环保型铝合金热模锻润滑剂的研究

• 作 者: 潘小波
• 出 处: 华中科技大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 环保型润滑剂 石墨型润滑剂 硬脂酸盐 摩擦系数

热模锻工艺作为锻压生产中的重要组成部分,其中80%的锻件是由模锻工艺生产的。而在热模锻工艺中所使用的润滑剂是影响锻件质量、生产效率以及成本的关键技术之一。传统所用石墨系润滑剂由于具有摩擦系数小、承压能力高、易清除等优点,因而在铝合金热锻模上有非常广泛的应用,但同时由于石墨型润滑剂具有较差的隔热性、石墨脏、黑且在使用中产生粉尘易导电等缺点,容易导致机器短路、不具有环保特性而限制了石墨型润滑剂更进一步应用。针对石墨系润滑剂在环保和安全方面的缺点,本文致力于研究开发一种以高分子有机材料为主体,再辅助以合适的润滑材料和其他助剂而组成的一种水溶性新型环保型润滑剂,分析新型环保型润滑剂的机理,并同石墨润滑剂等对比分析,以及应用于实际应用的效果验证。首先,本文以ENFL有机材料为主体材料,通过添加合适的润滑材料和乳化剂等其他助剂以及优化乳化工艺,进而研发出一种新型的水溶性型环保润滑剂是本文研究的重点内容。实验结果表明,当乳化剂含量控制在0.2%,温度控制在80℃以上、时间控制在25min时,其润滑效果最佳;当硬脂酸盐B和D混合添加ENF溶液中时,其摩擦系数最小,可以达到0.05左右。其次,本文采用制备的新型润滑剂同石墨润滑剂及3种市场上使用的润滑剂进行了成膜性、悬浮性、摩擦系数以及用圆环镦粗后圆环试样表面的对比分析。对比结果显示,ENFL润滑剂采用圆环镦粗法测得的摩擦系数优于其他几种润滑剂,并采用ABQUAS进行圆环镦粗的模拟验证,成膜性和悬浮性性能优秀,且圆环表面质量好,容易清洁。同时对ENFL润滑剂的微观结构分析,润滑剂中新型网状多孔结构和相对容易滑动的硬脂酸盐分子层降低了横向的剪切应力,增加了其润滑能力。最后,本文通过设计实验用小模具验证ENFL润滑剂在不同压缩量、液压力和温度下进行了实际的验证,试验结果显示ENFL型润滑剂在实际的使用中具有较好的润滑性能且对环境无污染。