得润滑剂的性能也不同。一般石灰用量占干式润滑剂总量的45％左右。石灰本身无润滑作用，但它可调节金属皂的软化点和作为金属皂的载体。近年来随着拉拔速度大幅度提高，为提高润滑效果在干式润滑剂中加入滑石粉、二氧化钛、石墨、二硫化钼等固体润滑剂和含硫的极压添加剂。

（2）湿式润滑剂湿式润滑剂是膏状或油状润滑剂，其主要成分有牛油、菜籽油、豆油等动植物油；锭子油、机械油等矿物油；脂肪酸金属皂、蜡等油性剂；一些含有S、P、C1、B等元素的极压剂及表面活性剂等。使用时将润滑剂掺水，制成均一的液体。水基拉拔油剂具有冷却性好，价廉和安全等优点。其缺点是润滑性能较差，容易变质发臭，因而使用受到一定限制。小直径（2.0mm以下）的金属丝大都是湿式拉拔的，如光面钢丝、镀铜、镀锌等镀层钢丝、铜丝等，其工艺特点是金属丝及模具浸泡在水基润滑剂中完成。水基润滑剂大都是一些偏碱性的由多种化学品组成的混合物，pH值是其一个重要属性，pH值的高低反映润滑剂的状态及内在性质，对使用性能如防腐性、防锈性、润滑性、抑菌性等影响很大，pH值小于7乳液即遭破坏，失去润滑性。因此生产中应严格加以控制，以使其处于最佳状态。大部分润滑剂常使用脂肪酸皂作乳化剂，其在拉拔铜丝、镀铜、镀锌钢丝时，常因铜、锌金属的溶解而生成脂肪酸的铜、锌皂沉淀，从而因生成游离碱使pH值逐步升高，维持润滑剂稳定。因此，从润滑剂的研制角度考虑，应生产出耐酸、碱侵蚀的较稳定的润滑剂。其主要措施有：乳化剂采用在酸、碱中均有表面活性的非离子表面活性剂，润滑、极压组分采用硬脂酰胺、MCA 等超细固体稳定化合物，添加具有能较大吸收残酸的耐酸化合物等，以使整个润滑体系具有一定的酸、碱缓冲能力。

某拉拔润滑剂的配方如下，可用于*****钢丝、电缆线等的拉拔，具有清洗、润滑和防锈等作用。

组分（质量分数）组分（质量分数）

轻质润滑油（40℃，29.9 石油磺酸钠25

10～15mm2/s）磺化油43

苯并三氮唑0.1 三乙醇胺 2

（3）油性润滑剂油性润滑剂是以矿物油为主要成分的润滑剂。根据需要配成不同黏度，黏度越高则润滑性能越好。但用低黏度油配制的乳液润滑时，制品退火后表面光泽稍好。油性润滑剂在拉拔线材时的润滑性和表面性质介于干式润滑剂和湿式润滑剂之间。精细拉拔线材上允许附着油性物质，表面能显示出光泽。拉拔铝、铜的中、细线材时常用油性润滑剂，但镀铝细线则宜用干式润滑剂拉拔。拉拔不锈钢中、细线亦常用油性润滑剂，粗线则用干式润滑剂。几种油性润滑剂的组成及性能如表2所示。

表2油性润滑剂的组成及性能

三、拉拔润滑剂的应用

一般拉拔软钢、铜、铝及其合金时，直接用拉拔润滑剂。但拉拔硬质合金钢、不锈钢、钛、锆等材料时，则需先行造膜。

（1）棒材、线材拉拔用润滑剂

①钢的拉拔润滑钢丝拉拔时，由于存在易粘膜的危险，常常采用干膜润滑作为初始防护层。低中碳钢丝拉拔用干拉法，润滑剂用石灰或硼砂，也可以使用一般拉拔油。硼砂在高湿度情况下会回复结晶状态，但中等湿度时具有良好的防腐蚀性能。如果拉丝以后不需要清除，最好用硬脂酸钙作润滑剂。硬脂酸钙也常于硬脂酸钠、石灰一起用于软钢和中碳钢的拉拔。需经退火处理的，必须在退火前残渣清除，否则在热处理时，残渣转变成炭化沉积物，部分沉积在金属表面上，影响拉制品质量。

②铝和铝合金的拉拔润滑铝和不锈钢相似，表面有一层易碎的氧化膜，但比不锈钢好拉得多。铝和铝合金带材及棒材拉拔，常用钙基润滑脂和10％～30％动植物油及皂组成的润滑剂。近年来也较多使用合成酯类油代替动植物油。其加入量依合金的种类、拉拔尺寸及速度而定。一般拉拔软金属时，要用含脂肪油或酯油的润滑剂，以防粘膜、烧结等不利情况的发生。

铝线拉拔，一般可由直径10mm的铝棒拉拔成铝线，此时用40℃黏度为19. 8～110 mm2/s的润滑油，喷在拉模和铝棒上。所用润滑油的黏度大小是依拉拔铝线的尺寸，拉拔速度（最高到1500m/min），拉拔直径减小比和要求的粗糙度而定。如拉拔5～10mm直径铝线时，一般用50℃黏度为100～250 mm2/s的混合脂肪润滑油在50～65℃下循环使用；拉拔2～5mm直径铝线，用50℃黏度为30～50 mm2/s的混合脂肪润滑油；拉拔2mm以下的细铝线，用50℃黏度为10 mm2/s左右的混合脂肪润滑油；铝线精拉用40℃时黏度为1～55 mm2/s混脂润滑油。混脂主要包括脂肪酸及脂肪酸酯和乙烯基硬脂酸钠、烯烃丙烯酸酯等。也有使用乳化液和乳化油膏润滑的，不过使用范围不大，使用时必须注意防止白色锈斑的产生。拉拔铝及其合金使用的一些皂粉混合物的配方如下。

配方1

组分（质量分数）组分（质量分数）