CN101148627A - 用于金属材料加工的润滑剂 - Google Patents
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Abstract
一种用于金属材料的压力加工的润滑剂,该润滑剂包含链烷烃。链烷烃的含量为润滑剂总重量的96-100重量%。该润滑剂在40℃下的动力粘度小于或等于2.0。优选,链烷烃的碳数为8-13,沸点低于或等于210℃。
Description
本申请要求日本专利申请第2006-230406号的优先权,该专利申请的内容参考结合于本文。
发明领域
本发明涉及用于金属材料(特别是不锈钢板)加工(如压力加工)的润滑剂,所述加工也称为金属加工。本发明还涉及使用所述润滑剂对金属材料加工的方法。
发明背景
轧制钢板作为金属材料应用于许多领域,用于制造汽车、建筑材料、大型家用电器、电子器件或其它这类产品。例如,用于汽车的轧制钢板必须能提供优良的防锈性能,防锈性能对在北美或北欧的寒冷地区尤为重要,在这些地区,冬季时在路面铺设岩盐(即腐蚀材料)作为防冻剂。加拿大防腐蚀规则规定车身必须在5年内能抗表面生锈,并且在10年内能抗穿孔腐蚀。近来,加拿大的规则被一般用作车身防锈性能的标准。
不锈钢板的例子包括电镀锌钢板、热浸镀锌钢板、锌-镍合金电镀钢板和有机复合物镀敷钢板。电镀锌钢板通常用于汽车制造领域,因为电镀锌钢板具有良好的表面光滑度、易焊接性、易涂覆性、良好的加工性并且便宜易得。
一般而言,在汽车、建筑材料、大型家用电器、电子器件或其它这类产品的制造领域,金属材料,如轧制钢板通过各种加工,被加工或成形为所需的型材。已知的金属加工技术的例子包括压力加工,如冲压、模压、精冲裁、穿轧、折弯、扩孔弯边、拉伸、剪边和卷边,这些加工都可以借助于专用加工工具进行。
对金属材料进行加工时,一般在金属材料与加工工具如模具(冲杆和模头组件)之间使用润滑剂,以减小它们之间的摩擦。因此,施用的润滑剂能有效防止加工工具被磨损,因而延长了加工工具的使用寿命。此外,润滑剂能有效提高金属材料的加工精度。通常,润滑剂包含添加剂,如特高压试剂、油基试剂和防锈剂以提高其润滑性。但是,由于润滑剂通常是非挥发性的,对金属材料进行加工后,润滑剂可能将非挥发性的润滑剂残余物留在金属材料上。因此,将加工后的金属材料传送到下一个加工步骤之前,必须从加工的产品除去或者洗去润滑剂残余物。即,在使用常规润滑剂进行金属加工时,必须提供清洗步骤,以除去润滑剂的残余物。然而,从环境以及生产效率考虑,最好能省去清洗步骤。因此,需要开发能提供与常规非挥发性润滑剂基本相同的润滑性的改进的或挥发性(快干型)的润滑剂。
已经研制了一些快干型的润滑剂用于金属加工。已知的快干型润滑剂一般可含有挥发性润滑剂主体,它们能在环境温度和压力下在数小时或数天内自然蒸发。因此,配制的快干型润滑剂可以省去清洗步骤,因为在对金属材料加工后,非挥发性的润滑剂残余物基本上没有留在金属材料上。
然而,某些已知的快干型润滑剂不具有足够的润滑性。润滑性不足可能在制成的产品中引起碎裂和磨损。此外,润滑性不足也就不能充分减小金属材料和加工工具之间的摩擦。结果,不能充分延长加工工具的使用寿命。为了提高快干型润滑剂的润滑性,在已知的一些快干型润滑剂中,可以适当增加特高压试剂、油基试剂和防锈剂的量。然而,这些组分量的增加可能会在进行加工后的金属材料上产生不希望的残余物。即,配制的润滑剂可能降低了自除去性。留在加工后的金属材料上的残余物可能对后道加工步骤(如涂覆步骤)产生负面影响。
此外,已知的一些快干型润滑剂含有氯组分。但是,润滑剂中包含的氯组分在加工期间或随时间容易分解产生不希望的分解产物。产生的分解产物使金属材料和加工工具(模具)生锈。此外,润滑剂在焚烧时,氯组分可能产生有害或有毒物质。而且,氯组分会腐蚀或损坏腐蚀炉。为了解决上述问题,需要研制能提供与非挥发性润滑剂基本相同的润滑性的改进的或无氯的快干型(挥发性)润滑剂。
迄今,已经研制了一些用于金属加工的快干型无氯润滑剂。例如,日本专利公报第60-19952号揭示一种用于金属加工的快干型无氯润滑剂组合物,该组合物包含沸点为23-125℃的卤代烃和沸点为130-250℃的含氟油。日本专利公报第7-283353号揭示一种快干型无氯润滑剂组合物,该组合物包含粘度为1.5-2.0,比重为0.75-0.76,贝壳杉脂丁醇值为27-28的异链烷烃。该组合物中,异链烷烃含量优选为大于或等于70%。这种润滑剂组合物可以在环境温度下在数小时或数天内蒸发。此外,日本专利公报第9-255975号也揭示一种快干型无氯润滑剂组合物,该组合物包含环境压力下沸点为150-250℃的碳数为8-22的链烷烃和沸点为200-290℃的α烯烃。该组合物中,α烯烃含量优选为大于或等于10%。但是,从环境和自除去性考虑,已知的快干型无氯润滑剂都不能提供可用于金属加工的润滑剂功能。
因此,本领域需要一种能用于金属材料加工的改进的润滑剂。
发明内容
本发明的一个实施方式中,公开一种能用于对金属材料进行压力加工的润滑剂。该润滑剂包含占该润滑剂总重量的96-100重量%的链烷烃,该链烷烃在40℃下的动力粘度为小于或等于2.0。
配制的润滑剂因为其动力粘度较低而提高了润滑剂的流动性,因此能有效防止润滑剂过度粘附在金属材料上。此外,润滑剂因为挥发性链烷烃的含量较高而提高了挥发性,因此润滑剂能在环境的温度和压力下自然快速地从金属材料上蒸发。结果,本发明的润滑剂在对金属材料进行压力加工之后,在该金属材料上基本不产生不希望有的润滑剂残余物。因此,不必提供清洗步骤,以从进行了压力加工的金属材料上除去润滑剂残余物。换句话说,压力加工后的金属材料无需进行清洗步骤就可以直接进行再加工(如镀敷或涂覆)。此外,根据本发明的润滑剂,可以对具有不同厚度的金属材料进行压力加工,没有产生破裂和磨损。
优选使用碳数为8-13且沸点低于或等于210℃的链烷烃。使用这种链烷烃的润滑剂进一步提高了挥发性和流动性。因此,该润滑剂可以在环境的温度和压力下进一步快速蒸发。一般而言,含链烷烃的润滑剂可以在24小时内蒸发,该时间周期对应于将压力加工的金属材料必须传送到下一加工步骤(如电镀或涂覆步骤)所允许的最大时间周期。这样,就不必为了对压力加工的金属材料进行干燥而停止生产线。
此外,在本发明的另一个实施方式中,揭示一种使用加工工具对金属材料进行压力加工的方法。该方法包括在金属材料与加工工具之间输入上述润滑剂的步骤。
根据本发明,可以有效降低金属材料与加工工具之间的摩擦,而能有效防止加工工具的磨损。结果,加工工具的使用寿命延长。此外,可以防止在金属材料的压力加工的表面上形成裂纹和磨损。
在结合权利要求书阅读了以下详细描述后,能更容易地理解本发明的其它目的、特征和优点。
具体实施方式
下面,详细描述本发明的代表性实施方式。
本发明的润滑剂可以用于金属材料的加工。此外,加工的例子包括压力加工,如冲压、模压、精冲裁、穿轧、折弯、扩孔弯边、拉伸、剪边和卷边。润滑剂可含有链烷烃(饱和链烃)作为主要组分(润滑剂主体)。此实施方式中所用的链烷烃可包括直链烃(正链烷烃)、支链烃(异链烷烃)和环状烃(环烷烃)。链烷烃优选具有8-13个碳。即,链烷烃优选具有通式CnH2n+2,其中,n是8-13的整数。特别是,链烷烃可以是选自以下的至少一种化合物:辛烷(C8)、壬烷(C9)、癸烷(C10)、十一烷(C11)、十二烷(C12)、十三烷(C13)和它们的异构体。如所理解的,具有8-13个碳的链烷烃在环境温度下为液体。
一般而言,链烷烃的沸点随碳数增加而提高。碳数大于或等于14的链烷烃可能具有过高的沸点(即,过低的蒸发速率)。因此,这种高级链烷烃作为润滑剂基体或润滑剂组分是不可取的。此外,碳数大于或等于16的链烷烃在环境温度一般为固体。因此,不优选碳数大于或等于16的链烷烃作为润滑剂的组分。相反,碳数为5-7的链烷烃具有足够低的沸点(即,允许的蒸发速率)。因此,这种低级链烷烃可以用作润滑剂的组分。但是,一般不取碳数为5-7的链烷烃作为润滑剂的组分,因为链烷烃会产生不好的气味。此外,碳数为1-4的链烷烃在环境温度下一般为气体。因此,碳数为1-4的链烷烃基本上不能用作润滑剂组分。
链烷烃的沸点优选低于或等于210℃,更优选160-200℃。含有这种低沸点链烷烃的润滑剂,在环境温度和压力下,能够在几小时至24小时内从金属材料上迅速自然蒸发。因此,润滑剂可以在24小时内蒸发,该时间周期对应于在生产线上将加工的金属材料必须传送到下一加工步骤(如电镀或涂覆步骤)所允许的最大时间周期。结果,不必为了对加工的金属材料进行干燥而停止生产线。此外,优选润滑剂在12小时,更优选在6小时、最优选在2小时内,在环境温度和压力下完全蒸发。换句话说,优选具有合理蒸发速度的润滑剂。
润滑剂宜配制成使其40℃的动力粘度小于或等于2.0,更优选小于或等于1.8,最优选小于或等于1.5。因此,本发明配制的润滑剂因为增加了流动性而能有效防止其过量粘附到金属材料。结果,在对金属材料进行加工之后,本发明的润滑剂基本上不会在金属材料上产生不希望的润滑剂残余物。此外,40℃的动力粘度大于2.0的润滑剂降低了流动性。因此,这种润滑剂会过度粘附到金属材料上。结果,在对金属材料进行加工之后,这种润滑剂在金属材料上产生明显量的润滑剂残余物。此外,润滑剂不能从金属材料上有效蒸发。这意味着润滑剂的自除去性降低了。此外,优选润滑剂的动力粘度至少为1.0,以确保所要求的润滑剂的润滑性。
润滑剂宜配制成使其闪点为40-90℃,凝固点低于或等于-40℃,燃点高于或等于240℃。闪点不低于40℃的润滑剂可以在环境温度下安全处理。一般而言,闪点低于40℃的润滑剂在环境温度下非常易闪火。因此,这种润滑剂不能安全处理,特别是在夏季或者在热带或副热带地区。此外,凝固点不高于-40℃的润滑剂即使在冬季,特别是在寒冷地区也能容易地加工。即,凝固点高于-40℃的润滑剂在寒冷地区使用时很可能发生冻结。此外,燃点不低于240℃的润滑剂可以被安全处理,因为这种高燃点润滑剂被金属材料加工期间产生的热量或火星点燃的危险性较低。
润滑剂含有其总重量的96-100重量%的链烷烃。因此,这种润滑剂具有高挥发性,因而能在环境温度和用来下从金属材料快速自然蒸发。结果,本发明的润滑剂在金属材料加工后基本上不会在金属材料上产生不希望的润滑剂残余物。因此,不必为了在经加工的金属材料进行进一步加工之前从金属材料上除去润滑剂残余物,而对该金属材料进行清洗。换句话说,即使加工后的金属材料直接进行镀敷或涂覆,镀敷和涂覆后的金属材料也具有良好的镀敷或涂覆表面,没有任何缺陷(如不平坦部分和凸泡)。
需要时,润滑剂还可以包含一种添加剂作为添加组分。添加剂的加入量优选最多为润滑剂总重量的4重量%。添加剂的例子包括矿物油、含硫特高压试剂、油基试剂和防锈剂、抗氧化剂、防腐剂、着色剂、消泡剂和芳香物质。
用于本实施方式的矿物油的例子包括但不限于:在常规石油炼制工艺中生产的各种油品。这种石油炼制工艺包括以下步骤:在常压和减压下对原油进行蒸馏,获得馏出物,通过以下至少一种对所获馏出物进行进一步的处理:溶剂脱沥青、溶剂提取、加氢裂解、溶剂脱蜡、催化脱蜡、加氢精制、硫酸洗涤和白土处理。
合成油的例子有:聚α-烯烃、α-烯烃共聚物、聚丁烯、烷基苯、聚亚氧烷基乙二醇、聚氧化烯二醇醚、硅油和其它化合物。
含硫特高压试剂宜包含能提供特高压性质的各种类型的硫化合物。换句话说,含硫特高压试剂不限于特定的硫化合物。含硫特高压试剂的例子包括硫化脂肪、硫化脂肪酸、硫酸酯、硫化烯烃、聚硫化物、硫代氨基甲酸酯、硫化矿物油和二烷基二硫代磷酸锌(下面也称作ZnDTP)。此外,配制润滑剂时,优选使配制的润滑剂中的硫含量不大于润滑剂总重量的10ppm。已经发现,如果硫含量大于润滑剂总重量的10ppm,润滑剂可能在金属材料上生锈和污点。
油基试剂的例子包括牛油脂肪、猪油、大豆油、低芥酸菜子油、米糠油、椰子油、棕榈油、棕榈坚果油和它们的氢化产品。
防锈剂不限于特定的化合物。防锈剂的例子包括钙基防锈剂、钡基防锈剂和蜡基防锈剂。抗氧化剂的例子可包括胺系列化合物和酚类化合物。防腐剂的例子包括苯并三唑、甲苯基三唑和巯基苯并噻唑。此外,着色剂可以是各种类型的染料和颜料。
此实施方式的润滑剂对金属材料的加工有诸多益处。例如,这种润滑剂被输送到金属材料和加工工具(模具)之间时能有效提高金属材料的加工精度。此外,润滑剂能有效降低金属材料和加工工具之间的摩擦。一般而言,润滑剂可以通过例如但不限于的辊和喷雾器的装置施用于金属材料。此外,施用在金属材料和加工工具(模具)之间的润滑剂能有效保护加工工具免于生锈和受损,因而延长了加工工具的工作寿命。
接下来,描述在本实施方式中使用的金属材料。金属材料的例子有,轧制钢板(如不锈钢板、合金钢板和碳钢板),它们已经广泛用于许多领域,用于制造汽车、建筑材料、大型家用电器、电子器件或其它这类产品。金属材料优选是防锈的轧制钢板。不锈钢板的例子包括电镀锌钢板、热浸镀锌钢板、锌-镍合金电镀钢板和有机复合物镀敷钢板或者其它这类钢板。但是,更优选的不锈钢板是电镀锌钢板。电镀锌钢板已被广泛使用,因为电镀锌钢板具有良好的表面光滑度、易焊接性、易涂覆性、良好的加工性并且便宜易得。电镀锌钢板可以加工或通过加工成形为要求的形状的产品(如汽车部件)。
在此实施方式中,使用常规的轧制钢板作为金属材料,其可接受的厚度不大于1.4mm,更优选不大于1.2mm,最优选不大于1.0mm。相反地,轧制的不锈钢板用作金属材料,其可接受的厚度不大于2.0mm,更优选不大于1.6mm,最优选不大于1.4mm。一般而言,金属材料的厚度优选至少为0.1mm。此外,电镀锌钢板钢板的厚度优选至少为0.4mm,按照日本工业标准(JIS)G3313中规定。
下面描述本发明的润滑剂的例子。此外,下面的实施例是说明性的,不构成对本发明的限制。
在第一测试中,使用具有不同碳数的链烷烃(润滑剂基体)制备两个实例润滑剂(实施例1和2)和5个对照的润滑剂(对照例1-5)。两种实例润滑剂(实施例1和2)和五种对照润滑剂(对照例1-5)的组成示于表1。
表1
碳数 | 润滑剂基体含量(重量%) | 添加剂含量(重量%) | 类型 | ||
实施例 | 1 | 8-13 | 100 | 0 | 混合油 |
2 | 10-13 | 100 | 0 | 混合油 | |
对照例 | 1 | 4-12 | 100 | 0 | 混合油(汽油) |
2 | 8-16 | 100 | 0 | 混合油(煤油) | |
3 | 10-26 | 100 | 0 | 混合油(轻油) | |
4 | 13-16 | 100 | 0 | 混合油 | |
5 | 14-30 | 100 | 0 | 混合油 |
对实施例1和2以及对照例1-5的润滑剂,测试其润滑性能。为了评价润滑性能,对有润滑剂的金属材料(工件)分别进行加工或压力加工(冲裁或冲压),制造成形产品(测试件)。
成形产品的制备在以下条件下进行:
加工设备
AIDA压机,有冲杆和模头(Aida Engineering)
加工速度:60spm
冲杆材料:SKD11
模头材料:SKD11
工件
SECC(JIS G3313;通用目的的钢板)
宽度:150mm
厚度:0.3mm
润滑剂施用
通过树脂辊涂布机,将实施例1和2以及对照例的润滑剂均匀送至工件的表面。
加工(1)
用冲床对有润滑剂的各工件进行冲压,因而制造成形产品(测试件),该测试件上有3000个直径为2.5mm、6.0mm、22mm和100mm的穿孔。
加工(2)
用冲床对有润滑剂的各工件进行拉伸,因而制备成形产品(测试件),该测试件有3000个直径2.5mm的拉伸拔部分。
各工件加工(冲压和拉伸)后,目视观察冲杆的的表面外观,以确定是否存在缺陷,包括磨损和损坏。冲杆的外观根据以下评价标准进行评价:
A:优良(无缺陷)
B:良好(基本上无缺陷)
C:差(小的缺陷)
D:劣等(明显的缺陷)
此外,目视观察各成形产品的穿通孔和拉伸部分的加工的表面外观,以确定是否存在缺陷,包括损坏和毛刺。穿通孔和拉伸部分的加工的表面外观根据以下评价标准进行评价:
A:优良(无缺陷)
B:良好(基本上无缺陷)
C:差(小的缺陷)
D:劣等(明显的缺陷)
结果示于表2。
表2
实施例 | 对照例 | |||||||
1 | 2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
加工(1) | 冲杆外观 | A | A | B | A | A | A | A |
加工的表面的外观 | A | A | B | A | A | A | A | |
加工(2) | 冲杆外观 | A | A | B | A | A | A | A |
加工的表面的外观 | A | A | B | A | A | A | A |
如表2所示,除了对照例1外,冲杆在两种加工(1)和(2)之后都能具有优良的表面外观。这意味着实施例1和2以及对照例2-5的各润滑剂能有效防止冲杆在加工(冲裁和拉伸)期间的磨损。除了对照例1外,形成的产品中的穿孔和拉伸部分也都具有优良的表面外观。这意味着实施例1和2以及对照例2-5的各润滑剂能形成无损坏或毛刺的穿孔和拉伸部分。这些结果证实,只含有大于或等于8个碳数的链烷烃的润滑剂在加工期间具有优良的润滑性。换句话说,含有碳数小于8的链烷烃的润滑剂的润滑性降低。
在第二个测试中,按照与第一个测试相同的方式,制备两个实施例润滑剂(实施例1和2)和五个对照例润滑剂(对照例1-5)。实施例1和2以及对照例1-5的组成示于表1。
对实施例1和2以及对照例1-5的润滑剂,测试其挥发性或干燥性能。为了评价挥发性,对有润滑剂的金属材料(工件)测定其干燥时间。
第二个测试在以下条件下进行:
工件
SPCC(JIS G3141)
长度:80mm
宽度:60mm
厚度:1.0mm
润滑剂施用
将实施例1和2以及对照例1-5的各润滑剂均匀送至工件的表面。
润滑剂量
每个工件0.5克。
测定每个工件的干燥时间。该测定在工件水平放置在空气中的条件下进行。
结果示于表3。
表3
实施例 | 对照例 | ||||||
1 | 2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
干燥时间(小时) | 2 | 2 | 1 | 30 | =48 | 30 | =48 |
如表3所示,对照例2-5的润滑剂具有相对长的干燥时间(大于24小时)。与此相反,实施例1和2和对照例1的润滑剂的干燥时间极短(2小时以内)。这意味着实施例1和2以及对照例1的润滑剂具有很高的挥发性。这些结果表明,只含有碳数不大于13的链烷烃的润滑剂能够在24小时内从工件上自然蒸发。
在第三个测试中,按照与第一个测试相同的方式,制备两个实施例润滑剂(实施例1和2)和五个对照例润滑剂(对照例1-5)。实施例1和2以及对照例1-5的组成示于表1。
对实施例1和2以及对照例1-5的润滑剂,测试其散发的气味。由感觉评价各润滑剂的气味。
第三测试在以下条件下进行:
润滑剂的测试样品
分别将实施例1和2以及对照例1-5的润滑剂分配在500ml的玻璃烧杯中。
分配的润滑剂量
每个烧杯中100ml润滑剂。
五个或更多的人独立地对烧杯中的润滑剂测试样品嗅其气味,从而评价该润滑剂的气味。对各润滑剂的气味评价根据以下评价标准进行:
A:优良(良好气味)
B:良好(强烈气味但不难闻)
C:差(强烈的难闻气味)
结果示于表4。
表4
实施例 | 对照例 | ||||||
1 | 2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
气味评价 | A | A | C | B-C | B-C | A | A |
如表4所示,实施例1和2的润滑剂可具有良好的气味。然而,对照例1-3的润滑剂不具有能被接受的气味。这些结果表明,只含有碳数8-13的链烷烃具有良好的气味。换句话说,含有碳数小于8或者大于13的链烷烃的一些润滑剂具有难闻的气味。
由第一测试至第三测试的结果可知,润滑剂的碳数为8-13的链烷烃的含量为其总重量的100重量%时,润滑剂具有优良的润滑性、良好的加工性、快速干燥性和良好的气味性能。
在第四个测试中,按照与第一个测试相同的方式,制备一个实施例润滑剂(实施例1)。实施例1的组成示于表1。
对实施例1的润滑剂,评价该润滑剂对具有不同厚度的金属材料(工件)的润滑性能。为了评价润滑性能,分别加工(冲裁或冲压)各种厚度的有润滑剂的金属材料,因而制得成形产品(测试件)。
成形产品按照以下条件制造。
加工设备
AIDA压机,有冲杆和模头(Aida Engineering)
加工速度:60spm
冲杆材料:SKD11
模头材料:SKD11
工件(1)
SPCD(JIS G3141;用于拉伸的钢板)
宽度:100mm
厚度:0.5mm,1.0mm,1.4mm,2.0mm
工件(2)
SPCE(JIS G3141;用于深度拉伸的钢板)
宽度:100mm
厚度:0.5mm,1.0mm,1.4mm,2.0mm
工件(3)
SECD(JIS G3313;用于拉伸的电镀锌钢板)
宽度:100mm
厚度:0.5mm,1.0mm,1.4mm,2.0mm
工件(4)
SECE(JIS G3313;用于深度拉伸的电镀锌钢板)
宽度:100mm
厚度:0.5mm,1.0mm,1.4mm,2.0mm
润滑剂施用
通过树脂辊涂布机,将实施例1的润滑剂均匀送至工件的表面。
加工
用冲床对有润滑剂的各工件进行拉伸,因而制备成形产品(测试件),测试件上有直径2.5mm的拉伸部分。
各工件加工(冲压和拉伸)完成后,目视观察其表面外观,以确定是否存在缺陷,包括磨损和损坏。冲杆的外观根据和试验1相同的评价标准进行评价。
此外,对各成形产品目视观察其拉伸部分的加工表面的外观,以确定是否存在缺陷,包括磨损和损坏。拉伸部分的加工表面的外观根据和试验1相同的评价标准进行评价。
结果示于表5。
表5
厚度 | |||||
0.5mm | 1.0mm | 1.4mm | 2.0mm | ||
工件(1) | 冲杆外观 | A | B | A | C |
加工的表面的外观 | A | B | C | D | |
工件(2) | 冲杆外观 | A | B | B | C |
加工的表面的外观 | A | B | C | D | |
工件(3) | 冲杆外观 | A | A | B | C |
加工的表面的外观 | A | A | B | C | |
工件(4) | 冲杆外观 | A | A | B | C |
加工的表面的外观 | A | A | B | C |
如表5所示,对厚度小于或等于1.4mm的工件(1)和(2),冲杆具有合格的表面外观。类似地,成形产品的拉伸部分具有合格的表面外观。这意味着厚度小于或等于1.4mm的常规钢板可以使用本发明的润滑剂进行可靠的加工。对厚度小于或等于2.0mm的工件(3)和(4),冲杆具有合格的表面外观。类似地,成形产品的拉伸部分具有合格的表面外观。这意味着厚度小于或等于2.0mm的电镀锌(不锈)钢板可以使用本发明的润滑剂进行可靠的加工。可以认为在电镀锌钢板上锌膜可以起润滑剂的作用。
在第五个测试中,按照与第一个测试相同的方式,制备一个实施例润滑剂(实施例1)。实施例1的组成示于表1。
对实施例1的润滑剂,评价润滑剂中包含的添加剂对后加工(即涂覆)的影响。为了评价添加剂的影响,基于实施例1的润滑剂,制备具有不同含量添加剂的各种润滑剂。将配制的润滑剂施涂在金属材料(工件)上。润滑剂干燥后,对具有润滑剂的各工件进行处理(即涂覆),以制成涂覆的产品(测试件)。
完成对工件的涂覆之后,目视观察测试件的涂层表面的外观,以确定是否存在缺陷,包括不平整部分和未涂覆的部分。根据以下评价标准由外观评价涂层表面:
A:优良(无缺陷)
B:良好(轻微不平整部分)
C:差(未涂覆部分)
结果示于表6。
表6
添加剂含量(重量%) | ||||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
表面外观 | A | A | A | A-B | A-B | B | B | C | C | C |
如表6所示,对添加剂含量不大于4重量%的润滑剂,测试件的涂层表面的外观合格。然而,对添加剂含量为5-9重量%的润滑剂,测试件的涂层表面具有较多的不平整部分和未涂覆部分。据认为:这种缺陷是在润滑剂蒸发后在金属材料上产生的润滑剂残余物所造成的。此外,对添加剂含量不大于2重量%的润滑剂,测试件的涂层表面具有优良外观。因此,认为更优选添加剂含量不大于2重量%的润滑剂。
已经详细描述了本发明的代表性的实施方式。这些详细描述的目的只是向本领域的技术人员揭示实施本发明的优选方面的详细内容,但不构成对本发明范围的限制。只有权利要求书定义了本发明要求的范围。因此,前面详细描述部分中揭示的特征和步骤的组合并不是实施最广义的本发明所必需的,而只是用来具体描述本发明的代表性实施例。此外,在本说明书中揭示的各种特征可以以没有具体列举的方式组合,以获得本揭示内容的其它有用的实施方式。
Claims (12)
1.一种用于金属材料压力加工的润滑剂,该润滑剂包含:
链烷烃,含量为润滑剂总重量的96-100重量%,
其中,该润滑剂在40℃下的动力粘度小于或等于2.0。
2.如权利要求1所述的润滑剂,其特征在于,所述链烷烃的碳数为8-13,沸点低于或等于210℃。
3.如权利要求2所述的润滑剂,其特征在于,在金属材料上施用所述润滑剂的同时对该金属材料进行压力加工,留在该金属材料上的润滑剂在环境温度下在24小时内自然蒸发。
4.如权利要求1所述的润滑剂,其特征在于,所述金属材料包括轧制钢板。
5.如权利要求4所述的润滑剂,其特征在于,所述轧制钢板包括不锈钢轧制钢板。
6.如权利要求4所述的润滑剂,其特征在于,所述轧制钢板的厚度不大于1.4mm。
7.如权利要求4所述的润滑剂,其特征在于,所述轧制钢板的厚度不大于2.0mm。
8.一种使用加工工具对金属材料进行压力加工的方法,该方法包括以下步骤:
将润滑剂输入金属材料和加工工具之间,
所述润滑剂包含占其总重量的96-100重量%的链烷烃,
润滑剂在40℃下的动力粘度小于或等于2.0。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述链烷烃的碳数为8-13,沸点低于或等于210℃。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,该方法还包括对有润滑剂的金属材料进行压力加工,在压力加工后,留在金属材料上的润滑剂在环境温度下在24小时内自然蒸发。
11.如权利要求8所述的方法,其特征在于,金属材料包括轧制钢板。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,所述轧制钢板包括轧制的不锈钢板。
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