專利名稱：一種稀有金屬高溫抗氧化潤滑涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種稀有金屬及其合金熱機(jī)械加工生產(chǎn)環(huán)節(jié)使用的涂料 及其制備方法，特別是涉及一種適用于稀有金屬及其合金熱擠壓加工過程 的稀有金屬高溫抗氧化潤滑涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
在稀有金屬及其合金熱擠壓加工過程中，由于道次變形量大，擠壓件與工模具接觸面上的單位正壓力極高(相當(dāng)于金屬變形抗力的3 ~ 10倍， 甚至更高)，因此擠壓件的表面更新作用加劇，使擠壓件粘結(jié)工模具的現(xiàn) 象嚴(yán)重，如果潤滑不好，擠壓件與擠壓簡壁間存在較大的摩擦力，則擠壓 悶車，造成工模具粘結(jié)和損壞；同時擠壓件表面出現(xiàn)劃傷、折疊等缺陷。 另外，擠壓件的擠壓溫度都在70(TC以上，在加熱過程中，擠壓件表面形 成氧化皮，氧化損耗很大而且熱加工后還須打磨去除表面氧化皮，這必然 降低成材率，增加成本。目前，在稀有金屬材料的熱擠壓加工過程中，主要使用的是銅包套做 熱保護(hù)和潤滑材料。用這種材料不僅成本高、包覆工藝繁瑣、浪費(fèi)有色金 屬銅資源，而且在去除過程中必須酸洗，會產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種稀有金屬及其合金 在熱擠壓加工過程中應(yīng)用的高溫抗氧化潤滑涂料。使用這種涂料既能保護(hù) 稀有金屬及其合金擠壓件不被氧化、不產(chǎn)生劃傷、折疊等缺陷，又能保護(hù) 工模具不被粘結(jié)和損壞，從而達(dá)到提高成材率，降低生產(chǎn)成本的目的。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種稀有金屬高溫抗 氧化潤滑涂料，其特征在于該涂料是由金屬氧化物粉末和水溶性環(huán)氧樹脂 制成的濃度為20%~40%的高溫抗氧化潤滑涂料，其中所述金屬氧化物粉末由以下重量百分比的原料組成A1203 5 20%Ti02 5~20% B203 5 20% Si02 20~50% Ca02 5 10%Na2O5~10% K2O5~10%; 所述高溫溫度為700'C以上。本發(fā)明的另一目的是提供一種制備稀有金屬高溫抗氧化潤滑涂料的 方法，其特征在于該方法為先將平均顆粒度為l 30mm的金屬氧化物顆 粒人1203、 Ti02、 Si02、 Ca02、 Na20、 K20和B203混合均勻；再將混合 均勻的金屬氧化物顆粒裝入電爐中，在高溫1000°C~1500°C、大氣壓力下 進(jìn)行1 5小時的熔制后冷卻至室溫；然后在室溫下粉碎，過篩成-180目的粉末，將粉末和水溶性環(huán)氧樹脂一并裝入攪拌桶內(nèi)稀釋并攪拌均勻，即制 成濃度為20% 40%的高溫抗氧化潤滑涂料。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明制備的涂料在擠壓溫度 下，可以在擠壓件表面形成一層連續(xù)的保護(hù)膜，這層膜不僅可以阻隔大氣 對擠壓件的氧化腐蝕；而且可以在擠壓件與工模具間延展，降低兩者間的 摩擦力，起到潤滑作用。使用這種涂料，能提高擠壓件表面質(zhì)量和工模具 壽命，還能提高成材率，降低生產(chǎn)成本；其工藝簡單。下面通過實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于以 下實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1TA2鈦高溫抗氧化潤滑涂料按重量百分比例，先將平均粒度為20mm 的12%入1203顆粒、37。/oSi02顆粒、各10。/。的CaO2、 Na20、 K20、 B203 顆粒、11%1102顆?；旌暇囱b入電爐中，在大氣壓力下升溫至1300°C, 保溫2小時后冷卻至室溫，然后將其粉碎、過篩成-180目的粉末，將粉末 裝入攪拌桶內(nèi)并加入適量水溶性環(huán)氧樹脂稀釋，即制成濃度為30%的TA2 高溫抗氧化潤滑涂料。實(shí)施例2TC4 (Ti-6A1-4V)鈦合金高溫抗氧化潤滑涂料按重量百分比例，先 將平均粒度為15mm的13%入1203顆粒、41。/。Si02顆粒、各9%的Ca02、 Na20、各8%的1<:20、 8203顆粒、12%Ti02顆?；旌暇鶆蜓b入電爐中，在大氣壓力下升溫至140(TC，保溫2小時后冷卻至室溫，然后將其粉碎、 過篩成-180目的粉末，將粉末裝入攪拌桶內(nèi)并加入適量水溶性環(huán)氧樹脂稀 釋，即制成濃度為25%的TC4鈦合金高溫抗氧化潤滑涂料。 實(shí)施例3TC (Ti-6.5Al-3.5Mo-l.5Zr-0.3Si)鈥高溫合金抗氧化潤滑涂料按 重量百分比例，先將平均粒度為10mm的14%人1203顆粒、45。/。Si02顆粒、 8%8203顆粒、各7。/o的Ca02、 Na20、 1^0顆粒、12%1102顆粒混合均 勻裝入電爐中，在大氣壓力下升溫至140(TC,保溫3小時后冷卻至室溫， 然后將其粉碎、過篩成-180目的粉末，將粉末裝入攪拌桶內(nèi)并加入適量水 溶性環(huán)氧樹脂稀釋，即制成濃度為30%的TCu鈦合金高溫抗氧化潤滑涂 料。實(shí)施例4NbZr (Zr-2.5Nb)鈮鋯合金抗氧化潤滑涂料按重量百分比例，先將 平均粒度為10mm的10%入1203顆粒、42。/。SK)2顆粒、各8%的Ca02、 Na20、 K20顆粒、14%8203顆粒、10%TiO2顆?；旌暇鶆蜓b入電爐中， 在大氣壓力下升溫至1400'C，保溫3小時后冷卻至室溫，然后將其粉碎、 過篩成-180目的粉末，將粉末裝入攪拌桶內(nèi)并加入適量水溶性環(huán)氧樹脂稀 釋，即制成濃度為30%的NbZr合金高溫抗氧化潤滑涂料。實(shí)施例5TaW (Ta-10W)鉭鎢合金抗氧化潤滑涂料按重量百分比例，先將 平均粒度為10mm的12。/。Al;j03顆粒、42。/。SK)2顆粒、各7%的Ca02、 Na20、 K20顆粒、15%8203顆粒、10%1102顆?；旌暇鶆蜓b入電爐中， 在大氣壓力下升溫至140(TC，保溫3小時后冷卻至室溫，然后將其粉碎、 過篩成-180目的粉末，將粉末裝入攪拌桶內(nèi)并加入適量水溶性環(huán)氧樹脂稀 釋，即制成濃度為30。/。的TaW合金高溫抗氧化潤滑涂料。采用上述實(shí)施例制備的涂料在擠壓溫度下，可以在擠壓件表面形成一 層連續(xù)的保護(hù)膜，這層膜不僅可以阻隔大氣對擠壓件的氧化腐蝕；而且可 以在擠壓件與工模具間延展，降低兩者間的摩擦力，起到潤滑作用。使用 這種涂料，能提高擠壓件表面質(zhì)量和工模具壽命，還能提高成材率，降低 生產(chǎn)成本。
權(quán)利要求
1. 一種稀有金屬高溫抗氧化潤滑涂料，其特征在于該涂料是由金屬氧化物粉末和水溶性環(huán)氧樹脂制成的濃度為20％～40％的高溫抗氧化潤滑涂料，其中所述金屬氧化物粉末由以下重量百分比的原料組成Al2O3 5～20％ TiO2 5～20％ B2O3 5～20％ SiO2 20～50％CaO2 5～10％ Na2O 5～10％ K2O 5～10％；所述高溫溫度為700℃以上。
2、 制備如根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀有金屬高溫抗氧化潤滑涂料 的方法，其特征在于該方法為先將平均顆粒度為1 30mm的金屬氧化物 顆粒八1203、 Ti02、 Si02、 Ca02、 Na20、 K20和B203混合均勻；再將混 合均勻的金屬氧化物顆粒裝入電爐中，在高溫1000°C~1500'C、大氣壓力 下進(jìn)行1 5小時的熔制后冷卻至室溫；然后在室溫下粉碎，過篩成-180目 的粉末，將粉末和水溶性環(huán)氧樹脂一并裝入攪拌桶內(nèi)稀釋并攪拌均勻，即 制成濃度為20% 40%的高溫抗氧化潤滑涂料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種稀有金屬高溫抗氧化潤滑涂料及其制備方法，它是將平均顆粒度為1～30mm的金屬氧化物顆粒Al₂O₃、TiO₂、SiO₂、CaO₂、Na₂O、K₂O和B₂O₃混合均勻；再將混合均勻的金屬氧化物顆粒裝入電爐中，在高溫1000℃～1500℃、大氣壓力下進(jìn)行1～5小時的熔制后冷卻至室溫；然后在室溫下粉碎，過篩成-180目的粉末，將粉末和水溶性環(huán)氧樹脂一并裝入攪拌桶內(nèi)稀釋并攪拌均勻，即制成濃度為20％～40％的高溫抗氧化潤滑涂料。使用本發(fā)明制備的涂料，能提高擠壓件表面質(zhì)量和工模具壽命，還能提高成材率，降低生產(chǎn)成本；其工藝簡單。
文檔編號C09D163/00GK101250462SQ200810017830
公開日2008年8月27日 申請日期2008年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月28日
發(fā)明者倪沛彤, 劉素英, 張英明, 軍 李, 楊建朝, 段啟輝, 王成長, 番志強(qiáng), 董亞軍, 韓明臣 申請人:西北有色金屬研究院