專利名稱：用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于合金成形用的潤滑劑領(lǐng)域，特別涉及一種鈦合金冷擠壓成形用的潤滑
劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
鈦合金具有重量輕、強度高和耐腐蝕性好等特點，隨著其生產(chǎn)和加工技術(shù)的發(fā)展， 在航空航天、汽車工業(yè)以及化工行業(yè)的廣泛應(yīng)用。 鈦合金成形主要通過鍛造、鑄造、機加工和擠壓等加工工藝，其中鈦合金擠壓成形 材料利用率高、制品綜合質(zhì)量高、生產(chǎn)靈活性大，且節(jié)約能源，因此使用越來越廣。但由于 鈦合金變形抗力大，現(xiàn)在普遍采用溫擠壓成形工藝，溫擠壓雖然降低了成形力，但擠壓件表 面質(zhì)量不高，且需采用價格昂貴的耐高溫合金模具，需要制造專門的加熱裝置。鈦合金冷 擠壓成形件強度大、剛性好，精度等級高、表面粗糙度低，所以冷擠壓成為鈦合金擠壓成形 的發(fā)展方向。但鈦合金冷擠壓過程中變形抗力大，導(dǎo)致所需的成形載荷大，接觸應(yīng)力高(> 2500MPa)，模具與工件之間產(chǎn)生強烈摩擦。要改善高成形力引起的模具與鈦合金坯料之間 的強烈摩擦，提高生產(chǎn)效率和擠壓件質(zhì)量，潤滑劑則成為了鈦合金冷擠壓生產(chǎn)中的重要因 素。目前鈦合金擠壓過程中常用的潤滑劑有磷(氟)化-皂化劑、玻璃潤滑劑和添加了微米 級石墨或二硫化鉬的潤滑劑，上述潤滑劑存在以下問題磷(氟)化-皂化劑不適合于多工 位成形；玻璃潤滑劑僅適合于高溫擠壓，且增加了擠壓后的清理工序，不利于成形件表面質(zhì) 量的提高；含微米級石墨的潤滑劑易在金屬成形件表面留下嵌入斑塊，降低成形件表面質(zhì) 量；含二硫化鉬潤滑劑易在金屬變形的局部高溫作用下氧化分解出二氧化硫，惡化環(huán)境，對 模具而言容易產(chǎn)生氣蝕磨損，降低模具的使用壽命。此外，在鈦合金冷擠壓的惡劣工況下， 上述潤滑劑形成的潤滑油膜容易被極大成形載荷擠裂而難以保持完整性，或難以協(xié)調(diào)擠壓 速度與擠壓載荷之間的矛盾而導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑及 其制備方法，此種潤滑劑不僅能減小鈦合金冷擠壓過程中高成形力引起的模具與鈦合金坯 料之間的摩擦，提高鈦合金擠壓件質(zhì)量和生產(chǎn)效率，延長擠壓模具使用壽命，而且制備方法簡單。 本發(fā)明所述用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑，由氣缸油和油酸包覆的Fe304納米粒子 組成，所述油酸包覆的Fe304納米粒子均勻分散在氣缸油中。Fe304納米粒子表面包覆的油酸 分子能改善納米粒子與氣缸油之間的親和力，提高其在潤滑劑中的分散性能和穩(wěn)定性能。 由于納米Fe304是具有磁性的物質(zhì)，可牢固吸附于金屬模具表面，因而能保證在強烈摩擦下 潤滑劑膜的完整性；由于納米Fe304粒子硬度高、隔離作用強，因而在擠壓過程中能夠填充 到模具表面凹凸不平處，在高載荷作用下直接隔離模具與坯料，并且能夠起到類似于微珠 滾軸承的作用而避免模具與合金坯料粗糙峰發(fā)生冷焊或剪切，從而減少成形件表面犁溝數(shù)量，提高其表面精度。 從成本和效果綜合考慮，所述用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑中，氣缸油的含量優(yōu)選質(zhì)量百分?jǐn)?shù)85 % 99 % ，油酸包覆的Fe304納米粒子的含量優(yōu)選質(zhì)量百分?jǐn)?shù)1 % 15 % 。
為了增強油酸包覆的Fe304納米粒子的磁性，使其更牢固吸附于金屬模具表面，本發(fā)明采取的技術(shù)措施是將油酸包覆的Fe304磁性納米粒子在外加磁場中進行過磁化處理，即以經(jīng)磁化處理的油酸包覆的Fe304納米粒子和氣缸油為原料配制冷擠壓潤滑劑。
本發(fā)明所述用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑，油酸包覆的Fe304納米粒子的粒徑優(yōu)選20nm lOOnm。 本發(fā)明所述用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑的制備方法有兩種，第一種方法的工藝步驟依次如下 (1)制備油酸包覆的Fe304納米粒子 制備油酸包覆的Fe^納米粒子有多種方法，本發(fā)明采用的方法是納米Fe304粒子與蒸餾水的質(zhì)量比l : 20，將納米？6304粒子與蒸餾水混合形成懸濁液，用堿液調(diào)節(jié)懸濁液pH為8 9 ;向懸濁液中加入油酸，加入量以油酸與納米FeA的質(zhì)量比為1 : 10 20為限，在攪拌下于常壓、5(TC IO(TC反應(yīng)20分鐘 50分鐘即形成油酸包覆的Fe304納米粒子；將所述油酸包覆的Fe304納米粒子分離出來，依次用二次蒸餾水和無水乙醇進行洗滌(以去除游離的油酸)，然后過濾和干燥(干燥溫度20°C 6(TC，干燥時間lh 8h);
(2)用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑的配制 以步驟(1)制備的油酸包覆的Fe化納米粒子和氣缸油為原料配制，氣缸油的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為85% 99%，油酸包覆的？6304納米粒子的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1% 15%，將所述油酸包覆的Fe304納米粒子在常壓、室溫均勻分散于所述氣缸油中，即形成用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑。油酸包覆的Fe304納米粒子在氣缸油中的分散可采用機械分散或超聲波分散工藝。
第二種方法的工藝步驟依次如下
(1)制備油酸包覆的Fe304納米粒子 制備油酸包覆的Fe304納米粒子與上述第一種方法相同；
(2)對油酸包覆的Fe304納米粒子進行磁化處理 將步驟(1)制備的油酸包覆的？6304納米粒子置于外加磁場中進行磁化處理，所述
外加磁場強度優(yōu)選0. 1 1. 0特斯拉。 (3)用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑的配制 以經(jīng)步驟(2)磁化處理的油酸包覆的Fe304納米粒子和氣缸油為原料配制，氣缸油的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為85% 99%，經(jīng)磁化處理的油酸包覆的Fe304納米粒子的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1% 15%，將所述經(jīng)磁化處理的油酸包覆的Fe304納米粒子在常壓、室溫均勻分散于所述氣缸油中，即形成用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑。經(jīng)磁化處理的油酸包覆的？6304納米粒子在氣缸油中的分散可采用機械分散或超聲波分散工藝。 本發(fā)明所述冷擠壓潤滑劑用于鈦合金的冷擠壓成形，具體操作是冷擠壓前，將所述冷擠壓潤滑劑在常壓、室溫下分別涂覆在鈦合金坯料表面和擠壓模具內(nèi)表面，然后以2mm/s 30mm/s的速度進行冷擠壓。
本發(fā)明具有以下有益效果 1、本發(fā)明提供了一種新型的冷擠壓潤滑劑，在鈦合金冷擠壓成形加工中使用此種潤滑劑可降低擠壓成形力約20% (見圖3)，有效減小鈦合金冷擠壓過程中模具與鈦合金坯 料之間的摩擦。 2、在鈦合金冷擠壓成形加工中使用本發(fā)明所述潤滑劑，所獲得的鈦合金擠壓棒材 表面質(zhì)量和成形精度高，Ra達到0. 4 ii m(見圖4b)。 3、在鈦合金冷擠壓成形加工中使用本發(fā)明所述潤滑劑，擠壓速度可達到30mm/s， 有利于提高生產(chǎn)效率。 4、本發(fā)明所述冷擠壓潤滑劑應(yīng)用簡單方便，只需在常壓、室溫下涂覆于模具工作 表面和合金坯料表面即可進行擠壓，擠壓完成后無需任何清理工序。 5、本發(fā)明所述冷擠壓潤滑劑的制備方法簡單，原材料易于獲取，因而便于工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1是本發(fā)明中實施例2所制備的油酸包覆的Fe304納米粒子的X衍射(XRD)譜 圖，該譜圖與？6304標(biāo)準(zhǔn)卡片衍射峰一致，說明本發(fā)明所制備的油酸包覆的？6304納米粒子為 Fe304晶體。 圖2是本發(fā)明中實施例3所制備的油酸包覆的Fe304納米粒子的紅外分析譜圖，圖 中譜線在2920cm—\2850cm—1左右的吸收峰，分別由油酸中的_CH2-、 _(^3振動吸收產(chǎn)生，說 明通過油酸包覆處理后，油酸能有機地與Fe304納米粒子表面結(jié)合，形成表面改性包覆層。
圖3是鈦合金冷擠壓成形加工過程中成形力的變化圖，圖中曲線a是以52#氣缸 油為潤滑劑進行鈦合金冷擠壓時成形力的變化，曲線b是采用本發(fā)明中實施例4所制備的 潤滑劑進行鈦合金冷擠壓時成形力的變化，由圖可見，在鈦合金冷擠壓成形加工中使用本 發(fā)明所述冷擠壓潤滑劑可降低擠壓成形力約20% 。 圖4是通過冷擠壓成形的鈦合金成形件的表面粗糙度曲線，圖中曲線a是以52# 氣缸油為潤滑劑進行鈦合金冷擠壓時成形件表面粗糙度結(jié)果，Ral. 49 ii m，曲線b是采用本 發(fā)明中實施例5所制備的潤滑劑進行鈦合金冷擠壓時成形件表面粗糙度結(jié)果，RaO. 40 ii m， 由圖可見，采用本發(fā)明所述用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑能有效降低擠壓成形件表面粗糙 度，提高其表面質(zhì)量。
具體實施例方式
下面通過實施例對本發(fā)明所述冷擠壓潤滑劑及其在鈦合金冷擠壓中的應(yīng)用與制 備方法作進一步說明。下述實施例中所用納米Fe^粒子的粒徑為20nm 100nm。
實施例1 1 、制備用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑
(1)制備油酸包覆的Fe304納米粒子 納米？6304粒子與蒸餾水的質(zhì)量比為1 : 20，將所述納米Fe304粒子與蒸餾水混合 形成懸濁液，用氨水調(diào)節(jié)懸濁液的pH為8 ;向懸濁液中加入油酸，加入量以油酸與納米？6304 的質(zhì)量比為l : 15為限；采用水浴加熱并攪拌，在常壓、5(TC反應(yīng)50分鐘即形成油酸包覆 的Fe304納米粒子；將所述油酸包覆的Fe304納米粒子沉淀并分離出來，依次用二次蒸餾水 和無水乙醇洗滌，當(dāng)去除游離的油酸后進行過濾，將過濾所獲油酸包覆的Fe304納米粒子置于恒溫箱中干燥，干燥溫度4(TC，干燥時間4小時；
(2)用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑的配制 以經(jīng)步驟(1)制備的油酸包覆的Fe304納米粒子和52#氣缸油為原料配制，52#氣缸油的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為94% ，油酸包覆的Fe304納米粒子的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為6 % ，將所述油酸包覆的？6304納米粒子在常壓、室溫(25°C)下采用超聲波分散的方法均勻分散于所述氣缸油中，即形成用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑。
2 、冷擠壓潤滑劑在鈦合金冷擠壓中的應(yīng)用將鈦合金TC4加工成①15. 6mmX 20mm試樣，冷擠壓前，將本實施例制備的冷擠壓潤滑劑在常壓、室溫下分別涂覆在所述鈦合金TC4棒材試樣表面和擠壓模具內(nèi)表面，擠壓模凹?？讖?。15. Omm，擠壓速度12mm/s，最大成形力達到85噸，所得鈦合金成形件表面粗糙度Ra = 0. 63 ii m。
實施例2 1 、制備用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑
(1)制備油酸包覆的Fe304納米粒子 納米？6304粒子與蒸餾水的質(zhì)量比為1 : 20，將所述納米Fe304粒子與蒸餾水混合形成懸濁液，用氨水調(diào)節(jié)懸濁液的pH為8 ;向懸濁液中加入油酸，加入量以油酸與納米？6304的質(zhì)量比為l : 10為限；采用水浴加熱并攪拌，在常壓、6(TC反應(yīng)45分鐘即形成油酸包覆的Fe304納米粒子；將所述油酸包覆的Fe304納米粒子沉淀并分離出來，依次用二次蒸餾水和無水乙醇洗滌，當(dāng)去除游離的油酸后進行過濾，將過濾所獲油酸包覆的Fe304納米粒子置于恒溫箱中干燥，干燥溫度2(TC，干燥時間8小時； 對所得油酸包覆的Fe304納米粒子進行X射線衍射分析，其衍射譜見附圖1 ;
(2)對油酸包覆的Fe304納米粒子進行磁化處理 將步驟(1)干燥后的油酸包覆的Fe^納米粒子在外加磁場中進行磁化處理，外加磁場強度0. 1特斯拉； (3)用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑的配制 以經(jīng)步驟(2)磁化處理的油酸包覆的Fe304納米粒子和65#氣缸油為原料配制，65#氣缸油的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為99 % ，經(jīng)磁化處理的油酸包覆的Fe304納米粒子的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1%，將所述經(jīng)磁化處理的油酸包覆的？6304納米粒子在常壓、室溫(25°C )采用超聲波分散的方法均勻分散于所述氣缸油中，即形成用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑。
2 、冷擠壓潤滑劑在鈦合金冷擠壓中的應(yīng)用將鈦合金TC4棒材車削加工成①15. 7mmX 20mm試樣，冷擠壓前，將本實施例制備的冷擠壓潤滑劑在常壓、室溫下分別涂覆在所述鈦合金TC4棒材試樣表面和擠壓模具內(nèi)表面，擠壓模凹模孔徑。15. Omm，擠壓速度12mm/s，最大成形力達到88噸，所得鈦合金成形件表面粗糙度RaO. 50 ii m。
實施例3 1 、制備用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑
(1)制備油酸包覆的Fe304納米粒子 納米？6304粒子與蒸餾水的質(zhì)量比為1 : 20，將所述納米Fe304粒子與蒸餾水混合形成懸濁液，用氨水調(diào)節(jié)懸濁液的pH為9 ;向懸濁液中加入油酸，加入量以油酸與納米？6304的質(zhì)量比為l : 15為限；采用水浴加熱并攪拌，在常壓、7(TC反應(yīng)40分鐘即形成油酸包覆的Fe304納米粒子；將所述油酸包覆的Fe304納米粒子沉淀并分離出來，依次用二次蒸餾水和無水乙醇洗滌，當(dāng)去除游離的油酸后進行過濾，將過濾所獲油酸包覆的Fe304納米粒子置于恒溫箱中干燥，干燥溫度4(TC，干燥時間4小時； 對所得油酸包覆的Fe304納米粒子進行紅外光譜分析，其紅外譜圖見附圖2 ;
(2)對油酸包覆的Fe304納米粒子進行磁化處理 將步驟(1)干燥后的油酸包覆的？6304納米粒子在外加磁場中進行磁化處理，外加磁場強度0. 5特斯拉； (3)用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑的配制 以經(jīng)步驟(2)磁化處理的油酸包覆的Fe304納米粒子和38#氣缸油為原料配制，38#氣缸油的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為95%，經(jīng)磁化處理的油酸包覆的？6304納米粒子的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5%，將所述經(jīng)磁化處理的油酸包覆的？6304納米粒子在常壓、室溫(25°C )下采用攪拌(機械分散的方法)均勻分散于所述氣缸油中，即形成用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑。
2 、冷擠壓潤滑劑在鈦合金冷擠壓中的應(yīng)用將鈦合金TC4棒材車削加工成①15. 7mmX 20mm試樣，冷擠壓前，將本實施例制備的冷擠壓潤滑劑在常壓、室溫下分別涂覆在所述鈦合金TC4棒材試樣表面和擠壓模具內(nèi)表面，擠壓模凹?？讖舰?5. Omm，擠壓速度10mm/s，最大成形力達到78噸，所得鈦合金成形件表面粗糙度RaO. 50 ii m。
實施例4 1 、制備用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑
(1)制備油酸包覆的Fe304納米粒子 納米？6304粒子與蒸餾水的質(zhì)量比為1 : 20，將所述納米Fe304粒子與蒸餾水混合形成懸濁液，用氨水調(diào)節(jié)懸濁液的pH為9 ;向懸濁液中加入油酸，加入量以油酸與納米？6304的質(zhì)量比為l : 20為限；采用水浴加熱并攪拌，在常壓、85t:反應(yīng)30分鐘即形成油酸包覆的Fe304納米粒子；將所述油酸包覆的Fe304納米粒子沉淀并分離出來，依次用二次蒸餾水和無水乙醇洗滌，當(dāng)去除游離的油酸后進行過濾，將過濾所獲油酸包覆的Fe304納米粒子置于恒溫箱中干燥，干燥溫度6(TC，干燥時間1小時；
(2)對油酸包覆的Fe304納米粒子進行磁化處理 將步驟(1)干燥后的油酸包覆的？6304納米粒子在外加磁場中進行磁化處理，外加磁場強度1. 0特斯拉； (3)用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑的配制 以經(jīng)步驟(2)磁化處理的油酸包覆的Fe304納米粒子和52#氣缸油為原料配制，52#氣缸油的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為92 % ，經(jīng)磁化處理的油酸包覆的Fe304納米粒子的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為8%，將所述經(jīng)磁化處理的油酸包覆的？6304納米粒子在常壓、室溫(25°C )下采用超聲波分散的方法均勻分散于所述氣缸油中，即形成用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑。
2 、冷擠壓潤滑劑在鈦合金冷擠壓中的應(yīng)用 將鈦合金TC4棒材車削加工成①15. 6mmX 20mm試樣，冷擠壓前，將本實施例制備的冷擠壓潤滑劑在常壓、室溫下分別涂覆在所述鈦合金TC4棒材試樣表面和擠壓模具內(nèi)表面，擠壓模凹?？讖健?5. Omm，擠壓速度6mm/s，最大成形力達到75噸，所得鈦合金成形件表面粗糙度RaO. 42 ii m。
實施例5 1 、制備用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑
(1)制備油酸包覆的Fe304納米粒子 納米？6304粒子與蒸餾水的質(zhì)量比為1 : 20，將所述納米Fe304粒子與蒸餾水混合形成懸濁液，用氨水調(diào)節(jié)懸濁液的pH為8 ;向懸濁液中加入油酸，加入量以油酸與納米？6304的質(zhì)量比為l : 10為限；采用水浴加熱并攪拌，在常壓、10(TC反應(yīng)20分鐘即形成油酸包覆的Fe304納米粒子；將所述油酸包覆的Fe304納米粒子沉淀并分離出來，依次用二次蒸餾水和無水乙醇洗滌，當(dāng)去除游離的油酸后進行過濾，將過濾所獲油酸包覆的Fe304納米粒子置于恒溫箱中干燥，干燥溫度5(TC，干燥時間3小時；
(2)對油酸包覆的Fe304納米粒子進行磁化處理 將步驟(1)干燥后的油酸包覆的FeA納米粒子在外加磁場中進行磁化處理，外加磁場強度0. 8特斯拉； (3)用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑的配制 以經(jīng)步驟(2)磁化處理的油酸包覆的Fe304納米粒子和52#氣缸油為原料配制，52#氣缸油的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為88 % ，經(jīng)磁化處理的油酸包覆的Fe304納米粒子的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為12%，將所述經(jīng)磁化處理的油酸包覆的？6304納米粒子在常壓、室溫(25°C )下采用超聲波分散的方法均勻分散于所述氣缸油中，即形成用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑。
2 、冷擠壓潤滑劑在鈦合金冷擠壓中的應(yīng)用將鈦合金TC4棒材車削加工成①15. 7mmX 20mm試樣，冷擠壓前，將本實施例制備的冷擠壓潤滑劑在常壓、室溫下分別涂覆在所述鈦合金TC4棒材試樣表面和擠壓模具內(nèi)表面，擠壓模凹?？讖?。15. Omm，擠壓速度2mm/s，最大成形力達到70噸，所得鈦合金成形件表面粗糙度RaO. 40 ii m。
實施例6 1 、制備用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑
(1)制備油酸包覆的Fe304納米粒子 納米？6304粒子與蒸餾水的質(zhì)量比為1 : 20，將所述納米Fe304粒子與蒸餾水混合形成懸濁液，用氨水調(diào)節(jié)懸濁液的pH為8 ;向懸濁液中加入油酸，加入量以油酸與納米？6304的質(zhì)量比為l : 20為限；采用水浴加熱并攪拌，在常壓、9(TC反應(yīng)30分鐘即形成油酸包覆的Fe304納米粒子；將所述油酸包覆的Fe304納米粒子沉淀并分離出來，依次用二次蒸餾水和無水乙醇洗滌，當(dāng)去除游離的油酸后進行過濾，將過濾所獲油酸包覆的Fe304納米粒子置于恒溫箱中干燥，干燥溫度6(TC，干燥時間3小時；
(2)對油酸包覆的Fe304納米粒子進行磁化處理 將步驟(1)干燥后的油酸包覆的？6304納米粒子在外加磁場中進行磁化處理，外加磁場強度1. 0特斯拉； (3)用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑的配制 以經(jīng)步驟(2)磁化處理的油酸包覆的Fe304納米粒子和38#氣缸油為原料配制，38#氣缸油的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為85 % ，經(jīng)磁化處理的油酸包覆的Fe304納米粒子的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為15%，將所述經(jīng)磁化處理的油酸包覆的Fe304納米粒子在常壓、室溫下采用超聲波分散的方法均勻分散于所述氣缸油中，即形成用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑。
2 、冷擠壓潤滑劑在鈦合金冷擠壓中的應(yīng)用將鈦合金TC4棒材車削加工成①15. 7mmX 20mm試樣，冷擠壓前，將本實施例制備的冷擠壓潤滑劑在常壓、室溫下分別涂覆在所述鈦合金TC4棒材試樣表面和擠壓模具內(nèi)表面，擠壓模凹模孔徑①15. 0mm，擠壓速度30mm/s，最大成形力達到92噸，所得鈦合金成形件表面粗糙度RaO. 52 ii m。
實施例7 1、將鈦合金TC4棒材車削加工成。15. 6mmX20mm試樣，冷擠壓前，將52#氣缸油在常壓、室溫下分別涂覆在所述鈦合金TC4棒材試樣表面和擠壓模具內(nèi)表面，擠壓模凹?？讖?。15. Omm，擠壓速度6mm/s，最大成形力達到96噸，所獲得的成形力變化曲線見圖3a。
2、將鈦合金TC4棒材車削加工成①15. 6mmX 20mm試樣，冷擠壓前，將實施例4制備的冷擠壓潤滑劑在常壓、室溫下分別涂覆在所述鈦合金TC4棒材試樣表面和擠壓模具內(nèi)表面，擠壓模凹?？讖舰?5. Omm，擠壓速度6mm/s，最大成形力達到75噸，所獲得的成形力變化曲線見圖3b。
實施例8 1、將鈦合金TC4棒材車削加工成。15. 7mmX20mm試樣，冷擠壓前，將52#氣缸油在常壓、室溫下分別涂覆在所述鈦合金TC4棒材試樣表面和擠壓模具內(nèi)表面，擠壓模凹?？讖?。15. Omm，擠壓速度8mm/s，最大成形力達到97噸，采用粗糙度儀測試表面粗糙度，其測試結(jié)果見圖4a，所得鈦合金成形件表面粗糙度Ral. 49 y m。 2、將鈦合金TC4棒材車削加工成①15. 7mmX 20mm試樣，冷擠壓前，將實施例5制備的冷擠壓潤滑劑在常壓、室溫下分別涂覆在所述鈦合金TC4棒材試樣表面和擠壓模具內(nèi)表面，擠壓模凹?？讖健?5. Omm，擠壓速度8mm/s，最大成形力達到76噸，采用粗糙度儀測試表面粗糙度，其測試結(jié)果見圖4b，所得鈦合金成形件表面粗糙度RaO. 40 ii m。
9
權(quán)利要求
一種用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑，其特征在于由氣缸油和油酸包覆的Fe3O4納米粒子組成，所述油酸包覆的Fe3O4納米粒子均勻分散在氣缸油中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑，其特征在于氣缸油的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為85% 99%，所述油酸包覆的？6304納米粒子的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1% 15%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑，其特征在于所述油酸包覆的Fe304磁性納米粒子在外加磁場中進行過磁化處理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑，其特征在于所述油酸包覆的Fe304磁性納米粒子的粒徑為20nm lOOnm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑，其特征在于所述油酸包覆的Fe304磁性納米粒子的粒徑為20nm lOOnm。
6. —種用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑的制備方法，其特征在于工藝步驟依次如下(1) 制備油酸包覆的Fe304納米粒子；(2) 用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑的配制以步驟(1)制備的油酸包覆的？6304納米粒子和氣缸油為原料配制，氣缸油的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為85 % 99 % ，油酸包覆的Fe304納米粒子的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1 % 15 % ，將所述油酸包覆的Fe304納米粒子在常壓、室溫均勻分散于所述氣缸油中，即形成用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑。
7. —種用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑的制備方法，其特征在于工藝步驟依次如下(1) 制備油酸包覆的Fe304納米粒子；(2) 對油酸包覆的Fe3(^納米粒子進行磁化處理將步驟(1)制備的油酸包覆的Fe304納米粒子置于外加磁場中進行磁化處理；(3) 用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑的配制以經(jīng)步驟(2)磁化處理的油酸包覆的？6304納米粒子和氣缸油為原料配制，氣缸油的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為85% 99%，經(jīng)磁化處理的油酸包覆的Fe304納米粒子的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1% 15%，將所述經(jīng)磁化處理的油酸包覆的Fe304納米粒子在常壓、室溫均勻分散于所述氣缸油中，即形成用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑的制備方法，其特征在于對油酸包覆的Fe304納米粒子進行磁化處理時，所述外加磁場強度為0. 1 1. 0特斯拉。
9. 權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述冷擠壓潤滑劑在鈦合金冷擠壓中的應(yīng)用。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于冷擠壓前，將所述冷擠壓潤滑劑在常壓、室溫下分別涂覆在鈦合金坯料表面和擠壓模具內(nèi)表面，然后以2mm/s 30mm/s的速度進行冷擠壓。
全文摘要
一種用于鈦合金冷擠壓的潤滑劑，由氣缸油和油酸包覆的Fe3O4納米粒子組成。所述冷擠壓潤滑劑的制備方法有兩種，第一種方法的工藝步驟為(1)制備油酸包覆的Fe3O4納米粒子；(2)將油酸包覆的Fe3O4納米粒子在常壓、室溫均勻分散于所述氣缸油中。第二種方法的工藝步驟為(1)制備油酸包覆的Fe3O4納米粒子；(2)將油酸包覆的Fe3O4納米粒子置于外加磁場中進行磁化處理；(3)將經(jīng)磁化處理的油酸包覆的Fe3O4納米粒子在常壓、室溫均勻分散于所述氣缸油中。所述冷擠壓潤滑劑用于鈦合金冷擠壓成形。
文檔編號C10M125/10GK101787320SQ20101012414
公開日2010年7月28日 申請日期2010年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月15日
發(fā)明者文玉華, 李寧, 滕勁, 王學(xué)軍, 莫華強, 顏家振 申請人:四川大學(xué)