CN101586053A - 一种镁板带轧制润滑剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镁板带轧制润滑剂，其特征在于，由质量分数为2－10％的添加剂和质量分数为90～98％的基础油组成；所述的添加剂的组成如下：C12－C18 醇：40－90％；C12－C18 脂肪酸甲酯：2～50％；C16－C18 脂脂酸丁酯：2～20％；C12－16 脂肪酸：1～10％；抗氧剂2，4，6三叔丁基对甲酚和金属钝化剂苯三唑衍生物：0.5～5％；所述的基础油为二次加氢处理的窄馏分煤油，其中链烷烃含量50～80％，环烷烃含量20～50％；C12和C13的烃含量70～80％，平均碳分子数为12.5～13.5。本润滑剂为镁合金的带卷轧制提供一种性能优良的润滑剂。

Description

一种镁板带轧制润滑剂

技术领域

本发明属于精细化工领域，涉及一种金属塑性加工助剂，特别涉及一种镁板带轧制润滑剂。

背景技术

镁合金具有重量轻、比强度和比刚度高、电磁屏蔽性好、易回收等优势，广泛地应用于航空、航天、交通运输、信息等领域，成为继钢铁、铝、铜之后重要的工程结构材料，已引起世界发达国家的高度重视和研究开发。由于镁只有一个滑移面，独立的滑移系少，室温塑性差，变形加工困难，用传统的铸锭-热轧-温轧法制备镁合金板带材，能耗高、生产周期长、成材率低、加工成本高，严重地制约了它的应用。针对镁合金室温塑性差、冷轧加工困难的瓶颈难题，开发一种低成本、低能耗、环境友好型的镁板带加工新技术，对我国国民经济的发展和科技创新有十分重要的意义。

连续铸轧法是二十世纪七十年代初期开始用于铝及铝合金板带生产的短流程工艺。它的设备投资仅为铸锭-热轧法的1/50～1/100，节能可达40～45％，生产周期也只是铸锭-热轧法的1/3左右，每吨产品的成本可降低2500～3000元，特别适合中小规模生产，已成为铝热板带材的主要生产方式之一。由于连续铸轧法在铝板带生产中所表现出的巨大优势，21世纪初期国内外学者纷纷尝试将连续铸轧技术引入到镁合金板带的生产之中并取得了成功。澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSRIO)通过对铝的双辊铸轧机改造，建成具有工业规模的实验工厂，成功铸轧出宽100～630mm，厚2.3～5mm的标准镁合金(AZ30，AZ61，AM60及AZ91)板带材，并开发了相应的冷轧工艺。德国蒂森克虏伯公司已建成具有工业生产前期规模的连续铸轧工厂，2002年9月生产出厚度为6mm，宽度为700mm，重量超过4吨的镁合金板带。福建华镁新技术开发公司2004年在自行研制的中试连续铸轧机上成功试轧出厚度为2～15mm，宽度为400mm的变形镁合金板带；洛阳铜加工集团公司在2005年成功铸轧厚度为6mm，宽度为600mm的AZ30B变形镁合金带坯；山西银光镁业集团公司通过产、学、研合作，成功制备出厚度为3～6mm，宽度为600mm，卷重超过1吨的变形镁合金铸轧薄带，并建成一条年产5000吨镁合金板带材的生产线。

由于镁合金板带的连续铸轧法是近几年发展起来的新技术，到目前为止国内还没有与之配套的冷轧加工润滑剂，以满足塑性变形、板型控制和防腐等性能要求。

发明内容

本发明的目的在于提出一种镁板带轧制润滑剂，本润滑剂用于镁合金带卷的冷轧过程，为镁合金的带卷轧制提供一种性能优良的润滑剂，满足镁合金带卷生产的要求。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种镁板带轧制润滑剂，其特征在于，由质量分数为2-10％的添加剂和质量分数为90～98％的基础油组成；

所述的添加剂的组成(及其质量分数)如下：

C12-C18混合醇：40-90％；其中C12醇50～80％，C14醇10～30％，C16～18醇5～20％(对于C16～18醇中C16和C18的比例，无严格质量分数比例要求，可随意选择)；

C12-C18混合脂肪酸甲酯：2～50％；(其中C12酸甲酯60～80％，C14酸甲酯15～25％，C16～18酸甲酯5～10％，(对于C16～18酸甲酯中的C16和C18之间的比例，无严格质量分数比例要求，可随意选择)

C16-C18混合脂脂酸丁酯：2～20％；(其中C16酸丁酯60～80％，C18酸丁酯20～40％)

C12-16混合脂肪酸：1～10％；(其中C12酸60～80％，C14酸15～25％，C16酸5～10％)

抗氧剂2，4，6三叔丁基对甲酚和金属钝化剂苯三唑衍生物：0.5～5％；

所述的基础油为加氢处理的窄馏分煤油，其中链烷烃质量含量50～80％，环烷烃质量含量20～50％；C12和C13的烃质量含量70～80％，平均碳分子数为12.5～13.5。基础油为加氢低硫、低芳烃无色透明液体。

所述的基础油具有以下参数：

40℃时粘度：mm²/s：2～7；

闪点：95～102℃；

酸值：≤0.03mgKOH/g；

芳烃含量：≤0.5％(质量分数)；

硫含量：≤2.0mg/kg；

赛氏色度号：+15～+25；

100℃2h条件下铜片腐蚀：1b级。

本发明的有益效果如下：

1)良好的润滑性能。本发明涉及的润滑剂可满足镁合金轧制压下量要求，在15～30％的道次压下量下油膜不破裂，能有效防止轧件与轧辊间产生粘结，降低轧制压力，减少磨损；

2)适当的冷却性能。本发明涉及的润滑剂具有适当的冷却性能，借助于流量控制系统可实现镁合金板型的在线控制；

3)良好的抗氧化和防腐蚀性能。本发明涉及的润滑剂能在镁板带表面形成一层良好的保护油膜，使镁板带在长期的存放过程中，不产生氧化和腐蚀；

4)良好的退火挥发性能。本发明涉及的润滑剂在退火工序中能有效挥发，不留下退火油斑。

上述优点可协调轧制工艺获得高品质的镁板带产品。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

1)润滑添加剂配制

将C16-18醇、C16-C18脂肪酸甲酯、C16-18酸丁酯、C12-C14酸、和C12-14醇分别加热到40-50℃，熔化成液体状态，按配方比例混合(其中C16-18醇的质量百分数为5％(其中，C16醇60％，C18醇40％)，C14醇的质量百分数为14％，C12醇的质量百分数为62％，C16酸丁酯的质量百分数为7％，C18酸丁酯的质量百分数为2％，C16-C18脂肪酸甲酯的质量百分数为2％(其中C16脂肪酸甲酯50％，C18脂肪酸甲酯50％)，C12酸的质量百分数为1.5％，C14酸的质量百分数为0.5％)，同时加入6％的镁板带基础油，搅拌20～30分钟。

2)轧制润滑剂制备

将配制好的润滑添加剂按5％的质量百分数比例加入到成分和理化性能均合格的镁板带基础油中，同时加入0.6％质量百分数的2，4，6三叔丁基对甲酚和0.05％质量百分数的笨三唑衍生物，(2，4，6三叔丁基对甲酚和笨三唑衍生物的百分数为相对于润滑剂总质量的质量百分数)，搅拌20～30分钟即成为镁板带成品润滑剂。即混合物--润滑剂中基础油为94.35％，润滑添加剂为5％，2，4，6三叔丁基对甲酚为0.6％，质量百分数的笨三唑衍生物为0.05％。

3)将制备好的轧制润滑剂注入到轧机的油箱中，开启喷淋系统和相关阀门进行循环过滤1～2个回程，即可进行正常轧制。

本发明的轧制润滑剂在山西银光镁业集团公司的四重冷轧机上分别进行了带式法生产和块式法生产考核，均获得十分满意的效果。在使用其它润滑剂时，镁板带表面发黑，板型差，放置一个多星期后，氧化腐蚀严重。而使用本轧制润滑剂可获得表面光亮、平整的镁板带，放置一个多月后尚未发现任何氧化腐蚀现象。

实施例2：

1)润滑添加剂配制

将C16-18醇、C16-C18脂肪酸甲酯、C16-18酸丁酯、C12-C14酸、和C12-14醇分别加热到40-50℃，熔化成液体状态，按配方比例混合(其中C16-18醇的质量百分数为6％，C14醇的质量百分数为15％，C12醇的质量百分数为62％，C16酸丁酯的质量百分数为6％，C18酸丁酯的质量百分数为2％，C16-C18脂肪酸甲酯的质量百分数为2％，C12酸的质量百分数为0.5％，C14酸的质量百分数为0.5％)，同时加入6％的镁板带基础油，搅拌20～30分钟。

2)轧制润滑剂制备

将配制好的润滑添加剂按4％的质量百分数比例加入到成分和理化性能均合格的镁板带基础油中，(即混合物--润滑剂中基础油为95.44％，润滑添加剂为4％)同时加入0.5％质量百分数的2，4，6三叔丁基对甲酚和0.06％质量百分数的笨三唑衍生物，(2，4，6三叔丁基对甲酚和笨三唑衍生物的百分数为相对于润滑剂总质量的质量百分数)，搅拌20～30分钟即成为镁板带成品润滑剂。

本发明的轧制润滑剂成功地应用于中南大学的镁合金生产线上，有效地解决了鱼雷动力源Mg/CuCl₂阳极镁合金薄板的表面腐蚀问题，为国家军工部门提供了合格的阳极镁合金薄板。

Claims (2)

1.一种镁板带轧制润滑剂，其特征在于，由质量分数为2-10％的添加剂和质量分数为90～98％的基础油组成；

所述的添加剂的组成及质量分数如下：

C12-C18混合醇：40～90％；其中C12醇50～80％，C14醇10～30％，C16～18醇5～20％；

C12-C18混合脂肪酸甲酯：2～50％；

C16-C18混合脂脂酸丁酯：2～20％；

C12-16混合脂肪酸：1～10％；

抗氧剂2，4，6三叔丁基对甲酚和金属钝化剂苯三唑衍生物：0.5～5％；

所述的基础油为二次加氢处理的窄馏分煤油，其中链烷烃质量含量50～80％，环烷烃质量含量20～50％；C12和C13的烃质量含量70～80％，平均碳分子数为12.5～13.5。

2.根据权利要求1所述的镁板带轧制润滑剂，其特征在于，所述的基础油具有以下参数：

40℃时粘度：mm²/s：2～7；

闪点：95～102℃；

酸值：≤0.03mgKOH/g；

芳烃含量：≤0.5％(质量分数)；

硫含量：≤2.0mg/kg；

赛氏色度号：+15～+25；

100℃2h条件下铜片腐蚀：1b级。