本發明涉及涉及金屬表面處理技術,具體涉及一種用于冷塑性變形加工線材處理中的皮膜劑及其制備方法。
背景技術:
塑性加工是使金屬在外力,通常是壓力作用下,產生塑性變形,獲得所需形狀、尺寸、組織、性能的制品的一種基本的金屬加工技術,以往常稱壓力加工。金屬塑性加工的種類很多,根據加工時工件的受力和變形方式,基本的塑性加工方法有鍛造、軋制、擠壓、拉拔、拉伸、彎曲、剪切等幾類。
金屬不經過加熱的塑性變形,稱為冷塑性變形。例如,沖壓、冷彎、冷拔、冷鐓等加工方法,都屬于冷塑性變形。
目前,國內外在金屬冷塑性加工過程中所使用的潤滑劑通常以石油、動植物油脂、各種皂類等有機化合物組成,采用浸漬、淋灑、涂刷等方法,使其附著于金屬表面而起潤滑作用。由于傳統潤滑劑的物理、化學性能不夠理想,在坯料冷拔過程中,需要對金屬表面做必要的預處理,才能保證潤滑劑的附著數量與牢固度。所以,按照傳統加工方式,必須按照傳統加工方式,必須在冷拔之前對坯料進行酸洗、水洗、磷化、水洗、中和及皂化處理,工序繁多,生產效率低,且在每次冷拔之后,或是回到磷洗、水洗、中和、皂化,再次冷拔;或是經退火回到酸洗再從頭重復上述冷拔之前的預處理工序。從坯料到成品,一般需冷拔幾個道次至十幾個道次,造成上述過程的一再重復循環。由于潤滑效果不好,拉拔力大,動力模具消耗高,難以連拔,加工成本高;成品的表面光潔度低,而且工人勞動條件差,污染嚴重。
冷塑性變形加工線材處理中線材與模具間的磨擦造成損耗比較大,通過減少磨擦力降低模具損耗和提高生產效率,在線材表面進行皮膜處理,生成一層致密的膜層,變形加工過程中起到很好的潤滑作用,因而開發出這種專 用于冷塑性變形加工線材處理中的皮膜劑。
技術實現要素:
為了解決上述問題,本發明對一種用于冷塑性變形加工線材處理中的皮膜劑的配制方法進行了改進。在冷塑性變形加工線材處理中使用本發明所配制的皮膜劑可以減少摩擦力,減少動力消耗,提高拉拔速度;減少工具的磨損,降低了生產成本;降低了材料表面的粗糙度,減少了由于焊合和擦傷造成的廢品;尤其對于合金鋼產品的后續冷鐓成型工藝,由于其良好的潤滑延展性能,提高了生產效率。
本發明采用的技術方案為:一種用于冷塑性變形加工線材處理中的皮膜劑的配制方法,其特征為按照下列步驟完成:
(1)按照下列重量份數稱取或量取下列原料:
(2)將步驟(1)中所稱取的氧化鋅加入反應釜,再將步驟(1)中所量取的水注入,進行攪拌;
(3)將步驟(1)中所量取的磷酸和硝酸分別注入反應釜中進行攪拌,物料在反應釜中反應;
(4)待上述反應結束后,將步驟(1)中所稱取的硝酸鐵、硝酸鎳、硝酸鋅注入反應釜中,進行攪拌;
(5)待溫度冷卻至常溫,制備得到一種用于冷塑性變形加工線材處理中 的皮膜劑。
本發明的優化,根據上述所述的一種用于冷塑性變形加工線材處理中的皮膜劑的配制方法,其特征為步驟(1)中所述的原料重量百分含量為:
本發明的進一步優化,根據最上面所述的一種用于冷塑性變形加工線材處理中的皮膜劑的配制方法,其特征為所述反應釜內表面耐酸腐蝕。
本發明的進一步優化,根據上述所述的一種用于冷塑性變形加工線材處理中的皮膜劑的配制方法,其特征為所述反應釜材質為不銹鋼,所述反應釜內表面涂刷耐酸涂層。
上面所述的任一一項一種用于冷塑性變形加工線材處理中的皮膜劑,其特征為所述用于冷塑性變形加工線材處理中的皮膜劑為液體狀,所述用于冷塑性變形加工線材處理中的皮膜劑主要成分為由下列反應物反應生成的產物:氧化鋅、硝酸鐵、硝酸鋅、硝酸鎳、磷酸、硝酸、水;所述用于冷塑性變形加工線材處理中的皮膜劑重量百分含量為:
本發明的進一步優化,根據上面所述的一種用于冷塑性變形加工線材處理中的皮膜劑,其特征為所述用于冷塑性變形加工線材處理中的皮膜劑反應物的重量百分含量為:
本發明與現有技術相比,其效果為:在冷塑性變形加工線材處理中采用本發明所配制的皮膜劑。
(1)成膜速率快,磷化處理時間短,節約能源;
(2)磷化結晶特別細膩,膜層致密、牢固,防腐性更強;
(3)膜層成分結構簡單,使后續的除磷處理變得非常方便;
(4)沉渣生成量少且不易吸附于加溫管上,更綠色環保;
(5)皂化反應層——潤滑層均勻致密,吸附性好,線材表面潤滑性極佳;
(6)操作穩定性好,使用管理更簡單。
具體實施方式
為了使本發明的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解,現結合具體實施例,對本發明進行進一步闡述。
實施例一:一種用于冷塑性變形加工線材處理中的皮膜劑的配制方法,其特征為按照下列步驟完成:
(1)按照重量份數稱取或量取下列原料:
其中,氧化鋅100克、硝酸鐵100克、硝酸鋅100克、硝酸鎳10克、63%磷酸260ml、98%硝酸170ml、水100ml。
(2)將步驟(1)中所稱取的氧化鋅加入反應釜,再將步驟(1)中所量取的水注入,進行攪拌;
(3)將步驟(1)中所量取的磷酸和硝酸分別注入反應釜中進行攪拌,物料在反應釜中反應;
(4)待上述反應結束后,將步驟(1)中所稱取的硝酸鐵、硝酸鎳、硝酸鋅注入反應釜中,進行攪拌;
(5)待溫度冷卻至常溫,制備得到一種用于冷塑性變形加工線材處理中的皮膜劑。
一種用于冷塑性變形加工線材處理中的皮膜劑的配制過程中所使用的反應釜材質為不銹鋼,所述反應釜內表面涂刷耐酸過氧乙烯漆涂層。
實施例二:一種用于冷塑性變形加工線材處理中的皮膜劑的配制方法,其特征為按照下列步驟完成:
(1)按照重量份數稱取或量取下列原料:
其中,氧化鋅200克、硝酸鐵50克、硝酸鋅50克、硝酸鎳50克、63%磷酸328ml、98%硝酸136ml、水150ml。
(2)將步驟(1)中所稱取的氧化鋅加入反應釜,再將步驟(1)中所量取的水注入,進行攪拌;
(3)將步驟(1)中所量取的磷酸和硝酸分別注入反應釜中進行攪拌,物料在反應釜中反應;
(4)待上述反應結束后,將步驟(1)中所稱取的硝酸鐵、硝酸鎳、硝酸鋅注入反應釜中,進行攪拌;
(5)待溫度冷卻至常溫,制備得到一種用于冷塑性變形加工線材處理中的皮膜劑。
一種用于冷塑性變形加工線材處理中的皮膜劑的配制過程中所使用的反應釜材質為不銹鋼,所述反應釜內表面涂刷耐酸酚醛耐酸漆涂層。
實施例三:根據上述所述的一種用于冷塑性變形加工線材處理中的皮膜劑的配制方法,其特征為步驟(1)中所述的原料重量百分含量為:
其中,氧化鋅150克、硝酸鐵60克、硝酸鋅80克、硝酸鎳20克、63%磷酸328ml、98%硝酸170ml、水140ml。
一種用于冷塑性變形加工線材處理中的皮膜劑的配制過程中所使用的反應釜材質為不銹鋼,所述反應釜內表面涂刷耐酸聚氨酯漆涂層。
將上述實施例一、二、三中所制備的用于冷塑性變形加工線材處理中的皮膜劑用于實際應用中,并與傳統的皮膜劑進行效果對比。
應用于冷加工行業:接管、拉絲、擠壓、深拉延等工序,并與傳統皮膜劑進行對比發現,在冷塑性變形加工線材處理中使用本發明所配制的皮膜劑可以減少摩擦力,減少動力消耗,提高拉拔速度;減少工具的磨損,降低了生產成本;尤其對于合金鋼產品的后續冷鐓成型工藝,由于其良好的潤滑延展性能,提高了生產效率。
實施例一、二、三所制備的用于冷塑性變形加工線材處理中的皮膜劑進行實際應用,對比效果發現,實施例三所制備的皮膜劑具有更好的性能:
(1)成膜速率快,磷化處理時間短,節約能源;
(2)磷化結晶特別細膩,膜層致密、牢固,防腐性更強;
(3)膜層成分結構簡單,使后續的除磷處理變得非常方便;
(4)沉渣生成量少且不易吸附于加溫管上,更綠色環保;
(5)皂化反應層——潤滑層均勻致密,吸附性好,線材表面潤滑性極佳;(6)操作穩定性好,使用管理更簡單。
以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解,本發明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中的描述僅為本發明的優選例,本發明并不受上述優選例的限制,在不脫離本發明精神和范圍的前提下,本發明還可有各種變化和改進,這些變化和改進都落入本發明要求保護的范圍內。
盡管已經示出和描述了本發明的實施例,對于本領域的普通技術人員而言,可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型,本發明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。