[发明专利]一种用于摆动辗压成形的润滑剂及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于金属零件摆动辗压成形的润滑剂及其使用方法，特别是一 种用于钽及钽合金零件摆动辗压成形的润滑剂及其使用方法。具体而言，本发明涉 及一种在钽及钽合金坯料表面形成润滑薄膜的润滑剂，所述润滑薄膜适于钽及钽合 金进行大变形量的摆动辗压成形。

背景技术

钽及钽合金具有高密度、耐高温、强度高和良好的加工性能、断裂韧性、耐蚀 性等优点，是航空、航天、化工、核工业、高温技术等领域不可缺少的重要材料。 但是，由于钽及钽合金的粘附性强、摩擦系数大，在进行大变形量摆动辗压成形过 程中，如果润滑效果不好，那么就很容易与摆辗模具产生粘结，不但导致产品的表 面质量恶化、成品率降低，而且使模具磨损严重、寿命大大缩短。因此，在摆动辗 压变形之前，必须对钽及钽合金坯料进行表面处理，使得摆动辗压变形过程中坯料 与模具之间具有良好的润滑条件。

通常，在进行摆动辗压变形之前，对金属材料的润滑处理的主要有两种方式， 即磷化-涂覆润滑剂和磷化-皂化处理。

磷化-涂覆润滑剂处理的主要工序如下：先通过化学处理在金属坯料表面形成 磷酸盐转化膜，即磷化处理，然后在该磷酸盐转化膜表面涂覆动植物油脂、矿物油 或者二硫化钼、石墨乳等润滑剂，从而在坯料表面形成润滑薄膜。所述的磷酸盐转 化膜作为涂覆润滑剂的载体，起到增加润滑薄膜附着力的作用。但实践证明，由于 钽及钽合金的磷化处理效果较差，坯料表面所形成的磷酸盐转化膜的附着力差，导 致以该磷酸盐转化膜为载体的润滑层的附着力降低，进而使得润滑效果显著降低。

磷化-皂化处理的主要工序如下：首先，通过磷化处理在金属坯料表面形成磷 酸盐转化膜，然后将磷化处理后的坯料浸于皂化液中，皂化液将与磷酸盐转化膜进 行反应，并在磷酸盐转化膜表面生成皂化膜，该皂化膜在摆动辗压变形过程中起到 润滑作用，另外，有时还要在摆辗模具以及坯料上涂抹动植物油脂或者二硫化钼、 石墨乳等润滑剂，以便进一步增加润滑效果。但是由于钽及钽合金的磷化处理效果 较差，坯料表面所形成的磷酸盐转化膜的附着力差、厚度及致密性低，导致反应生 成的皂化膜的附着力差、厚度及致密性低，进而使得润滑效果显著降低。对于钽及 钽合金来说，该处理方法在变形量不大、变形温度低于200℃的情况下润滑效果尚 可，然而对于大变形量、变形温度在300℃以上的摆动辗压成形而言则润滑效果较 差，不能有效降低摩擦，导致产品的表面质量恶化、摆辗模具磨损严重、寿命大大 缩短。

发明内容

本发明的目的就是针对上述润滑措施的不足，提供一种用于钽及钽合金零件摆 动辗压成形的润滑剂以及该润滑剂的使用方法，在钽及钽合金坯料表面形成适于进 行大变形量摆动辗压成形的润滑薄膜，有效改善坯料与模具之间的润滑条件、防止 坯料与模具粘结、提高模具使用寿命和制品表面质量。本发明通过特定配比的润滑 剂，并采用合适的处理方法，在钽及钽合金坯料表面形成润滑薄膜就能达到上述目 的。

本发明的目的之一是通过以下技术方案实现的：

一种用于钽及钽合金零件摆动辗压成形的润滑剂，其组分和配比如下：

①二硫化钼、石墨、氮化硼中的任何一种或两种；

②硼砂、石蜡、二氧化硅、硫酸钠中的任何一种或两种；

③水；

其中组分①和②的重量比例范围为10～17，组分③与组分①和②之和的重量比 例范围为0.11～0.25。

本发明的另一目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于钽及钽合金零件摆动辗压成形的润滑剂的使用方法，包括步骤：

(1)先将润滑剂预热到70℃～90℃，同时将钽及钽合金坯料在加热炉中加热到 200℃～300℃并保温10分钟～30分钟；

(2)然后迅速将预热后的润滑剂均匀地涂于坯料表面，随后将坯料继续在200 ℃～300℃加热炉中保温10分钟～30分钟烘干；

(3)待润滑剂充分干燥固化以后再重复上述喷涂、加热烘干工序1～3次。

一种优选方案，其特征在于：所述的钽及钽合金坯料在喷涂前，先通过一个或 者多个表面清理工序去除坯料表面的结垢、油污等外来物质，所述表面清理工序包 括除油、脱脂、清洗、干燥。

有益效果：