CN112646653A - 一种用于冷拔钢管模具的复合润滑脂及其应用 - Google Patents

一种用于冷拔钢管模具的复合润滑脂及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112646653A
CN112646653A CN202011552017.XA CN202011552017A CN112646653A CN 112646653 A CN112646653 A CN 112646653A CN 202011552017 A CN202011552017 A CN 202011552017A CN 112646653 A CN112646653 A CN 112646653A
Authority
CN
China
Prior art keywords
grease
lubricating
cold
graphite
mos
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011552017.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN112646653B (zh
Inventor
解挺
张俊龙
陈堃
张龙肖
李晨
温恒
史雅如
周剑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei University of Technology
Original Assignee
Hefei University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei University of Technology filed Critical Hefei University of Technology
Priority to CN202011552017.XA priority Critical patent/CN112646653B/zh
Publication of CN112646653A publication Critical patent/CN112646653A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112646653B publication Critical patent/CN112646653B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M169/00—Lubricating compositions characterised by containing as components a mixture of at least two types of ingredient selected from base-materials, thickeners or additives, covered by the preceding groups, each of these compounds being essential
    • C10M169/06—Mixtures of thickeners and additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/04—Elements
    • C10M2201/041—Carbon; Graphite; Carbon black
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/06—Metal compounds
    • C10M2201/061—Carbides; Hydrides; Nitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/06—Metal compounds
    • C10M2201/065—Sulfides; Selenides; Tellurides
    • C10M2201/066—Molybdenum sulfide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/10—Compounds containing silicon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于冷拔钢管模具的复合润滑脂及其应用，是由润滑脂和润滑增强剂混合而成，其中的润滑增强剂由氮化硅、MoS2和石墨组成。本发明的复合润滑脂不仅具有良好的减摩和抗磨性能，而且能减轻冷拔模具的磨损程度、延长模具使用寿命、提高冷拔钢管质量，并能够大大提高冷拔加工后钢管的内外表面光滑度，保证钢管的原始光泽度。

Description

一种用于冷拔钢管模具的复合润滑脂及其应用
技术领域
本发明涉及钢管加工技术领域，具体涉及一种用于冷拔钢管模具的复合润滑脂。
背景技术
冷拔是材料的一种加工工艺，对于金属材料，冷拔指的是为了达到一定的形状和一定的 力学性能，而在材料处于常温的条件下进行拉拔。冷拔的产品较之于热成型有尺寸精度高和 表面光洁度好的优点。冷拔钢管是钢管的一种，即其按生产工艺的不同分类的一种，区别于 热轧(扩)管，在毛管坯或原料管扩径的过程中通过多道次的冷拔加工而成。冷拔钢管的主 要特点是无焊接缝，可承受较大的压力。
在冷拔钢管的加工过程中，需要对冷拔模具(由模芯和外模组成)进行润滑，以起到减 小磨擦、防止磨损和冷却的作用。由于金属冷拔的成形界面重载低速，液体润滑剂难以形成 稳定油膜，因此目前普遍采用半固态的润滑脂。但是，拉拔摩擦产热使模具温度升高，易引 起润滑脂失效。开发一种高压、高温下润滑性能稳定的润滑脂具有重要意义。
发明内容
基于上述现有技术所存在的不足之处，本发明提供一种高压、高温下润滑性能稳定的用 于冷拔钢管模具的复合润滑脂，以延长模具使用寿命、提高冷拔钢管质量。
本发明为实现发明目的，采用如下技术方案：
一种用于冷拔钢管模具的复合润滑脂，其特点在于：所述复合润滑脂由润滑脂和润滑增 强剂混合而成，所述润滑增强剂由氮化硅、MoS2和石墨组成。
进一步地，所述润滑脂和所述润滑增强剂的质量百分比为93％：7％。
进一步地，所述润滑增强剂中氮化硅、MoS2和石墨的质量比由冷拔钢管模具的工作载荷 确定；
当工作载荷≥1100N时，氮化硅、MoS2和石墨的质量比为4～6：1：3～4；
当900<工作载荷<1100N时，氮化硅、MoS2和石墨的质量比为2～4：1：2～3；
当工作载荷<900N时，氮化硅、MoS2和石墨的质量比为1：4～6：4～6。
进一步地，所述氮化硅为尺寸在400-5000的粉末。
进一步地，所述石墨为尺寸在150-5000目的鳞片石墨粉。
进一步地，所述MoS2为尺寸在1000-12500目的粉末。
进一步地，所述润滑脂为锂基润滑脂。
本发明所述复合润滑脂的制备方法，是按配比称取氮化硅、MoS2和石墨并混合均匀，获 得润滑增强剂；将润滑脂预热至80～90℃，然后加入所述润滑增强剂，充分搅拌均匀，即获 得复合润滑脂。
本发明的复合润滑脂在使用时，直接涂抹在冷拔钢管模具外模的内壁上即可，同时可在 模芯外壁表面喷1～3层的MoS2粉末。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
1、本发明的复合润滑脂不仅具有良好的减摩和抗磨性能，而且能减轻冷拔模具的磨损程 度，延长模具使用寿命、提高冷拔钢管质量，并能够大大提高冷拔加工后钢管的内外表面光 滑度，保证钢管的原始光泽度。
2、在本发明的复合润滑脂中：氮化硅的强度高、硬度高、耐高温、耐腐蚀、耐摩损，且 原料来源丰富，特别适用于高温、高压和高速的工作环境，表现出良好的摩擦学特性，而且 有很好的热导性；MoS2在低温时减摩，高温时覆盖在摩擦材料的表面可以保护其它材料，防 止它们被氧化，尤其是使其它材料不易脱落，贴附力增强，抗磨、极压性能突出；石墨具有 优异润滑性能，高温、高压、高速时性能突出；锂基润滑脂作为主体，润滑、耐水，可以提 高复合润滑脂的粘附性，且可以对涂层起到防护作用。
3、本发明的复合润滑脂使用方便，只需将其均匀涂抹于钢管外模内壁表面上即可，工作 后很容易对外模进行清洗，对钢管模具无任何腐蚀作用。
4、本发明以氮化硅、MoS2和石墨作为润滑增强剂，可以降低涂层摩擦系数、提升涂层 的润滑性能，且根据不同实时工况通过调控这三种物质的配比可以使涂层性能最优、减摩抗 磨效果最明显，优化加工的性价比。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例对本发明的具 体实施方式做详细的说明。以下内容仅仅是对本发明的构思所做的举例和说明，所属本技术 领域的技术人员对所描述的具体实施案例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式代替， 只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例用于冷拔钢管模具的复合润滑脂由93％的锂基润滑脂和7％的润滑增强剂混合 而成，润滑增强剂由氮化硅、MoS2和石墨按质量比5：1：3构成。
本实施例复合润滑脂的制备方法为：按配比称取氮化硅、MoS2和石墨并混合均匀，获得 润滑增强剂；将润滑脂预热至80～90℃，然后加入润滑增强剂，充分搅拌均匀，即获得复合 润滑脂。
将本实施例的复合润滑脂涂在45#圆钢上后，在载荷1200N、速度0.1m/s的条件下，在 多功能摩擦磨损试验机进行端面试验，结果如表1所示。
对比例1
本对比例用的是普通锂基润滑脂。
将本对比例的普通锂基润滑脂涂在45#圆钢上后，在载荷1200N、速度0.1m/s的条件下， 在多功能摩擦磨损试验机进行端面试验，结果如表1所示。
实施例2
本实施例用于冷拔钢管模具的复合润滑脂由93％的锂基润滑脂和7％的润滑增强剂混合 而成，润滑增强剂由氮化硅、MoS2和石墨按质量比3:1:2构成。
本实施例复合润滑脂的制备方法为：按配比称取氮化硅、MoS2和石墨并混合均匀，获得 润滑增强剂；将润滑脂预热至80～90℃，然后加入润滑增强剂，充分搅拌均匀，即获得复合 润滑脂。
将本实施例的复合润滑脂涂在45#圆钢上后，在载荷1000N、速度0.1m/s的条件下，在 多功能摩擦磨损试验机进行端面试验，结果如表1所示。
对比例2
本对比例用的是普通锂基润滑脂。
将对比例的普通锂基润滑脂涂在45#圆钢上后，在载荷1000N、速度0.1m/s条件下，在 多功能摩擦磨损试验机进行端面试验，结果如表1所示。
实施例3
本实施例用于冷拔钢管模具的复合润滑脂由93％的锂基润滑脂和7％的润滑增强剂混合 而成，润滑增强剂由氮化硅、MoS2和石墨按质量比1:5:5构成。
本实施例复合润滑脂的制备方法为：按配比称取氮化硅、MoS2和石墨并混合均匀，获得 润滑增强剂；将润滑脂预热至80～90℃，然后加入润滑增强剂，充分搅拌均匀，即获得复合 润滑脂。
将本实施例的复合润滑脂涂在45#圆钢上后，在载荷800N、速度0.1m/s的条件下，在多 功能摩擦磨损试验机进行端面试验，结果如表1所示。
对比例3
本对比例用的是普通锂基润滑脂。
将对比例的普通锂基润滑脂涂在45#圆钢上后，在载荷800N、速度0.1m/s的条件下，在 多功能摩擦磨损试验机进行端面试验，结果如表1所示。
表1各实施例与对比例所得样品的性能参数对比
实施例1 对比例1 实施例2 对比例2 实施例3 对比例3
摩擦系数(μ) 0.106 0.168 0.084 0.172 0.074 0.134
磨损量(g) 0.647 0.991 0.712 1.133 0.681 1.219
由表1可以看出，实施例1、2、3所得复合润滑脂样品摩擦系数和磨损量均低于对比例 1、2、3中的普通润滑脂，同时也证明本发明的复合润滑脂根据工作情况针对性选择不同配 比的氮化硅、石墨、MoS2润滑增强剂，可以具有更好的耐磨润滑性能。
以上仅为本发明的示例性实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则 之内所做的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于冷拔钢管模具的复合润滑脂，其特征在于：所述复合润滑脂由润滑脂和润滑增强剂混合而成，所述润滑增强剂由氮化硅、MoS2和石墨组成。
2.根据权利要求1所述的复合润滑脂，其特征在于：所述润滑脂和所述润滑增强剂的质量百分比为93％：7％。
3.根据权利要求1或2所述的复合润滑脂，其特征在于：所述润滑增强剂中氮化硅、MoS2和石墨的质量比由冷拔钢管模具的工作载荷确定；
当工作载荷≥1100N时，氮化硅、MoS2和石墨的质量比为4～6：1：3～4；
当900<工作载荷<1100N时，氮化硅、MoS2和石墨的质量比为2～4：1：2～3；
当工作载荷<900N时，氮化硅、MoS2和石墨的质量比为1：4～6：4～6。
4.根据权利要求1或2所述的复合润滑脂，其特征在于：所述氮化硅为尺寸在400-5000目的粉末。
5.根据权利要求1或2所述的复合润滑脂，其特征在于：所述石墨为尺寸在150-5000目的鳞片石墨粉。
6.根据权利要求1或2所述的复合润滑脂，其特征在于：所述MoS2为尺寸在1000-12500目的粉末。
7.根据权利要求1或2所述的复合润滑脂，其特征在于：所述润滑脂为锂基润滑脂。
8.一种权利要求1～7中任意一项所述复合润滑脂的制备方法，其特征在于：按配比称取氮化硅、MoS2和石墨并混合均匀，获得润滑增强剂；将润滑脂预热至80～90℃，然后加入所述润滑增强剂，充分搅拌均匀，即获得复合润滑脂。
9.一种权利要求1～7中任意一项所述复合润滑脂的应用，其特征在于：用于涂覆在冷拔钢管模具外模的内壁上。
CN202011552017.XA 2020-12-24 2020-12-24 一种用于冷拔钢管模具的复合润滑脂及其应用 Active CN112646653B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011552017.XA CN112646653B (zh) 2020-12-24 2020-12-24 一种用于冷拔钢管模具的复合润滑脂及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011552017.XA CN112646653B (zh) 2020-12-24 2020-12-24 一种用于冷拔钢管模具的复合润滑脂及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112646653A true CN112646653A (zh) 2021-04-13
CN112646653B CN112646653B (zh) 2023-09-12

Family

ID=75360067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011552017.XA Active CN112646653B (zh) 2020-12-24 2020-12-24 一种用于冷拔钢管模具的复合润滑脂及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112646653B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH644890A5 (en) * 1980-11-04 1984-08-31 Lonza Ag Lubricant for use at high temperatures
JPH0280492A (ja) * 1988-09-17 1990-03-20 Sanii Denka:Kk 溶接トーチ構成部材
CN1470625A (zh) * 2003-06-17 2004-01-28 燕山大学 膨胀石墨/二硫化钼复合固体润滑材料及其制备工艺
JP2006182923A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Nok Kluber Kk 潤滑グリース組成物
CN102274901A (zh) * 2011-04-21 2011-12-14 武汉富力机械制造有限公司 不锈钢管、板冷拔拉孔工艺
CN105909962A (zh) * 2016-04-15 2016-08-31 哈尔滨工业大学 一种膜-脂复合润滑方法
US20200199473A1 (en) * 2018-12-19 2020-06-25 Exxonmobil Research And Engineering Company Grease compositions having improved performance

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH644890A5 (en) * 1980-11-04 1984-08-31 Lonza Ag Lubricant for use at high temperatures
JPH0280492A (ja) * 1988-09-17 1990-03-20 Sanii Denka:Kk 溶接トーチ構成部材
CN1470625A (zh) * 2003-06-17 2004-01-28 燕山大学 膨胀石墨/二硫化钼复合固体润滑材料及其制备工艺
JP2006182923A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Nok Kluber Kk 潤滑グリース組成物
CN102274901A (zh) * 2011-04-21 2011-12-14 武汉富力机械制造有限公司 不锈钢管、板冷拔拉孔工艺
CN105909962A (zh) * 2016-04-15 2016-08-31 哈尔滨工业大学 一种膜-脂复合润滑方法
US20200199473A1 (en) * 2018-12-19 2020-06-25 Exxonmobil Research And Engineering Company Grease compositions having improved performance

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
何春霞等: "纳米Si3N4及其与石墨、MOS2混合填充PTFE摩擦磨损性能研究" *
陈刚等: "填充材料对聚四氟乙烯基复合材料摩擦学特性的影响" *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112646653B (zh) 2023-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103725376B (zh) 一种拉拔钢管的润滑剂
CN103725378B (zh) 拉拔高光洁度铝及铝合金管的润滑剂
KR920005534B1 (ko) 강의 열간압연 윤활제 조성물
CN104862035A (zh) 冷旋压钛合金管润滑剂组合物
JPS61291687A (ja) アルミニウム冷間鍛造用潤滑剤
CN112646653B (zh) 一种用于冷拔钢管模具的复合润滑脂及其应用
CN104450074A (zh) 一种不锈钢热锻造润滑剂组合物
JP3778026B2 (ja) 冷間伸線加工用潤滑剤、冷間伸線材およびその製造方法
CN103710106B (zh) 拉拔铍及铍合金线、棒、管材的润滑剂
CN100398632C (zh) 复合铝基润滑脂及其制备方法
US8656748B2 (en) Lubricant for hot-rolling tools, and surface treatment method for mandrel bar for use in producing hot rolling seamless tubes
CN104987943A (zh) 高温精密模锻碳钢润滑剂组合物
CN104450076A (zh) 一种铜及其合金热锻造润滑剂的组合物
CN102093927A (zh) 石墨-氧化物复合型热轧无缝钢管用固体润滑剂及其制备方法
CN104479819A (zh) 一种铝及其合金热锻造润滑剂的组合物
JP3744392B2 (ja) 金属線材およびその製造方法
CN104031717B (zh) 一种氮化铝和铜混合纳米润滑脂添加剂及其应用
CN111073739B (zh) 金属冷塑成型润滑剂及其制备方法
EP3798459B1 (en) Sliding spline shaft device
CN110951521A (zh) 一种专用于瓦楞机轴承的润滑脂及其制备方法
CN104805370B (zh) 一种轴承
CN103695118B (zh) 拉拔锡及其合金材的润滑剂
CN106635295A (zh) 一种铸造碳钢滚压加工润滑油组合物
CN112608784A (zh) 一种tc11钛合金锻管内表面润滑剂
EP0453565A1 (en) Lubricant composition for hot-rolling of steel

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant