[发明专利]一种温锻石墨防护润滑剂及其制备方法及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及温锻润滑技术领域，具体涉及一种温锻石墨防护润滑剂及其制备方法及其使用方法。

背景技术

锻造是一项涉及到众多环节的系统工程，锻造技术是支撑制造装备业的基础技术，其主要分为热锻、温锻、冷锻。热锻在高温下进行，通常温度为900℃—1260℃，金属变型载荷相对较小，金属毛坯在进行防护润滑条件下，表面也会产生微量的氧化和合金元素贫化。冷锻可以获得完全无余量的锻件，但仅限于低合金化的普通材料的中、小锻件。温锻是温度在200℃—900℃范围内工件材料的再结晶温度与室温之间的锻压工艺，其综合热锻和冷锻优点，金属变型温度介于热锻和冷锻之间的锻造工艺。

温锻石墨防护润滑剂与传统的热锻和冷锻润滑剂的最大区别在于：温锻石墨防护润滑剂用于当今世界先进的温锻和闭塞锻造工艺，适应较宽的润滑温度和锻造工艺，其剪切强度必须低于热锻和冷锻润滑剂的剪切强度，即低于温度毛坯的剪切强度，其润滑性优于热锻石墨润滑剂，同时，温锻石墨防护润滑剂吸附在锻件表面，对锻件表面形成防护层，在温锻温度范围内有良好的可塑性和冷却性，对锻件表面合金元素贫化和防脱碳有较高的抑制性，此外，温锻石墨防护润滑剂喷涂在模具表面，特别在闭塞锻造模腔内，锻造完成后迅速挥发，无任何残留物堆积模腔内，从而提高锻件精度，延长模具寿命。

发明内容

由于温锻石墨防护润滑剂的锻造温度低于热锻温度，因此，要求润滑剂具有极强的被膜延展性，发明人将不同温度范围的粘结剂和符合温锻温度条件下的抗氧剂相结合，既能保证润滑被膜牢固、均匀地粘附模腔或锻件表面，又能保证润滑被膜随温度变化不被破裂，延展性强，满足金属成型需要。

本发明提供了一种温锻石墨防护润滑剂及其制备方法及其使用方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种温锻石墨防护润滑剂，包括以下质量份数配方成分：

硼酸1-5份、碱性硅溶胶3-15份、热固性树脂1-5份、二甘醇0.5-3份、三乙醇胺0.5-2份、羧甲基纤维素纳0.5-1份、亚甲基双奈璜酸钠1-2份、石墨1-20份、烷基化芳香胺0.5-2份、壬基酚聚氧乙烯醚0.5-2份、聚丁烯琥珀酰亚胺0.2-0.5份、硫化脂肪1-2份、液态聚乙二醇0.5-2份、丙烯酸脂0.1-0.5份、蒸馏水30-90份。

其中，碱性硅溶胶、热固性树脂作为粘接剂，同时，上述2中粘接剂的适用温度不同。烷基化芳香胺作为抗氧化剂，其尤其适用于温锻温度环境。也就是说，采用不同温度范围的粘结剂和符合温锻温度条件下的抗氧剂，当温锻温度达到300℃时，硼酸开始熔化，熔化后的硼酸盐被膜将石墨牢固、均匀地粘附模腔表面，当温锻温度升高至500℃以上时，烷基化芳香胺、壬基酚聚氧乙烯醚、聚丁烯琥珀酰亚胺化学原料失去水分，开始熔化，熔化后的流体将固体润滑材料与空气隔开，避免氧化，使润滑被膜随温度变化不被破裂，延展性强，满足金属成型需要。

进一步，包括以下质量份数配方成分：

硼酸3份、碱性硅溶胶9份、热固性树脂3份、二甘醇2份、三乙醇胺1.5份、羧甲基纤维素纳0.8份、亚甲基双奈璜酸钠1.5份、石墨10份、烷基化芳香胺1.5份、壬基酚聚氧乙烯醚1.4份、聚丁烯琥珀酰亚胺0.3份、硫化脂肪1.5份、液态聚乙二醇1.0份、丙烯酸脂0.4份、蒸馏水60份。

本发明提供一种温锻石墨防护润滑剂的制备方法，包括如下步骤：

S1：依次称取硼酸、热固性树脂、三乙醇胺、羧甲基纤维素钠、亚甲基双奈璜酸钠、二甘醇和烷基化芳香胺，称取蒸馏水21-80份，混合，得到第一混合物；

S2：称取石墨，制备石墨滤饼；

S3：将第一混合物和余量蒸馏水混溶，混溶3-4h后，加入碱性硅溶胶和石墨滤饼，混溶3-5h，得到第二混合物；

S4：将壬基酚聚氧乙烯醚、聚丁烯琥珀酰亚胺、硫化脂肪、液态聚乙二醇依次相继投入第二混合物中，混溶3-5h，研磨3-4h，得到第三混合物；

S5：将第三混合物与丙烯酸脂份进行消泡调和溶解，即得温锻石墨防护润滑剂。

进一步，所述第一混合物的制备过程为：

S11：称取蒸馏水10—50份和硼酸，混溶并加热，得到第一溶液；

S12：称取热固性树脂和1—10份蒸馏水，混溶并加热，得到第二溶液；

S13：将第一溶液和三乙醇胺混合，调和搅拌至pH值为7-9，得到第三溶液；

S14：称取羧甲基纤维素钠、亚甲基双奈璜酸钠和10—20份蒸馏水，混溶，得到第四溶液；