CN103897787A

CN103897787A - 一种弹簧钢钢丝拉拔用润滑剂

Info

Publication number: CN103897787A
Application number: CN201410088362.0A
Authority: CN
Inventors: 邢献强; 张俊杰
Original assignee: Guangzhou Orsa Wire Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Orsa Wire Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2014-03-11
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2034-03-11
Also published as: CN103897787B

Abstract

本发明提供一种弹簧钢钢丝拉拔用润滑剂，所述弹簧钢钢丝拉拔用润滑剂的组分及重量配比为：40%-60%硬脂酸钙，35%-55%的软化点调节剂，5%-8%的极压添加剂；所述软化点调节剂选自氢氧化钙、二氧化钛、氧化锌、碳酸钠、硅酸钠、硼砂、石蜡中的一种或多种。本发明提出的润滑剂，在拉拔过程中软化点变化明显，润滑剂粘-温变化中，拉拔时润滑剂带入模具，能够满足拉拔工艺的需求。本发明提出的润滑剂,进一步提高了润滑剂对钢丝表面的保护能力，拉拔后不影响后续热处理，无毒副作用，在较为恶劣的拉丝条件下可在钢丝表面形成稳定的润滑膜，稳定拉丝过程，保护钢丝表面不产生划伤。

Description

一种弹簧钢钢丝拉拔用润滑剂

技术领域

本发明属于润滑剂领域，具体涉及一种钢丝拉拔用的润滑剂组合物。

背景技术

弹簧钢钢丝经油淬火回火或水淬火回火热处理之后具有弹直性能好、强度高、屈强比高和抗松弛性能好等优点，是加工各种重要用途弹簧(如发动机气门弹簧、乘用车悬架弹簧、离合器弹簧和扭杆弹簧等)的主要材料。弹簧钢钢丝前道加工传统工艺为：弹簧钢线材经硫酸或盐酸溶液酸洗去除线材表面氧化铁皮后，采用中温或高温磷化方法使其表面附着一层磷化膜作为钢丝拉拔过程中润滑剂的载体，然后采用皂粉和硼砂组成的润滑剂（李方成，弹簧钢丝生产工艺，金属制品，2007年10月）。该工艺缺点是酸洗产生大量的废水、废气和废渣，对环境污染较大。

新工艺是采用在线连续喷丸设备去除线材表面氧化铁皮后，无需任何润滑载体直接用粉状润滑剂多道次拉拔，且不损伤钢丝表面，由于新工艺中钢丝表面无任何润滑载体，故对粉状润滑剂的各项性能要求极高。传统的粉状润滑剂以石灰皂、硬脂酸钙、硬脂酸镁组成，拉拔表面无磷化膜载体弹簧钢线材时，极易损伤钢丝表面，不能满足弹簧钢线材喷丸后直接多道次拉拔要求。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明提出一种弹簧钢钢丝拉拔用润滑剂。

实现本发明目的的具体技术方案为：

一种弹簧钢钢丝拉拔用润滑剂，所述弹簧钢钢丝拉拔用润滑剂的组分及重量配比为：40%-60%硬脂酸钙，35%-55%的软化点调节剂，5%-8%的极压添加剂；其中，所述软化点调节剂选自氢氧化钙、二氧化钛、氧化锌、碳酸钠、硅酸钠、硼砂、石蜡中的一种或多种。

软化点调节剂作为润滑剂的主要成分，含量低于35%，润滑剂的软化点变化不明显，润滑剂粘-温变化大，造成润滑失效，拉拔时润滑膜脱落，含量高于55%，润滑剂软化点高于钢丝变形时的温度，润滑剂不软化，润滑剂不能带入模具，造成润滑失败。因此确定含量在35%-55%。更优选含量为45%-50%。

其中，所述的极压添加剂选自二烷基二硫代磷酸锌、二烷基二硫代磷酸钼(MoDTP)以及硫磷复合盐中的一种。

所述硫磷复合盐可以购得商品，例如硫磷双含氮衍生物T305、硫磷酸复脂胺盐T307、硼化硫磷酸钙TB-311等。

优选地，所述软化点调节剂是由氢氧化钙、二氧化钛、硅酸钠、56℃半精炼石蜡按30-40：2-4：1-2：1的重量比例混合制得。

进一步优选地，所述润滑剂的组分及重量配比为46-50%硬脂酸钙，45-46%的软化点调节剂，5-8%的极压添加剂。

优选地，所述极压添加剂为二烷基二硫代磷酸钼(MoDTP)。本发明所述的润滑剂的制备方法，其是将硬脂酸钙、软化点调节剂、极压添加剂按比例加入混合设备中，加热至180℃，熔融反应1.5小时，生成物经过破碎过筛，选取0.038㎜-2mm的颗粒，得到粉粒状润滑剂产品。

本发明所述的润滑剂的应用，优选为不使用润滑载体的线材拉拔中的应用。具体为，采用在线连续喷丸设备去除线材表面氧化铁皮后，无需任何润滑载体直接使用所述润滑剂，然后进行线材的多道次拉拔。

本发明的有益效果在于：

对弹簧钢拉拔润滑剂成分合理选配和组合时，润滑剂能够在线材表面形成均匀完整的膜，使用润滑剂的线材表面颜色一致。

本发明提出的润滑剂，在拉拔过程中软化点变化明显，润滑剂粘-温变化中，拉拔时润滑剂带入模具，能够满足拉拔工艺的需求。

本发明提出的润滑剂,进一步提高了润滑剂对钢丝表面的保护能力，拉拔后不影响后续热处理，无毒副作用，在较为恶劣的拉丝条件下可在钢丝表面形成稳定的润滑膜，稳定拉丝过程，保护钢丝表面不产生划伤。

为了进一步提高润滑剂对钢丝表面的保护能力，选用了硫磷系极压剂，所选极压剂的原则是不影响后续热处理，无毒副作用，在较为恶劣的拉丝条件下可短时保护钢丝表面不产生划伤。

产品在55CrSi和60Si2MnA的试验结果表明，可以满足拉拔要求，生产的钢丝表面光洁度提高，没有出现划伤。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例中，若无特别说明，所使用的方法均为本领域常规的方法。

实施例1

弹簧钢钢丝拉拔用润滑剂的组分及配比为（w/w）：46%硬脂酸钙，49%的软化点调节剂，5%的极压剂。其中的49%的软化点调节剂是由氢氧化钙、二氧化钛、硅酸钠、56℃半精炼石蜡按35：3：2：1的比例混合制得。极压剂为二烷基二硫代磷酸钼。将上述各组分加入捏合机中，搅拌加热至180℃，熔融反应1.5小时，生成物经过破碎过筛，选取0.038mm-2mm的颗粒，得到粉粒状润滑剂产品。生产的产品实验室数据为：软化点为130℃-220℃。

润滑剂产品在盘条直径为φ5.5mm，材料为55CrSi的弹簧钢丝拉拔时使用，在线连续喷丸设备去除线材表面氧化铁皮后，无需任何润滑载体直接使用本实施例润滑剂，然后进行线材的多道次拉拔。均达到抛丸除锈工艺处理的钢丝拉拔要求，总压缩率50%，拉拔速度80m/min。生产的钢丝表面光洁度高，没有出现划伤。

更大盘条直径（φ6.5-φ17mm）的55CrSi的弹簧钢丝、盘条直径为φ5.5-φ17mm、材料为55SiCrV和60Si2MnA的弹簧钢丝拉拔时使用，具有同样的技术效果。

实施例2

弹簧钢钢丝拉拔用润滑剂的组分及配比为（w/w）：50%脂肪酸钙，45%的软化点调节剂，5%的极压剂。其中45%的软化点调节剂是由氢氧化钙、二氧化钛、硅酸钠、56℃半精炼石蜡按35：3：2：1的比例混合制得。极压剂为二烷基二硫代磷酸锌。

将上述各组分加入捏合机中，搅拌加热至180℃，熔融反应1.5小时，生成物经过破碎过筛，选取0.038mm-2㎜的颗粒，得到粉粒状润滑剂产品。生产的产品实验室数据为：软化点为120℃-180℃。润滑剂产品在盘条直径为φ5.5mm-φ17mm，材料为55CrSi和60Si2MnA的弹簧钢丝拉拔时使用，在线连续喷丸设备去除线材表面氧化铁皮后，无需任何润滑载体直接使用本实施例润滑剂，然后进行线材的多道次拉拔。达到抛丸除锈工艺处理的钢丝拉拔要求，总压缩率50%，拉拔速度80m/min。

实施例3

弹簧钢钢丝拉拔用润滑剂的组分及配比为（w/w）：46%脂肪酸钙，46%的软化点调节剂，8%的极压剂。其中46%的软化点调节剂是由氢氧化钙、二氧化钛、硅酸钠、56℃半精炼石蜡按35：3：2：1的比例混合制得。

将上述各组分加入捏合机中，搅拌加热至180℃，熔融反应1.5小时，生成物经过破碎过筛，选取0.038-2mm的颗粒，得到粉粒状润滑剂产品。生产的产品实验室数据为：软化点为130℃-190℃。润滑剂产品在盘条直径为φ5.5mm-φ17mm，材料为55CrSi和60Si2MnA的弹簧钢丝拉拔时使用，在线连续喷丸设备去除线材表面氧化铁皮后，无需任何润滑载体直接使用本实施例润滑剂，然后进行线材的多道次拉拔。达到抛丸除锈工艺处理的钢丝拉拔要求，总压缩率50%，拉拔速度80m/min。

实施例4

弹簧钢钢丝拉拔用润滑剂的组分及配比为（w/w）：46%硬脂酸钙，49%的软化点调节剂，5%的极压剂。其中的软化点调节剂是由氢氧化钙、二氧化钛、硅酸钠、56℃半精炼石蜡按37：3：2：1的比例混合制得。极压剂为二烷基二硫代磷酸钼。

将上述各组分加入捏合机中，搅拌加热至180℃，熔融反应1.5小时，生成物经过破碎过筛，选取0.038-2mm的颗粒，得到粉粒状润滑剂产品。生产的产品实验室数据为：软化点为140℃-210℃。

润滑剂产品在盘条直径为φ5.5mm，材料为55CrSi的弹簧钢丝拉拔时使用，在线连续喷丸设备去除线材表面氧化铁皮后，无需任何润滑载体直接使用本实施例润滑剂，然后进行线材的多道次拉拔。均达到抛丸除锈工艺处理的钢丝拉拔要求，总压缩率50%，拉拔速度70m/min。

实施例5

弹簧钢钢丝拉拔用润滑剂的组分及配比为（w/w）：50%硬脂酸钙，45%的软化点调节剂，5%的极压剂。其中的软化点调节剂是由氢氧化钙、二氧化钛、硅酸钠、56℃半精炼石蜡按37：3：2：1的比例混合制得。极压剂为硫磷酸复脂胺盐T307.

将上述各组分加入捏合机中，搅拌加热至180℃，熔融反应1.5小时，生成物经过破碎过筛，选取0.038-2mm的颗粒，得到粉粒状润滑剂产品。生产的产品实验室数据为：软化点为130℃-180℃。

润滑剂产品在盘条直径为φ5.5mm，材料为55CrSi的弹簧钢丝拉拔时使用，在线连续喷丸设备去除线材表面氧化铁皮后，无需任何润滑载体直接使用本实施例润滑剂，然后进行线材的多道次拉拔。均达到抛丸除锈工艺处理的钢丝拉拔要求，总压缩率50%，拉拔速度60m/min。

对比例1

弹簧钢钢丝拉拔用润滑剂的组分及配比为（w/w）：38%脂肪酸钙，53%的软化点调节剂，9%的极压剂。其中软化点调节剂是由氢氧化钙、二氧化钛、硅酸钠、56℃半精炼石蜡按35：3：2：1的比例混合制得。极压剂为二烷基二硫代磷酸钼(MoDTP)。

制备方法同实施例1。生产的产品实验室数据为：软化点为150℃-260℃。

润滑剂产品在盘条直径为φ5.5mm，材料为55CrSi的弹簧钢丝拉拔时使用，在线连续喷丸设备去除线材表面氧化铁皮后，无需任何润滑载体直接使用本实施例润滑剂，然后进行线材的多道次拉拔。拉拔后线材表面成膜不完整，弹簧钢丝表面颜色不一致，部分膜层颜色变深，表面光洁度变差。

对比例2

弹簧钢钢丝拉拔用润滑剂的组分及配比为（w/w）：62%脂肪酸钙，33%的软化点调节剂，5%的极压剂。其中软化点调节剂是由氢氧化钙、二氧化钛、硅酸钠、56℃半精炼石蜡按35：3：2：1的比例混合制得。极压剂为二烷基二硫代磷酸钼(MoDTP)。

制备方法同实施例1。生产的产品实验室数据为：软化点为110℃-145℃。拉拔后线材表面成膜完整，但是目测成膜较薄。钢丝表面局部偶有不影响使用的深度不超过0.005mm轻微划伤。

对比例3

弹簧钢钢丝拉拔用润滑剂的组分及配比为（w/w）：47%脂肪酸钙，50%的软化点调节剂，3%的极压剂。其中软化点调节剂是由氢氧化钙、二氧化钛、硅酸钠、56℃半精炼石蜡按35：3：2：1的比例混合制得。极压剂为二烷基二硫代磷酸钼(MoDTP)。

制备方法同实施例1。生产的产品实验室数据为：软化点为130℃-220℃。拉拔后线材表面偶有白点。

虽然，以上通过实施例对本发明进行了说明，但本领域技术人员应了解，在不偏离本发明精神和实质的前提下，对本发明所做的改进和变型，均应属于本发明的保护范围内。

Claims

1.一种弹簧钢钢丝拉拔用润滑剂，其特征在于，所述弹簧钢钢丝拉拔用润滑剂的组分及重量配比为：40%-60%硬脂酸钙，35%-55%的软化点调节剂，5%-8%的极压添加剂；

其中，所述软化点调节剂选自氢氧化钙、二氧化钛、氧化锌、碳酸钠、硅酸钠、硼砂、石蜡中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的润滑剂，其特征在于，所述的极压添加剂选自二烷基二硫代磷酸锌、二烷基二硫代磷酸钼和硫磷复合盐中一种。

3.根据权利要求1所述的润滑剂，其特征在于，所述软化点调节剂是由氢氧化钙、二氧化钛、硅酸钠、56℃半精炼石蜡按30-40：2-4：1-2：1的重量比例混合制得。

4.根据权利要求1所述的润滑剂，其特征在于，所述润滑剂的组分及重量配比为46-50%脂肪酸钙，45-46%的软化点调节剂，5-8%的极压添加剂。

5.根据权利要求1-4任一所述的润滑剂，其特征在于，所述极压添加剂为二烷基二硫代磷酸钼。

6.权利要求1-5任一所述的润滑剂的制备方法，其特征在于，将硬脂酸钙、软化点调节剂、极压添加剂按比例加入混合设备中180℃熔融反应1.5小时，生成物经过破碎过筛，选取0.038㎜-2mm的颗粒，得到粉粒状润滑剂产品。

7.权利要求1-5任一所述的润滑剂的应用，其特征在于，采用在线连续喷丸设备去除线材表面氧化铁皮后，无需任何润滑载体直接使用所述润滑剂，然后进行线材的多道次拉拔。