CN101928631A

CN101928631A - 一种金属热塑性加工用环保型高温润滑剂及其使用方法

Info

Publication number: CN101928631A
Application number: CN2009100538422A
Authority: CN
Inventors: 孙元宁
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2010-12-29

Abstract

本发明提供一种金属热塑性加工用环保型高温润滑剂及其使用方法，组成原料为碱金属盐20～70％；磷酸盐5～50％；硼酸0.5～30％；杀菌剂0.01～2％，再加入1～20倍重量的水加工成无色透明的溶液，将配制好的润滑剂涂布在温度大于80℃的工模具上干燥成膜。本发明在高温下有稳定的粘度，具有较小的剪切力，可以进行液体润滑，有良好高温润滑性能，并有良好的隔热性能，在连轧钢管的过程中避免芯棒温度快速升高，有利于提高芯棒寿命，不仅适用于钢在高温状态下的轧制、锻造、挤压等工艺，尤其适用于热轧无缝钢管时的芯棒润滑。本发明对环境不造成任何污染，因而具备良好的推广及应用前景。

Description

一种金属热塑性加工用环保型高温润滑剂及其使用方法

技术领域

本发明属于液体润滑剂的范畴，尤其涉及一种金属热塑性加工用环保型高温润滑剂及其使用方法。

背景技术

在连轧钢管机组生产无缝钢管时，芯棒润滑是必不可少的工艺条件，芯棒润滑剂的质量优劣、性能好坏将直接影响到钢管质量、安全生产和环保。目前国内外使用的润滑剂大都以石墨微粉作为基本的润滑材料，再添加其它无机化合物和有机化合物。如中国专利公开号为CN1405286A、CN1493674A以及日本特开平2-51592号公报。由于把石墨微粉作为基本的润滑材料，就存在下列问题：①在轧制不锈钢或高合金钢时可能使钢管内表面被渗碳，会发生铬化物沿晶界沉淀，降低钢管的抗腐蚀性能；②石墨微粉有优良的导电性能，在使用润滑剂的过程中石墨微粉的污染会给电气设备、仪器仪表造成安全隐患；③给生产环境带来黑色污染。

中国专利公开号为CN1243150A、CN1845982A、日本特开昭64-16894号公报、日本特开平5-171165号公报公开的这些润滑剂技术虽然不用石墨微粉作为润滑基料而改用天然或人造云母、蛭石、滑石粉、膨润土等微粉作为润滑基料，但这仅仅是将白色污染替代了黑色污染。

以上几个专利公开的技术，基本的润滑材料都是不溶于水的固体微粉，其润滑性质都属于固体润滑的范畴，因此不可避免的存在固体微粉对环境造成黑色的或白色的污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属热塑性加工用环保型高温润滑剂及其使用方法，不仅适用于钢在高温状态下的轧制、锻造、挤压等工艺，尤其适用于热轧无缝钢管时的芯棒润滑，且在使用过程中不会造成污染。

本发明的技术方案如下：由于本发明的组成物都是溶解于水的，不存在任何固体组份，属于液体润滑的范畴。对于液体润滑而言，必须满足下列要求：1)芯棒表面温度在100℃左右时，润滑剂能顺利的喷涂在芯棒表面成膜，并有较强的粘接力；2)润滑剂应有合适的软化点，软化点控制在750～850℃为宜3)熔化温度控制在900℃，在900℃～1250℃润滑剂应是熔融状态，而且要有合适的粘度，低的剪切力及高温延展性，以确保润滑剂有好的高温润滑性能。

本发明的目的是这样实现的：一种金属热塑性加工用环保型高温润滑剂，组成原料重量百分配比为：

碱金属盐 20～70％

磷酸盐 5～50％

硼酸 0.5～30％

杀菌剂 0.01～2％

上述组成原料再加入1～20倍重量的水。

优选地，所述碱金属盐是硼酸钠、硼酸钾、硅酸钠、硅酸钾、硫酸钠、硫酸钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种或几种，它们可以提高润滑性能，也起粘合剂作用，增加助熔，提高钢管表面质量。

优选地，所述磷酸盐是磷酸钠、磷酸钾、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、多聚磷酸钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二铵、磷酸氢二钠、磷酸氢钠铵、磷酸二氢铵、磷酸二氢钠中的一种或几种，润滑剂在900℃～1250℃时完全成理想的熔融粘稠状。

优选地，所述硼酸是可溶性的硼酸和氧化硼中的一种或两种。

加入硼酸可以提高润滑剂的化学稳定性还可以调节润滑剂的高温粘度。使润滑剂不会因为粘度过高，提高熔液的剪切力而影响润滑效果，也不会因粘度太低而破坏了熔液的连续性而失去润滑作用。

优选地，所述杀菌剂是十二烷基二甲基苄基氯化铵、异噻唑啉酮、戊二醛、稳定性二氧化氯中的一种或几种，加入杀菌剂可以防止润滑剂溶液不被细菌污染变质。

优选地，该润滑剂的pH值为6～10。

本发明还提供一种金属热塑性加工用环保型高温润滑剂的使用方法，将按上述配方配制好的润滑剂涂布在温度大于80℃的工模具上干燥成膜。

本发明的润滑剂和国内两个知名钢管公司使用的润滑剂以及LONZA RD-149润滑剂，利用园环压缩试验测试了它们的高温摩擦系数，见表1：

表1本发明润滑剂和现有润滑剂高温摩擦系数比较

	950℃	1050℃	1150℃
				本发明的润滑剂	0.059	0.070	0.099
国内公司1石墨润滑剂	0.057	0.090	0.098
				国内公司2石墨润滑剂	0.060	0.073	0.100
LANZA RD-149石墨润滑剂	0.057	0.095	0.105

本发明采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下优点和积极效果：

1)本发明具有良好的高温润滑性能；

2)本发明对钢管性能和钢管表面质量不产生负面影响；

3)本发明对环境不造成任何污染，是充分保护生产环境的绿色环保型润滑剂。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明。将本发明的润滑剂产品喷涂在80℃以上的芯棒表面，穿入荒管进入轧机轧制。

实施例1

硼酸钠 55.0％

焦磷酸钠 24.0％

磷酸二氢钠 20.49％

硼酸 0.5％

十二烷基二甲基苄基氯化铵 0.01％

再加入上述三倍重量的水。

摩擦系数：950℃ 1050℃ 1150℃

0.059 0.070 0.099

实施例2

碳酸钾 55.2％

硅酸钠 14.8％

多聚磷酸钠 5.0％

硼酸 22.9％

氧化硼 2.0％

异噻唑啉酮 0.1％

再加入上述四倍重量的水。

摩擦系数：950℃ 1050℃ 1150℃

0.057 0.072 0.100

实施例3

硼酸钾 20.0％

磷酸二氢钠 49.5％

硼酸 29.7％

异噻唑啉酮 0.8％

再加入上述五倍重量的水。

摩擦系数：950℃ 1050℃ 1150℃

0.058 0.081 0.101

实施例4

硼酸钠 20.0％

碳酸氢钠 28.5％

磷酸氢钠铵 20.0％

硼酸 29.5％

异噻唑啉酮 2.0％

再加入上述七倍重量的水。

摩擦系数：950℃ 1050℃ 1150℃

0.057 0.072 0.100

综上所述，本发明在高温下有稳定的粘度，具有较小的剪切力，可以进行液体润滑，有良好高温润滑性能，并有良好的隔热性能，在连轧钢管的过程中避免芯棒温度快速升高，有利于提高芯棒寿命，而且在使用过程中具有无色、无味、无有毒有害气体、无粉尘污染等优点，因而具备良好的推广及应用前景。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims

1.一种金属热塑性加工用环保型高温润滑剂，其特征在于组成原料重量百分配比为：

碱金属盐 20～70％

磷酸盐 5～50％

硼酸 0.5～30％

杀菌剂 0.01～2％

上述组成原料再加入1～20倍重量的水。

2.根据权利要求1所述的金属热塑性加工用环保型高温润滑剂，其特征在于：所述碱金属盐是硼酸钠、硼酸钾、硅酸钠、硅酸钾、硫酸钠、硫酸钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的金属热塑性加工用环保型高温润滑剂，其特征在于：所述磷酸盐是磷酸钠、磷酸钾、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、多聚磷酸钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二铵、磷酸氢二钠、磷酸氢钠铵、磷酸二氢铵、磷酸二氢钠中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的金属热塑性加工用环保型高温润滑剂，其特征在于：所述硼酸是可溶性的硼酸和氧化硼中的一种或两种。

5.根据权利要求5所述的金属热塑性加工用环保型高温润滑剂，其特征在于：所述杀菌剂是十二烷基二甲基苄基氯化铵、异噻唑啉酮、戊二醛、稳定性二氧化氯中的一种或几种。

6.根据权利要求1～6任意一项所述的金属热塑性加工用环保型高温润滑剂，其特征在于：该润滑剂的pH值为6～10。

7.一种根据权利要求1所述的金属热塑性加工用环保型高温润滑剂的使用方法，其特征在于：将配制好的润滑剂涂布在温度大于80℃的工模具上干燥成膜。