摩擦與潤滑7.

1、7. 7. 潤滑劑與潤滑工藝潤滑劑與潤滑工藝 7.1 潤滑劑的分類與要求潤滑劑的分類與要求 （1 1）潤滑劑的分類）潤滑劑的分類 金屬材料成形常用的潤滑劑按其形態(tài)可分以下幾種金屬材料成形常用的潤滑劑按其形態(tài)可分以下幾種: : 1) 1) 液體潤滑劑液體潤滑劑 2) 2) 固體潤滑劑固體潤滑劑 3) 3) 熔體潤滑劑熔體潤滑劑 4) 4) 液液- -固態(tài)潤滑劑固態(tài)潤滑劑 (2) (2) 潤滑劑的要求潤滑劑的要求 1) 1) 有較強的粘附能力和耐壓性能；有較強的粘附能力和耐壓性能； 2) 2) 有適當(dāng)?shù)恼扯?；有適當(dāng)?shù)恼扯龋?3) 3) 對工具和變形金屬有一定的化學(xué)穩(wěn)定性對工具和變形金屬有一定的化學(xué)

2、穩(wěn)定性, ,灰分少；灰分少； 4) 4) 有適當(dāng)?shù)拈W點及著火點；有適當(dāng)?shù)拈W點及著火點； 5 5液體潤滑劑要求有良好的冷卻性能；液體潤滑劑要求有良好的冷卻性能； 6) 6) 對人體無害，不污染環(huán)境；對人體無害，不污染環(huán)境； 7) 7) 使用和清理方便；使用和清理方便； 8) 8) 成本低成本低, ,資源豐富。資源豐富。 礦物油礦物油(1) (1) 組成組成 礦物油潤滑劑是由礦物油潤滑劑是由基礎(chǔ)油和添加劑基礎(chǔ)油和添加劑調(diào)制而成的調(diào)制而成的?；A(chǔ)油基礎(chǔ)油的最主要組成是經(jīng)的最主要組成是經(jīng)過煉制的，天然過煉制的，天然礦物油礦物油( (原油原油) )是一種深褐色的粘稠液體。礦物油是由多種是一種深褐色的粘稠

3、液體。礦物油是由多種碳氫碳氫化合物化合物( (烴類烴類) )組成的化合物。此外，還含有少量的碳、氮、氧等化合物。組成的化合物。此外，還含有少量的碳、氮、氧等化合物。 天然原油中有三種主要天然原油中有三種主要烴類：烷烴、環(huán)烷烴烴類：烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴，芳香烴，在少數(shù)石油中，還在少數(shù)石油中，還有不飽和烴烯烴。有不飽和烴烯烴。7.2 7.2 液體潤滑劑液體潤滑劑 (2) 礦物油理化性能礦物油理化性能 1) 粘度與粘粘度與粘-溫特性溫特性 2) 凝固點凝固點： 流動的油冷卻到完全失去流動性時的溫度流動的油冷卻到完全失去流動性時的溫度 叫做凝固點。叫做凝固點。 3) 閃點閃點： 當(dāng)達到一定濃度時，與明

4、火接觸會產(chǎn)生短時閃點，此溫度為閃點。當(dāng)達到一定濃度時，與明火接觸會產(chǎn)生短時閃點，此溫度為閃點。 當(dāng)溫度升高到使油著火燃燒當(dāng)溫度升高到使油著火燃燒5秒秒以上時，此溫度叫做燃點。以上時，此溫度叫做燃點。 4) 抗氧化安定性抗氧化安定性：潤滑油在使用或貯存保管期間要求性能安定：潤滑油在使用或貯存保管期間要求性能安定,不易氧化變質(zhì)，不易氧化變質(zhì)， 這種性質(zhì)稱之為抗氧化安定。這種性質(zhì)稱之為抗氧化安定。 5) 酸值酸值： 酸值是評定潤滑油中有機酸含量的指標(biāo)。酸值是評定潤滑油中有機酸含量的指標(biāo)。 6) 灰分與殘?zhí)炕曳峙c殘?zhí)浚簹執(zhí)繗執(zhí)扛邷叵路纸舛a(chǎn)成固體炭沉淀物的傾向叫做成焦性，高溫下分解而產(chǎn)成固體炭沉淀物的

5、傾向叫做成焦性， 用殘?zhí)繑?shù)值表示。用殘?zhí)繑?shù)值表示。灰分灰分 油品在規(guī)定的條件下燃燒后，所剩不燃物質(zhì)稱為灰分。油品在規(guī)定的條件下燃燒后，所剩不燃物質(zhì)稱為灰分。 動植物油動植物油 動植物油也稱脂肪油或油脂動植物油也稱脂肪油或油脂,脂肪油可分兩類脂肪油可分兩類:油和脂肪油和脂肪,常溫常溫下為液體者稱為下為液體者稱為油油,固體者稱為固體者稱為脂肪脂肪。油脂是油和脂肪的總稱。油脂是油和脂肪的總稱。 (1) (1) 油脂的組成油脂的組成 油脂來自動植物體是由油脂來自動植物體是由高級脂肪酸和甘油所形成的酯類化合高級脂肪酸和甘油所形成的酯類化合物物,油脂的通式如圖，在式中油脂的通式如圖，在式中R1、R2、R3

6、代表高級脂肪酸中的烴代表高級脂肪酸中的烴基基，三者相同者（，三者相同者（R1R2R3）為單純甘油酯；三者不同者為）為單純甘油酯；三者不同者為混合甘油酯?；旌细视王ァＳ椭嵌喾N高級脂肪酸所組成的甘油酯的混合物油脂是多種高級脂肪酸所組成的甘油酯的混合物。（2）動植物油油脂的性質(zhì)）動植物油油脂的性質(zhì) 1) 物理性質(zhì)物理性質(zhì) 無色、無味、無嗅的物質(zhì)，無色、無味、無嗅的物質(zhì)，不溶于水不溶于水而而溶于乙醚、丙酮、酒精、溶于乙醚、丙酮、酒精、 四氯化碳四氯化碳等有機溶劑中，等有機溶劑中， 2) 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 可水解油脂中的脂肪酸部分如含有不飽和的碳碳雙鍵，則還有可水解油脂中的脂肪酸部分如含有不飽和的碳碳

7、雙鍵，則還有 加成、氧化、聚會等反應(yīng)。加成、氧化、聚會等反應(yīng)。 3) 潤滑性能潤滑性能脂肪酸的潤滑性能由表可知脂肪酸的潤滑性能由表可知酸相同酸相同，增加醇的原子數(shù)，則脂的增加醇的原子數(shù)，則脂的 潤滑性能提高潤滑性能提高；否則；否則醇相同，則硬脂酸的潤滑性能比油酸酯好，正構(gòu)和醇相同，則硬脂酸的潤滑性能比油酸酯好，正構(gòu)和 異構(gòu)脂肪醇的效果相同。異構(gòu)脂肪醇的效果相同。 金屬材料成形常用的動植物油：豬油、牛油、棕櫚油、蓖麻油、葵花籽油、金屬材料成形常用的動植物油：豬油、牛油、棕櫚油、蓖麻油、葵花籽油、豆油棉籽油、花生油等。豆油棉籽油、花生油等。其中蓖麻油潤滑效果好，其次棕櫚油，較差的是棉籽油其中蓖麻油

8、潤滑效果好，其次棕櫚油，較差的是棉籽油。 合成潤滑油合成潤滑油 (1) (1) 合成脂肪酸合成脂肪酸 合成脂肪酸是合成脂肪酸是石蠟石蠟在催化劑在催化劑( (高錳酸鉀高錳酸鉀) ) 作用下作用下, ,用空氣中的氧進行用空氣中的氧進行液相液相氧化氧化，然后進行，然后進行皂化皂化、酸化酸化后后制得制得。合成脂肪酸潤滑性能好，但是合成脂肪酸潤滑性能好，但是具有腐蝕性和臭味。具有腐蝕性和臭味。 （2 2）合成脂肪酸酯）合成脂肪酸酯 合成脂肪酸有很好的潤滑性能合成脂肪酸有很好的潤滑性能, ,但是它的腐蝕性較大，塑性加工時不但是它的腐蝕性較大，塑性加工時不易采用，而要采用合成脂肪酸酯。易采用，而要采用合成脂

9、肪酸酯。 脂肪酸酯可以由脂肪酸酯可以由合成脂肪酸合成脂肪酸聚酯化聚酯化獲得。獲得。 乳化液乳化液 乳化液的組成乳化液的組成 乳化液有三種組分：乳化液有三種組分： 油相、水、乳化劑油相、水、乳化劑 一般材料成形中采用一般材料成形中采用礦物油作為油相礦物油作為油相，或者再添加動植物油及其它添加劑。，或者再添加動植物油及其它添加劑。 乳化劑乳化劑是是一種表面活性劑一種表面活性劑，可降低液面和液滴的表面張力的物質(zhì)，乳化劑在水，可降低液面和液滴的表面張力的物質(zhì)，乳化劑在水和油中具有一定的溶解度，其分子由親油基和親水基二個極性基構(gòu)成。和油中具有一定的溶解度，其分子由親油基和親水基二個極性基構(gòu)成。 采用親油

10、親水的平衡值可定量的表示親油和親水的相對強度。采用親油親水的平衡值可定量的表示親油和親水的相對強度。 乳化劑表面活性物質(zhì)乳化劑表面活性物質(zhì)（1 1）乳化劑）乳化劑表面活化物質(zhì)的結(jié)構(gòu)表面活化物質(zhì)的結(jié)構(gòu) 表面活化劑分子式的結(jié)構(gòu)有長鏈脂肪表面活化劑分子式的結(jié)構(gòu)有長鏈脂肪(RCOOH)、醇、醇(ROH)、 胺胺(RNH2)以及以及烷基硫酸酯鹽烷基硫酸酯鹽(ROSO3Na)、烷基磺酸鹽、烷基磺酸鹽(RSO3Na) 。 分子結(jié)構(gòu)特點分子結(jié)構(gòu)特點: 含有含有親油極親油極和和親水極親水極，即，即: 親油基親油基=親水基親水基 親水極性基團親水極性基團: COOH、-OH、-NH2、-OSO3 -SO3 親油的

11、非極性基團親油的非極性基團: R 硬脂酸的分子結(jié)硬脂酸的分子結(jié)構(gòu)具有雙親極構(gòu)具有雙親極（2）表面活化物質(zhì)的特性）表面活化物質(zhì)的特性 1）表面活性物質(zhì)溶于水，親水基由于受極性很強的分）表面活性物質(zhì)溶于水，親水基由于受極性很強的分子的吸引，有鉆入水中的趨勢子的吸引，有鉆入水中的趨勢 2）非極性基團，有憎水基，則傾向于翹出進入到非極）非極性基團，有憎水基，則傾向于翹出進入到非極性的空氣或油相中性的空氣或油相中 因此，表面活性分子濃聚在油和水相互排斥的界面上，因此，表面活性分子濃聚在油和水相互排斥的界面上，呈現(xiàn)有規(guī)則的排列。呈現(xiàn)有規(guī)則的排列。（3 3）表面活性物質(zhì)的分類）表面活性物質(zhì)的分類 陰離子型表

12、面活性物質(zhì)陰離子型表面活性物質(zhì) 凡表面活性物質(zhì)在水中凡表面活性物質(zhì)在水中電離后的陰離子帶親水基電離后的陰離子帶親水基的稱陰離子型的稱陰離子型表面活性物質(zhì)。其親水基為脂肪酸鹽：表面活性物質(zhì)。其親水基為脂肪酸鹽：(-COONa(-COONa) )、硫酸酯鹽、硫酸酯鹽(-(-OSOOSO3 3Na)Na)、磺酸鹽、磺酸鹽(-SO(-SO3 3Na)Na)、磷酸鹽、磷酸鹽-OPO-OPO3 3NaNa。 陽離子型表面活性物質(zhì)陽離子型表面活性物質(zhì) 凡表面活性物質(zhì)電離后的凡表面活性物質(zhì)電離后的陽離子帶親油基陽離子帶親油基的稱陽離子型表面活的稱陽離子型表面活性物質(zhì)。有胺鹽劑性物質(zhì)。有胺鹽劑(R(RNHNH3

13、 3 ClCl) )、季胺鹽型、季胺鹽型(R(R(CH(CH3 3) )2 2N N ClCl) ) 兩性表面活性物質(zhì)兩性表面活性物質(zhì) 表面活性物質(zhì)同時具有表面活性物質(zhì)同時具有陽離子和陰離子陽離子和陰離子表面活性的性質(zhì)。例如，表面活性的性質(zhì)。例如，氨基酸在一定酸度下可顯示等電狀態(tài)：氨基酸在一定酸度下可顯示等電狀態(tài)： R R1 1NHRNHR2 2COOH=RCOOH=R1 1NHNH2 2R R2 2COOCOO 非離子型表面活性劑非離子型表面活性劑 是指在溶液中是指在溶液中不能電離不能電離,又又不能生成離子的表面活性物質(zhì)不能生成離子的表面活性物質(zhì),其親水其親水性主要決定于醚鍵結(jié)合性主要決定于

14、醚鍵結(jié)合O。如高級醇聚乙二醇醚如高級醇聚乙二醇醚(RO(CH2CH2O)nH) 屬于這類。還有脂類和酰胺類等。在應(yīng)用方面屬于這類。還有脂類和酰胺類等。在應(yīng)用方面僅次于陰離子型。僅次于陰離子型。 乳化理論乳化理論 一種液相以細小液滴形式分布于另一種液相中形成兩液相一種液相以細小液滴形式分布于另一種液相中形成兩液相組成的足夠穩(wěn)定的系統(tǒng)稱為組成的足夠穩(wěn)定的系統(tǒng)稱為乳化液。乳化液。 若將水和油在燒杯中靜置，如圖若將水和油在燒杯中靜置，如圖a所示，所示，油、水是分層的油、水是分層的。在邊界上形成油和水的接觸界面。如果加入少量表面活性在邊界上形成油和水的接觸界面。如果加入少量表面活性劑劑（乳化劑）（乳化劑

15、）則首先表面活性物質(zhì)排列在界面上如圖則首先表面活性物質(zhì)排列在界面上如圖b所所示示 , 將油和水聯(lián)接在一起。經(jīng)攪拌后，表面活性劑形成外將油和水聯(lián)接在一起。經(jīng)攪拌后，表面活性劑形成外殼將油滴包圍起來，使油形成殼將油滴包圍起來，使油形成小顆粒分散于水中小顆粒分散于水中，乳化劑，乳化劑具有兩親作用，使水溶液呈現(xiàn)乳狀，如圖具有兩親作用，使水溶液呈現(xiàn)乳狀，如圖c所示所示。 乳化液穩(wěn)定性條件：乳化液穩(wěn)定性條件：必須加入乳化劑。必須加入乳化劑。乳化熱力學(xué)機理：乳化熱力學(xué)機理： （a） 油滴散布在水中時，由于油油滴散布在水中時，由于油水界面的水界面的比表面很大比表面很大，體系，體系能量很高能量很高，因此是熱力學(xué)

16、不穩(wěn)定體系，當(dāng)油滴相碰時就會，因此是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，當(dāng)油滴相碰時就會聚合聚合，以減少相界面，以減少相界面，降低降低體系能量體系能量，形成圖，形成圖a的分布。的分布。 （b）加入乳化劑后，其分子具有）加入乳化劑后，其分子具有雙親結(jié)構(gòu)雙親結(jié)構(gòu)，可以吸附在，可以吸附在兩相界面兩相界面上，上，降降低界面張力，降低體系能量低界面張力，降低體系能量，使體系穩(wěn)定。，使體系穩(wěn)定。 此外，離子型的表面活性物質(zhì)可以使液滴間產(chǎn)生庫侖斥力，使乳化液穩(wěn)定此外，離子型的表面活性物質(zhì)可以使液滴間產(chǎn)生庫侖斥力，使乳化液穩(wěn)定存在。存在。 乳化液與乳化液與乳化劑乳化劑類型類型乳化液的類型乳化液的類型： 水包油型水包油型（O/W

17、）乳化液水多油少，用于潤滑冷卻，是金屬成形常用的乳化液。）乳化液水多油少，用于潤滑冷卻，是金屬成形常用的乳化液。 油包水型油包水型（W/O）乳化液水少油多，）乳化液水少油多， 如重油乳化液，主要用于燃料燃燒。如重油乳化液，主要用于燃料燃燒。加入某加入某些表面活性物質(zhì)，可使乳化液穩(wěn)定，這些物質(zhì)稱為乳化劑。根據(jù)形成乳化液的類型。些表面活性物質(zhì)，可使乳化液穩(wěn)定，這些物質(zhì)稱為乳化劑。根據(jù)形成乳化液的類型。 乳化劑可分為兩類乳化劑可分為兩類： 水包油型水包油型（O/W乳化劑是親水性的，在水中的溶解度比油中的溶解度大。如水乳化劑是親水性的，在水中的溶解度比油中的溶解度大。如水溶性皂、溶性皂、ROSO3Na

18、、RSO3N、RN（CH3）3Cl、蛋白質(zhì)、植物膠、淀粉、磺化植物油。、蛋白質(zhì)、植物膠、淀粉、磺化植物油。 油包水型油包水型（W/O）乳化劑是親油性的，如金屬皂、高級醇（）乳化劑是親油性的，如金屬皂、高級醇（C13H37OH）或高級脂、）或高級脂、氧化植物油、石墨等。氧化植物油、石墨等。 常用的潤滑油添加劑常用的潤滑油添加劑 1 1）油性添加劑）油性添加劑 是由極性很強的分子組成是由極性很強的分子組成, ,在常溫下吸附在金屬表面上形成邊界潤滑膜。如果是流體在常溫下吸附在金屬表面上形成邊界潤滑膜。如果是流體動壓潤滑，則純礦物油就可以；如果潤滑狀態(tài)是邊界潤滑，就需要用油性添加劑來加動壓潤滑，則純礦

19、物油就可以；如果潤滑狀態(tài)是邊界潤滑，就需要用油性添加劑來加強這層邊界膜。強這層邊界膜。 常用的有：動植物油脂、硫化動植物油、脂肪酸以及脂肪醇等。常用的有：動植物油脂、硫化動植物油、脂肪酸以及脂肪醇等。 2 2）極壓添加劑）極壓添加劑主要是含主要是含S S、P P、ClCl的物質(zhì)的有機極性化合物。的物質(zhì)的有機極性化合物。 3) 3) 防銹劑。防銹劑。 4) 4) 抗氧化劑。抗氧化劑。 5) 5) 增粘劑。增粘劑。 6) 6) 降凝劑：降凝劑：降低凝固點。降低凝固點。 7) 7) 防泡劑。防泡劑。 固態(tài)潤滑劑的特點與分類固態(tài)潤滑劑的特點與分類 (1)(1)特點特點 固體潤滑劑同液體潤滑劑比較固體潤

20、滑劑同液體潤滑劑比較, ,有使用溫度范圍寬、承載能力強的優(yōu)點，有使用溫度范圍寬、承載能力強的優(yōu)點，并在極高或極低加工速度以及真空的條件下，也能發(fā)揮良好的潤滑作用。并在極高或極低加工速度以及真空的條件下，也能發(fā)揮良好的潤滑作用。其不足是摩擦系數(shù)高一般為其不足是摩擦系數(shù)高一般為0.040.040.250.25，無冷卻作用。，無冷卻作用。 (2) (2) 分類分類 1)1)層狀固體層狀固體: :石墨、二硫化鉬、云母、二硫化鎢（石墨、二硫化鉬、云母、二硫化鎢（HCPHCP）等。）等。 2)2)非金屬無機物非金屬無機物:PbS:PbS、FeSFeS、NaFNaF、CaFCaF、陶瓷等。、陶瓷等。 3)3

21、)金屬薄膜金屬薄膜: :鉛、錫、鋅、銅等。鉛、錫、鋅、銅等。 4)4)塑料塑料: :聚四氟乙烯、尼龍等。聚四氟乙烯、尼龍等。7.3 7.3 固體潤滑劑固體潤滑劑 粉狀固體潤滑劑與油或水混合，制成液固兩相分散粉狀固體潤滑劑與油或水混合，制成液固兩相分散的懸浮狀的液固潤滑劑。例如石墨和二硫化鉬，二的懸浮狀的液固潤滑劑。例如石墨和二硫化鉬，二硫化鉬的硫原子與金屬雖然有較強的結(jié)合力，吸附于硫化鉬的硫原子與金屬雖然有較強的結(jié)合力，吸附于金屬表面上，但是所形成的吸附膜的強度不高，仍有金屬表面上，但是所形成的吸附膜的強度不高，仍有較好的潤滑性能，并且使用也方便。因此，石墨和二較好的潤滑性能，并且使用也方便。

22、因此，石墨和二硫化鉬一般制成水劑或油劑的懸浮液，浸涂或涂刷于硫化鉬一般制成水劑或油劑的懸浮液，浸涂或涂刷于金屬和工具的表面上；也可用壓縮空氣噴涂。金屬和工具的表面上；也可用壓縮空氣噴涂。 二硫化鉬、石墨制成水劑或油劑的方法是把二硫化鉬、石墨制成水劑或油劑的方法是把1030相應(yīng)的細粉添加到各種礦物油或水中混合而成的相應(yīng)的細粉添加到各種礦物油或水中混合而成的。為了減少沉淀，可加入適量的活性劑作為了減少沉淀，可加入適量的活性劑作分散劑分散劑(含含Ca、Ba的有機磺酸鹽、聚丙烯酸甲酯的有機磺酸鹽、聚丙烯酸甲酯);為了使?jié)櫥瑒┖芎脼榱耸節(jié)櫥瑒┖芎玫木鶆蛲糠笥跓峤饘俦砻娴木鶆蛲糠笥跓峤饘俦砻?可加入可加入

23、濕潤劑濕潤劑(如水玻璃、玻如水玻璃、玻璃、樹脂璃、樹脂),為了脫模而加為了脫模而加脫模劑脫模劑,一般選用產(chǎn)生氣體的一般選用產(chǎn)生氣體的物質(zhì)物質(zhì)(銨鹽或碳氫化合物銨鹽或碳氫化合物)。為了油水潤滑材料分布。為了油水潤滑材料分布均勻穩(wěn)定，需要加入均勻穩(wěn)定，需要加入乳化劑乳化劑。7.4 7.4 液固潤滑劑液固潤滑劑鋼鐵材料以及鋼鐵材料以及Mn、Mo、Ta、Nb、Ti等金屬及其合金在熱鍛或熱擠壓時等金屬及其合金在熱鍛或熱擠壓時采用采用玻璃潤滑劑玻璃潤滑劑。玻璃在常溫下為固體，而在一定溫度下為熔體，呈粘。玻璃在常溫下為固體，而在一定溫度下為熔體，呈粘稠狀，所以稱熔體潤滑劑，還有瀝青、石蠟及有機金屬皂等。稠狀

24、，所以稱熔體潤滑劑，還有瀝青、石蠟及有機金屬皂等。SiO2、B2O3是構(gòu)成玻璃潤滑劑的主要成分。因此，玻璃可分為硅酸鹽和硼硅酸是構(gòu)成玻璃潤滑劑的主要成分。因此，玻璃可分為硅酸鹽和硼硅酸鹽二類鹽二類,還有鋁硅酸鹽、硼鋁硅酸鹽。在擠壓和鍛造成形中還有鋁硅酸鹽、硼鋁硅酸鹽。在擠壓和鍛造成形中,加工溫度為加工溫度為1100以上以上,一般使用硅酸鹽。一般使用硅酸鹽。 在玻璃潤滑劑中，一般還加入在玻璃潤滑劑中，一般還加入 堿金屬氧化物堿金屬氧化物(Na2O、K2O、Li2O)、堿堿土金屬氧化物土金屬氧化物(MgO、CaO、BaO、PbO)及及AI2O3、TiO2、ZrO2等等,主要主要目的是目的是調(diào)整粘度

25、、軟化溫度、潤濕性、熱脹系數(shù)等。調(diào)整粘度、軟化溫度、潤濕性、熱脹系數(shù)等。玻璃潤滑劑一般的成分玻璃潤滑劑一般的成分: 3070 SiO2 、040 B2O3 、 023Al2O3、025Na2O、 025K2O、 020CaO、 010Li2O、 010PbO、 06MgO 、 010BaO。 此外，還可以加入其它氧化物此外，還可以加入其它氧化物 7.5 7.5 熔體潤滑劑熔體潤滑劑 鋼材拉拔和某些難于鍛造鋼材拉拔和某些難于鍛造加工的金屬時加工的金屬時,有時要采有時要采用潤滑涂層的工藝用潤滑涂層的工藝,必須在金屬的表面先進行表面處理必須在金屬的表面先進行表面處理,形成一定厚度的潤滑涂層或者形成有

26、形成一定厚度的潤滑涂層或者形成有“載體載體”作用的作用的涂層涂層,然后再配合適當(dāng)?shù)臐櫥瑒?，涂層是潤滑劑的重要然后再配合適當(dāng)?shù)臐櫥瑒?，涂層是潤滑劑的重要組成部分，它除了有潤滑作用外還具有組成部分，它除了有潤滑作用外還具有“載體載體”作用，作用，把潤滑劑載入?？?，以保證形成足夠厚度的潤滑膜，把潤滑劑載入?？?，以保證形成足夠厚度的潤滑膜，達到潤滑的目的。達到潤滑的目的。分類分類： 石灰涂層石灰涂層 硼砂涂層硼砂涂層 磷酸鹽涂層磷酸鹽涂層 草鹽涂層草鹽涂層 7.6 7.6 金屬表面涂層潤滑金屬表面涂層潤滑軋制、拉拔潤滑機理軋制、拉拔潤滑機理 潤滑機理主要是流潤滑機理主要是流體體動壓潤滑機制油楔動壓潤滑

27、機制油楔效應(yīng)效應(yīng)、接觸表面微觀、接觸表面微觀不不平度夾帶機制平度夾帶機制以及接觸以及接觸表面的表面的物理與化學(xué)吸附物理與化學(xué)吸附機制機制共同作用共同作用, 使變形區(qū)使變形區(qū)中形成潤滑膜及其吸附中形成潤滑膜及其吸附塑化效應(yīng)塑化效應(yīng),形成潤滑。形成潤滑。7.7 7.7 金屬材料成形中的工藝潤滑金屬材料成形中的工藝潤滑 軋制潤滑機理軋制潤滑機理 在軋制變形區(qū)的入口，軋輥和軋材表面形成在軋制變形區(qū)的入口，軋輥和軋材表面形成楔形縫楔形縫隙隙，由于軋輥的旋轉(zhuǎn)，而產(chǎn)生流體動力學(xué)效應(yīng)，潤滑，由于軋輥的旋轉(zhuǎn)，而產(chǎn)生流體動力學(xué)效應(yīng)，潤滑劑形成動壓力，使?jié)櫥瑒┻M入軋制變形區(qū)；另一方面，劑形成動壓力，使?jié)櫥瑒┻M入軋制

28、變形區(qū)；另一方面，由于軋輥和軋材表面粗糙度對潤滑劑有由于軋輥和軋材表面粗糙度對潤滑劑有夾帶夾帶作用，有作用，有利于潤滑劑進入軋制變形區(qū)。利于潤滑劑進入軋制變形區(qū)。 鋼材熱軋工藝潤滑鋼材熱軋工藝潤滑 潤滑劑類型潤滑劑類型l 礦物油為基的液體潤滑劑礦物油為基的液體潤滑劑需要添加各種添加劑。需要添加各種添加劑。液體潤滑劑通常以油水混合物的形式使用液體潤滑劑通常以油水混合物的形式使用。油水。油水混合潤滑劑可以是混合潤滑劑可以是乳化液乳化液、懸浮體或機械混合物。油、懸浮體或機械混合物。油水混合液的潤滑作用機理通常是從水包油相向油包水混合液的潤滑作用機理通常是從水包油相向油包水相的轉(zhuǎn)變過程?；旌弦阂运?/p>

29、的形式到達軋輥表水相的轉(zhuǎn)變過程。混合液以水包油的形式到達軋輥表面并進入變形區(qū)，在變形區(qū)的溫度和壓力作用下，水面并進入變形區(qū)，在變形區(qū)的溫度和壓力作用下，水很快蒸發(fā)并轉(zhuǎn)變成油包水相，油受熱分解，其分解產(chǎn)很快蒸發(fā)并轉(zhuǎn)變成油包水相，油受熱分解，其分解產(chǎn)物起作用潤滑作用。物起作用潤滑作用。l 熱軋油熱軋油 礦物油礦物油為基的熱軋油為基的熱軋油 ,潤滑的效果較差。潤滑的效果較差。 動植物油動植物油為基的熱軋油為基的熱軋油,潤滑效果好。潤滑效果好。 化學(xué)合成型化學(xué)合成型的熱軋油的熱軋油,潤滑效果次之潤滑效果次之。 熱軋潤滑劑的供油方式熱軋潤滑劑的供油方式 純油的供給方式純油的供給方式 通過蒸汽或壓縮空氣霧

30、化后噴到軋輥上，或者通過通過蒸汽或壓縮空氣霧化后噴到軋輥上，或者通過壓靠在軋輥上的油氈等將油傳給軋輥。壓靠在軋輥上的油氈等將油傳給軋輥。 油水混合液的的供給方式油水混合液的的供給方式 * 潤滑劑與軋輥冷卻水混合后噴射到軋輥上，方法簡潤滑劑與軋輥冷卻水混合后噴射到軋輥上，方法簡單，但是浪費油；單，但是浪費油； * 油和水在單獨設(shè)置的管路中成機械混合液噴射到軋油和水在單獨設(shè)置的管路中成機械混合液噴射到軋輥上。此法節(jié)油，但裝置復(fù)輥上。此法節(jié)油，但裝置復(fù) 雜。雜。 * 油和水合成乳化液或機械混合液噴射到軋輥上，油油和水合成乳化液或機械混合液噴射到軋輥上，油耗少，操作穩(wěn)定性好。耗少，操作穩(wěn)定性好。 冷軋

31、鋼帶潤滑工藝?yán)滠堜搸櫥に?潤滑劑潤滑劑 水溶性軋制液水溶性軋制液一般使用乳化液。一般使用乳化液。 軋制油軋制油冷軋用冷軋用 潤滑方法潤滑方法 *直接供油系統(tǒng)直接供油系統(tǒng) 主要用于軋制較薄的、供給潤滑性能好的、主要用于軋制較薄的、供給潤滑性能好的、不穩(wěn)定的油水機械混合物。一次使用，另外有單獨的供水不穩(wěn)定的油水機械混合物。一次使用，另外有單獨的供水系統(tǒng)冷卻軋輥。系統(tǒng)冷卻軋輥。 * 循環(huán)供油系統(tǒng)循環(huán)供油系統(tǒng) 主要用于軋制較厚的薄板，將乳化液或純主要用于軋制較厚的薄板，將乳化液或純油噴射到軋輥和軋件上，同時起潤滑和冷卻作用，循環(huán)使用。油噴射到軋輥和軋件上，同時起潤滑和冷卻作用，循環(huán)使用。 * 混合

32、供油系統(tǒng)混合供油系統(tǒng) 用于軋制各種較厚的薄板，它是將潤滑性用于軋制各種較厚的薄板，它是將潤滑性能好的、濃度比較高的乳化液，極少的量直接噴射到鋼板上，能好的、濃度比較高的乳化液，極少的量直接噴射到鋼板上，與此同時，把大量的、濃度比較低的乳化液通過循環(huán)系統(tǒng)噴與此同時，把大量的、濃度比較低的乳化液通過循環(huán)系統(tǒng)噴射到軋輥上。射到軋輥上。 冷軋鋼帶供油系統(tǒng)冷軋鋼帶供油系統(tǒng) 熱軋鋼管工藝潤滑熱軋鋼管工藝潤滑 熱軋鋼管工藝過程是將實心的坯料經(jīng)穿孔機、軋管機熱軋成荒管，然后熱軋鋼管工藝過程是將實心的坯料經(jīng)穿孔機、軋管機熱軋成荒管，然后經(jīng)定徑制成成品管。經(jīng)定徑制成成品管。 潤滑劑潤滑劑 石墨和各種礦物油組成的潤

33、滑劑石墨和各種礦物油組成的潤滑劑 由于礦物油燃燒形成碳，污染環(huán)境，也由于礦物油燃燒形成碳，污染環(huán)境，也使鋼材表面碳增加，逐漸被淘汰。使鋼材表面碳增加，逐漸被淘汰。 石墨和食鹽組成的潤滑劑較好石墨和食鹽組成的潤滑劑較好 鹽類潤滑劑，比較成熟的是以氯化物和磷酸鹽為主。鹽類潤滑劑，比較成熟的是以氯化物和磷酸鹽為主。 潤滑方式潤滑方式穿孔機工藝潤滑穿孔機工藝潤滑：在頂頭涂抹潤滑劑，其方法：采用水冷頂頭；潤滑劑涂：在頂頭涂抹潤滑劑，其方法：采用水冷頂頭；潤滑劑涂抹在頂頭并烘干，比較好的潤滑劑是抹在頂頭并烘干，比較好的潤滑劑是10的食鹽和的食鹽和25的熟石灰的熟石灰。自動軋管機的工藝潤滑自動軋管機的工藝潤

34、滑：短頂頭軋制的潤滑部位是頂頭和毛管的接觸變形：短頂頭軋制的潤滑部位是頂頭和毛管的接觸變形區(qū)。區(qū)。潤滑劑比較好的是磷酸鹽類或以石墨粉為主的潤滑劑。潤滑劑比較好的是磷酸鹽類或以石墨粉為主的潤滑劑。均整機工藝潤滑均整機工藝潤滑：主要潤滑芯棒，為了能順利脫棒。常用潤滑劑為：主要潤滑芯棒，為了能順利脫棒。常用潤滑劑為20三三聚磷酸鈉的懸浮液聚磷酸鈉的懸浮液。連軋管工藝潤滑。連軋管工藝潤滑 主要潤滑長芯棒與毛管內(nèi)壁，防止主要潤滑長芯棒與毛管內(nèi)壁，防止粘結(jié)。潤滑劑為粘結(jié)。潤滑劑為石墨石墨，均勻的涂在芯棒表面或者使用，均勻的涂在芯棒表面或者使用三聚磷酸鈉三聚磷酸鈉潤滑劑。潤滑劑。 拉拔潤滑工藝?yán)螡櫥に?

35、潤滑劑分類潤滑劑分類 (1)干式潤滑劑干式潤滑劑 金屬表面涂層金屬表面涂層碳酸鈣肥皂膜、磷酸鹽膜、硼砂膜、碳酸鈣肥皂膜、磷酸鹽膜、硼砂膜、草酸鹽膜、金屬模以及樹脂膜等。草酸鹽膜、金屬模以及樹脂膜等。 金屬皂類金屬皂類 它的組成為金屬皂（它的組成為金屬皂（硬脂酸鈉、鈣、鋰、硬脂酸鈉、鈣、鋰、鋁鋁）占）占6080% 。無機物（。無機物（石灰、滑石粉、鈦白粉石灰、滑石粉、鈦白粉）占占2040%、各種添加劑（極壓添加劑、各種添加劑（極壓添加劑石墨、二硫石墨、二硫化銅、硫磺粉化銅、硫磺粉）占少量。）占少量。 二硫化鉬、二流化鎢及石墨肥皂粉。二硫化鉬、二流化鎢及石墨肥皂粉。(2)濕式潤滑劑濕式潤滑劑 拉拔時使用比較廣泛，大致采用以下幾種：拉拔時使用比較廣泛，大致采用以下幾種：礦物油礦物油 常用的礦物油有錠子油、機械油、汽缸油、常用的礦物油有錠子油、機械油、汽缸油、變壓器油以及工業(yè)齒輪油等。變壓器油以及工業(yè)齒輪油等。脂肪酸、脂肪酸皂、動植物油、高級醇類和松香。脂肪酸、脂肪酸皂、動植物油、高級醇類和松香。乳化液。乳化液。 有色金屬拉拔潤滑方法有色金屬拉拔潤滑方法 使用礦物油時需加入一定量的表面活性物質(zhì)作為油性添加劑。使用礦物油時需加入一定量的表面活性物質(zhì)作為油性添加劑。 銅及其合金銅及其合金、鋁及其合金鋁及其合金由變壓器油、油酸、三