在20世紀(jì)70年代初,出現(xiàn)了關(guān)于以結(jié)晶物質(zhì)為基質(zhì)的潤滑劑的研究和使用,發(fā)現(xiàn)這類潤滑劑比其他類型的潤滑劑更為有效。
在英國采用在玄武巖天然礦物質(zhì)的基礎(chǔ)上研制出的結(jié)晶型潤滑劑。為了降低以玄武巖為基礎(chǔ)的結(jié)晶潤滑劑的熔化溫度,均質(zhì)其化學(xué)成分和獲得一定的玄武巖結(jié)構(gòu),可采取下列工序:熔化、加入易熔化的添加劑、第二次再熔化、控制其結(jié)晶結(jié)構(gòu)。
采用上述結(jié)晶型潤滑劑可以提高擠壓不銹鋼管速度。當(dāng)在1150~1250℃擠壓鎳基合金型材時,采用玄武巖結(jié)晶潤滑劑特別有效。當(dāng)擠壓溫度范圍為1050~1150℃。
擠壓鉻鎳鋼及其合金型材時,推薦采用玄武巖與玻璃或硼砂和晶石組成的結(jié)晶潤滑劑,以降低其熔化溫度。為了簡化制作結(jié)晶型潤滑劑的工藝,俄羅斯曾研究了采用硅酸硼一組的易熔礦物質(zhì)和冶金爐渣來制作結(jié)晶型潤滑劑。
當(dāng)擠壓溫度在1150~1250℃范圍內(nèi)時,用于坯料外表面滾涂的結(jié)晶型潤滑劑廣泛使用硅鈣硼石和硅鈣硼石-鈣鐵輝石、石榴石。而用于制作擠壓模潤滑墊時,廣泛采用高爐爐渣。
結(jié)晶型潤滑劑的特點是其使用的溫度范圍比較狹窄。因此,對于擠壓不同的材料時,必須選擇具有不同熔化溫度的潤滑劑。
在20世紀(jì)70年代,國外通過研究又獲得了結(jié)晶玻璃用于難變形合金和低塑性材料制品擠壓時,更完善的潤滑劑及其使用方法。這樣,通過改變玻璃的成分可以在更大的范圍內(nèi)調(diào)整其用于相應(yīng)的擠壓金屬和合金強度,并具有合適的熔化溫度的結(jié)晶玻璃潤滑劑。
為了進一步提高潤滑劑的性能,又研制出以結(jié)晶礦物質(zhì)為基礎(chǔ)的潤滑劑。這種潤滑劑是由NaCl和Na2CO3等物質(zhì)組成的粉狀混合物。其既非均質(zhì),又非無定形的,其特點是:
1. 塑性薄膜的導(dǎo)熱系數(shù)約為同樣厚度一層塑性鋼的導(dǎo)熱系數(shù)的1/62,玻璃潤滑劑的1/10。
2. 摩擦系數(shù)高,f=0.052,而玻璃潤滑劑f≥0.05~0.035。
3. 擠壓過程中,潤滑劑分裂成細(xì)小的晶粒,保護制品表面不被氧化。并對擠壓模以及制品的表面起磨光作用,無黏附性。
4. 為了適應(yīng)不同的擠壓工藝的要求,其成分可以調(diào)整。
5. 價格比玻璃潤滑劑高。
6. 擠壓溫度下,不銹鋼管壁內(nèi)外表面上的殘留潤滑劑容易裂落,也可以用一般碳鋼的酸洗方法去除。