不锈钢管挤压用工艺润滑剂的发展前景

  早期使用的润滑剂，曾采用“包套挤压”不锈钢等贵重产品，即在不锈钢管坯料的外表面包套上一层铜，作为挤压时的润滑剂。20世纪20年代未，开始采用石墨、二氧化硫、滑石、锯末、氯化钠和重油等作为钢质材料和各种产品挤压时的润滑剂。与此同时，曾经还使用过一种“新型的润滑工艺”，即“Cgatot工艺”作为不锈钢管挤压的润滑工艺，即采用石墨、西麻子油和锯末的混合物，并在其内还加入烟火、铸成盘状，放置在挤压模与坯料之间。当其加热的坯料接触时，发生爆炸后呈粉状涂敷在挤压不锈钢管坯料的表面上作为润滑剂。

 多年来，许多工业国家受到用挤压法生产有色金属产品的启示，都曾经考虑，甚至试验过用热挤压法来生产黑色金属的产品，并得出了黑色金属同有色金属一样可以用挤压法来生产钢管和型钢的结论。只是在挤压黑色金属时，设备容易损坏，特别是模子，常常是经过一次操作之后，就不能再使用了，影响了这一技术的发展。但是，人们还是不断地进行挤压法用于挤压钢质材料变形的试验研究，因为普遍认为不锈钢管挤压法如果用于黑色金属制品的生产成功后将会意义更大。

 首先是用挤压法能像有色金属一样制造实心和空心不规则断面的型材，这是因为一些形状复杂的型钢通常是无法用轧制的方法生产的。其次是由于工业发展需要含有大量附加元素的、高性能的产品，而这类产品在轧制时会给操作带来很多的困难，成材率极低或者根本就无法加工。特别是当这类产品的需要量不多，批量很小，特地为此制成轧制设备和工具的成本很高。而对于多品种、小批量产品的生产，挤压法的灵活性和经济性都是吸引人的。因此，当时曾有人应用挤压钢的某些方法，少量地、有条件地制造毛坯，但始终没有得到过成品。当时的情况下认为，挤压钢质材料的主要技术问题是，寻找新的模子材料以提高挤压模的使用寿命。

 1938年，法国电气化学公司研制成功一种耐高温的合金，他们以为可以用这种新材料制造挤压模，以承受挤压钢时产生的高温和应力。于是很快开展了用这种新材料制造挤压模可行性研究，并在一台600吨小型挤压机上进行了试验。试验研究结果并不令人满意。在经过了深入的试验研究之后，他们开始认识到应该寻找一种有效的润滑方法。因为挤压时，存在于坯料与工具之间的摩擦使挤压筒及挤压模都受到严重的磨损。于是他们试验了各种不同的润滑剂，其中包括滑石、白垩粉、石墨、硼砂以及各种动物、植物、矿物油类。可是，无论是能耐挤温度的固体油脂或者是液体油都没能得到令人满意的效果。根据观察，任何液体润滑剂在操作过程中，甚至在操作之前就被挤压的压力从模孔中压出，因此，也就不能保证润滑的效果。相反，固体润滑剂（滑石、石墨）虽能冷却模子，但其腐蚀性很强，加速了模子的磨损。

 综合所有的研究结果得出了结论：有效的润滑剂必须在操作温度下具有胶黏性能。在试验过程中要保证润滑剂的效能，在与热坏料接触时，所使用的润滑材料应该由固体状态变成胶黏固体，而不是液体状态。在这种情况下，胶黏的润滑剂提供了适当的机械阻力，能够抵抗所产生的压力。同时一面软熔一面不断地产生一层隔热的胶黏薄膜，裹住了挤压条材。玻璃或在挤压温度下具有黏性的材料（如黏结剂、炉渣或者某些盐类或盐的混合物）符合以上要求，同时还有隔热的性能，这就能保护工具不致高温，同时也能防止热坯料表面的冷却。润滑剂的基本原则确定之后，这一新技术运用于工业中所产生的许多细节向题也就接着在试验研究中逐一得到解决。

 法国的金属拉拔与轧制工厂改造了原来的6MN(600t)挤压机，同时，浙江至德钢业有限公司及金属拉拔与轧制工厂联合共同建成了一台15MN(1500t)新式的挤压机，以便用于新工艺进行各项工业性试验。此后几年，金属拉拔与轧制工厂和法国瓦鲁雷克联合公司一起共同使用6MN(600t)挤压机和15MN(1500t)挤压机继续进行这一新工艺的试验研究，在挤压技术上及使用的材料上都进行了许多重要的改进，并逐步地解决了新工艺用于工业生产时的许多实际操作问题，创造并进一步完善了钢挤压的新工艺。

 1941年，“玻璃润滑剂高速挤压法”专利许可证颁发给塞菲拉克（Cefilac)公司（原金属拉拔与轧制工厂）的技术经理J.赛茹尔内（J.Sejournet),并且很快被美国、英国、西班牙、奥地利、日本、瑞典等30多个国家购买。到了20世纪50年代初期，由于相关科学技术的进步，尤其是材料科学和无氧化加热技术的发展，钢挤压的工艺和设备得到进一步的完善和提高。1951年底，世界上第一个采用“玻璃润滑剂高速挤压法”生产不锈钢管的工业性生产车间在美国的Babcock&Wilcox公司建成投产。此后十来年间，国外的几乎所有的生产不锈钢管的大公司，都逐渐以挤压工艺来取代了其他的不锈钢管生产方法，包括普遍采用的二辊斜轧穿孔工艺。目前，在国外使用的玻璃润滑剂，已经实现了专门化、系列化和多元化。人们还在不断地寻找高效、经济和取材方便的玻璃润滑剂的新品种，以适应热压法的发展对玻璃润滑剂所提出的高效率、多品种和高质量的要求。