固体润滑剂在机械加工中的应用

机械加工中所用的固体润滑剂通常作为添加剂使用, 常用的有石墨、膨润土、高岭土、碳酸钙、硅酸钠、硼酸盐、Mo S2、玻璃和铅等。

1，在压力加工中的应用
金属压力加工包括压延、拉拔、锻造、挤压等过程, 压力加工中的摩擦磨损和润滑问题是决定工艺成败的关键。
金属压延和轧制时, 一般使用石墨或MoS2 为主体的固体润滑剂进行润滑。如在润滑油中加入固体润滑剂可以降低摩擦系数, 降低摩擦损耗约30% , 减少压延负荷10%～ 20% ; 在压延润滑油中悬浮胶体石墨, 压延软钢时摩擦系数可达到
0. 047, 压延电解铜时摩擦系数为0. 061, 压延铝材时摩擦系数为0. 055。
在拉拔加工时, 材料拉拔速度较高, 一般采用预先造模处理, 用浸渍、刷涂或化学反应的方式将固体润滑剂微粒均匀地分布在坯料、模具和铜芯等摩擦表面上, 起到减摩作用。金属锻造的冲击力高达1. 5 GPa～2. 5 GPa, 要求润滑剂具有良好的极压性和粘着性。冷锻时, 可以在润滑油中悬浮胶体石墨; 温锻时, 一般采用在水基或油基中添加石墨和MoS2 进行润滑。在挤压加工中, 一般选用粘度较大且挤压性能好的矿物油或植物油作为基础油, 然后添加胶体石墨或MoS2 固体润滑剂。

2，在切削加工中的应用
通常, 加入切削液的固体润滑剂有石墨、MoS2 和红丹粉( Pb3O4 ) 等。尤其在油基或水基切削液中添加了MoS2 后, 润滑效果更为显著。切削韧性材料时, 可用含胶体石墨或MoS2 的切削油; 切削脆性材料时, 可用含胶体石墨的乳化液。例如, 将质量分数为0. 5% 的石墨( 或MoS2 ) 、10% ～ 12% 的磺酸钠加入润滑油组成乳化油( 另加少量的钝化剂) , 用水将其浓度稀释在1% 以下, 可用于超硬金属的切削加工, 而且该液在各种金属切削加工中均有较好的效果。另外, 由Mo S2、硬脂酸和石蜡混合制成的MoS2 油膏可以显著提高刀具的使用寿命, 对30CrMnSiA 材料进行攻丝加工时, 不采用固体润滑剂时一个丝锥仅能攻200 个螺孔, 而涂覆MoS2 油膏后一个丝锥可加工1 000个螺孔 。