摩擦学第7章优秀PPT.ppt

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1、 矿物油矿物油(1)(1)组成组成 矿矿物物油油润润滑滑剂剂是是由由基基础础油油和和添添加加剂剂调调制制而而成成的的。基基础础油油的的最最主主要要组组成成是是经经过过炼炼制制的的，自自然然矿矿物物油油(原原油油)是是一一种种深深褐褐色色的的粘粘稠稠液液体体。矿矿物物油油是是由由多多种种碳碳氢氢化化合合物物(烃烃类类)组组成成的的化化合合物物。此此外外，还还含含有有少少量量的的碳碳、氮氮、氧等化合物。氧等化合物。自自然然原原油油中中有有三三种种主主要要烃烃类类：烷烷烃烃、环环烷烷烃烃、芳芳香香烃烃，在在少少数数石石油油中，还有不饱和烃烯烃。中，还有不饱和烃烯烃。7.2 7.2 液体润滑剂液体润滑

2、剂(2)矿物油理化性能矿物油理化性能 1)粘度与粘粘度与粘-温特性温特性 2)凝固点：凝固点：流淌的油冷却到完全失去流淌性时的温度流淌的油冷却到完全失去流淌性时的温度 叫做凝固点。叫做凝固点。3)闪点：闪点：当达到确定浓度时，与明火接触会产生短时闪点，此温度为闪点。当达到确定浓度时，与明火接触会产生短时闪点，此温度为闪点。当温度上升到使油着火燃烧当温度上升到使油着火燃烧5秒以上时，此温度叫做燃点。秒以上时，此温度叫做燃点。4)抗氧化安定性：润滑油在运用或贮存保管期间要求性能安定抗氧化安定性：润滑油在运用或贮存保管期间要求性能安定,不易氧化变质，不易氧化变质，这种性质称之为抗氧化安定。这种性质称

3、之为抗氧化安定。5)酸值：酸值：酸值是评定润滑油中有机酸含量的指标。酸值是评定润滑油中有机酸含量的指标。6)灰分与残炭：残炭灰分与残炭：残炭高温下分解而产成固体炭沉淀物的倾向叫做成焦性，高温下分解而产成固体炭沉淀物的倾向叫做成焦性，用残炭数值表示。灰分用残炭数值表示。灰分 油品在规定的条件下燃烧后，所剩不燃物质称为灰分。油品在规定的条件下燃烧后，所剩不燃物质称为灰分。动植物油动植物油 动动植植物物油油也也称称脂脂肪肪油油或或油油脂脂,脂脂肪肪油油可可分分两两类类:油油和和脂脂肪肪,常常温温下为液体者称为下为液体者称为油油,固体者称为固体者称为脂肪脂肪。油脂是油和脂肪的总称。油脂是油和脂肪的总称

4、。(1)(1)油脂的组成油脂的组成 油油脂脂来来自自动动植植物物体体是是由由高高级级脂脂肪肪酸酸和和甘甘油油所所形形成成的的酯酯类类化化合合物物,油油脂脂的的通通式式如如图图，在在式式中中R1、R2、R3代代表表高高级级脂脂肪肪酸酸中中的的烃烃基基，三三者者相相同同者者（R1R2R3）为为单单纯纯甘甘油油酯酯；三三者者不不同同者者为为混合甘油酯。混合甘油酯。油脂是多种高级脂肪酸所组成的甘油酯的混合物油脂是多种高级脂肪酸所组成的甘油酯的混合物。（2）动植物油油脂的性质）动植物油油脂的性质 1)物理性质物理性质 无色、无味、无嗅的物质，无色、无味、无嗅的物质，不溶于水不溶于水而而溶于乙醚、丙酮、酒

5、精、溶于乙醚、丙酮、酒精、四氯化碳四氯化碳等有机溶剂中，等有机溶剂中，2)化学性质化学性质 可水解油脂中的脂肪酸部分如含有不饱和的碳碳双键，则还有可水解油脂中的脂肪酸部分如含有不饱和的碳碳双键，则还有 加成、氧化、聚会等反应。加成、氧化、聚会等反应。3)润滑性能润滑性能脂肪酸的润滑性能由表可知脂肪酸的润滑性能由表可知酸相同酸相同，增加醇的原子数，则脂的增加醇的原子数，则脂的 润滑性能提高润滑性能提高；否则；否则醇相同，则硬脂酸的润滑性能比油酸酯好，正构和醇相同，则硬脂酸的润滑性能比油酸酯好，正构和 异构脂肪醇的效果相同。异构脂肪醇的效果相同。金金属属材材料料成成形形常常用用的的动动植植物物油油

6、：猪猪油油、牛牛油油、棕棕榈榈油油、蓖蓖麻麻油油、葵葵花花籽籽油油、豆豆油棉籽油、花生油等。油棉籽油、花生油等。其中蓖麻油润滑效果好，其次棕榈油，较差的是棉籽油其中蓖麻油润滑效果好，其次棕榈油，较差的是棉籽油。合成润滑油合成润滑油 (1)合成脂肪酸 合成脂肪酸是石蜡在催化剂(高锰酸钾)作用下,用空气中的氧进行液相氧化，然后进行皂化、酸化后制得。合成脂肪酸润滑性能好，但是具有腐蚀性和臭味。（2）合成脂肪酸酯 合成脂肪酸有很好的润滑性能,但是它的腐蚀性较大，塑性加工时不易接受，而要接受合成脂肪酸酯。脂肪酸酯可以由合成脂肪酸聚酯化获得。乳化液乳化液 乳化液的组成乳化液的组成 乳化液有三种组分：乳化液

7、有三种组分：油相、水、乳化剂油相、水、乳化剂 一般材料成形中接受矿物油作为油相，或者再添加动植物油及其它添加剂。一般材料成形中接受矿物油作为油相，或者再添加动植物油及其它添加剂。乳乳化化剂剂是是一一种种表表面面活活性性剂剂，可可降降低低液液面面和和液液滴滴的的表表面面张张力力的的物物质质，乳乳化化剂剂在在水水和和油中具有确定的溶解度，其分子由亲油基和亲水基二个极性基构成。油中具有确定的溶解度，其分子由亲油基和亲水基二个极性基构成。接受亲油亲水的平衡值可定量的表示亲油和亲水的相对强度。接受亲油亲水的平衡值可定量的表示亲油和亲水的相对强度。乳化剂表面活性物质乳化剂表面活性物质（1 1）乳化剂）乳化

8、剂表面活化物质的结构表面活化物质的结构 表表面面活活化化剂剂分分子子式式的的结结构构有有长长链链脂脂肪肪(RCOOH)、醇醇(ROH)、胺胺(RNH2)以以及及烷基硫酸酯盐烷基硫酸酯盐(ROSO3Na)、烷基磺酸盐、烷基磺酸盐(RSO3Na)。分子结构特点分子结构特点:含有含有亲油极亲油极和和亲水极亲水极，即，即:亲油基亲油基=亲水基亲水基 亲水极性基团亲水极性基团:COOH、-OH、-NH2、-OSO3 -SO3 亲油的非极性基团亲油的非极性基团:R 硬脂酸的分子结构硬脂酸的分子结构具有双亲极具有双亲极（2）表面活化物质的特性）表面活化物质的特性1）表面活性物质溶于水，亲水基由于受极性很强的

9、分）表面活性物质溶于水，亲水基由于受极性很强的分子的吸引，有钻入水中的趋势子的吸引，有钻入水中的趋势2）非极性基团，有憎水基，则倾向于翘出进入到非极）非极性基团，有憎水基，则倾向于翘出进入到非极性的空气或油相中性的空气或油相中因此，表面活性分子浓聚在油和水相互排斥的界面上，因此，表面活性分子浓聚在油和水相互排斥的界面上，呈现有规则的排列。呈现有规则的排列。（3 3）表面活性物质的分类）表面活性物质的分类 阴离子型表面活性物质阴离子型表面活性物质 凡凡表表面面活活性性物物质质在在水水中中电电离离后后的的阴阴离离子子带带亲亲水水基基的的称称阴阴离离子子型型表表面面活活性性物物质质。其其亲亲水水基基

10、为为脂脂肪肪酸酸盐盐：(-COONa)(-COONa)、硫硫酸酸酯酯盐盐(-(-OSO3Na)OSO3Na)、磺酸盐、磺酸盐(-SO3Na)(-SO3Na)、磷酸盐、磷酸盐-OPO3Na-OPO3Na。阳离子型表面活性物质阳离子型表面活性物质 凡凡表表面面活活性性物物质质电电离离后后的的阳阳离离子子带带亲亲油油基基的的称称阳阳离离子子型型表表面面活活性性物物质质。有有胺胺盐盐剂剂(R(RNH3NH3 ClCl)、季季胺胺盐盐型型(R(R(CH3)2N(CH3)2N ClCl)两性表面活性物质两性表面活性物质 表表面面活活性性物物质质同同时时具具有有阳阳离离子子和和阴阴离离子子表表面面活活性性的

11、的性性质质。例例如如，氨基酸在确定酸度下可显示等电状态：氨基酸在确定酸度下可显示等电状态：R1NHR2COOH=R1NH2 R1NHR2COOH=R1NH2R2COOR2COO 非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂 是是指指在在溶溶液液中中不不能能电电离离,又又不不能能生生成成离离子子的的表表面面活活性性物物质质,其其亲亲水水性性主主要要确确定定于于醚醚键键结结合合O O。如如高高级级醇醇聚聚乙乙二二醇醇醚醚(RO(CH2CH2O)nH)(RO(CH2CH2O)nH)属属于于这这类类。还还有有脂脂类类和和酰酰胺胺类类等等。在在应应用用方方面面仅仅次于阴离子型。次于阴离子型。HLB值值 表面活性

12、物质的亲水和亲油趋势的大小，可以用表面活性物质的亲水和亲油趋势的大小，可以用HLB（HydrophileLipophile Balance）值来衡量。）值来衡量。HLB值越大，亲水趋势越强；值越大，亲水趋势越强；HLB值越小，亲油（憎水）趋势越强。值越小，亲油（憎水）趋势越强。HLB值为构成分子中各个基团的代数和的基础上加值为构成分子中各个基团的代数和的基础上加7：HLB7Hi亲水基团亲水基团 HLB值值-COOH 2.1-OH 1.9-O-1.3-OH-0.5-SO3Na 11.0-SO4Na 38.7-COONa 19.1亲油基团亲油基团 HLB值值-CH-CH2-0.475-CH3-表面

13、活性物质还具有如下功能：表面活性物质还具有如下功能：p增溶作用（油脂在水中溶解度）：增溶作用（油脂在水中溶解度）：HLB：1518p去污作用：去污作用：HLB：1315p润湿作用：润湿作用：HLB：79p乳化作用：乳化作用：HLB：3.56.0（W/O型）型）HLB：1318（O/W型）型）p清泡作用：清泡作用：HLB：13 乳化理论乳化理论一种液相以细小液滴形式分布于另一种液相中形成两液相一种液相以细小液滴形式分布于另一种液相中形成两液相组成的足够稳定的系统称为乳化液。组成的足够稳定的系统称为乳化液。若将水和油在烧杯中静置，如图若将水和油在烧杯中静置，如图a所示，油、水是分层的。所示，油、水

14、是分层的。在边界上形成油和水的接触界面。假如加入少量表面活性在边界上形成油和水的接触界面。假如加入少量表面活性剂（乳化剂）则首先表面活性物质排列在界面上如图剂（乳化剂）则首先表面活性物质排列在界面上如图b所所示示,将油和水联接在一起。经搅拌后，表面活性剂形成外将油和水联接在一起。经搅拌后，表面活性剂形成外壳将油滴包围起来，使油形成小颗粒分散于水中，乳化剂壳将油滴包围起来，使油形成小颗粒分散于水中，乳化剂具有两亲作用，使水溶液呈现乳状，如图具有两亲作用，使水溶液呈现乳状，如图c所示。所示。乳化液稳定性条件：必需加入乳化剂。乳化液稳定性条件：必需加入乳化剂。乳化热力学机理：乳化热力学机理：（a）油

15、滴散布在水中时，由于油油滴散布在水中时，由于油水界面的比表面很大，体系能量很高，水界面的比表面很大，体系能量很高，因此是热力学不稳定体系，当油滴相碰时就会聚合，以削减相界面，降低体因此是热力学不稳定体系，当油滴相碰时就会聚合，以削减相界面，降低体系能量，形成图系能量，形成图a的分布。的分布。（b）加入乳化剂后，其分子具有双亲结构，可以吸附在两相界面上，降）加入乳化剂后，其分子具有双亲结构，可以吸附在两相界面上，降低界面张力，降低体系能量，使体系稳定。低界面张力，降低体系能量，使体系稳定。此外，离子型的表面活性物质可以使液滴间产生库仑斥力，使乳化液稳定此外，离子型的表面活性物质可以使液滴间产生库

16、仑斥力，使乳化液稳定存在。存在。金属加工中的工艺润滑一般是金属加工中的工艺润滑一般是O/W型的乳化液。一般用于轧制、拉拔型的乳化液。一般用于轧制、拉拔和冲压过程。和冲压过程。乳化液组成：乳化液组成：在铝、铜及其合金的热轧与冷轧过程中，乳化液组分大体相同：在铝、铜及其合金的热轧与冷轧过程中，乳化液组分大体相同：8085机油或变压器油机油或变压器油1015油酸油酸5三乙醇胺。三乙醇胺。运用方法：运用方法：把乳化液配成乳剂（乳膏）把乳化液配成乳剂（乳膏）9097加水搅拌加水搅拌生产运用生产运用 乳化液与乳化液与乳化剂乳化剂类型类型乳化液的类型：乳化液的类型：水水包包油油型型（O/W）乳乳化化液液水水

17、多多油油少少，用用于于润润滑滑冷冷却却，是是金金属成形常用的乳化液。属成形常用的乳化液。油油包包水水型型（W/O）乳乳化化液液水水少少油油多多，如如重重油油乳乳化化液液，主主要要用用于于燃燃料料燃燃烧烧。加加入入某某些些表表面面活活性性物物质质，可可使使乳乳化化液液稳稳定定，这这些物质称为乳化剂。依据形成乳化液的类型。些物质称为乳化剂。依据形成乳化液的类型。乳化剂可分为两类：乳化剂可分为两类：水水包包油油型型（O/W乳乳化化剂剂是是亲亲水水性性的的，在在水水中中的的溶溶解解度度比比 油油 中中 的的 溶溶 解解 度度 大大。如如 水水 溶溶 性性 皂皂、ROSO3Na、RSO3N、RN（CH3

18、）3Cl、蛋白质、植物胶、淀粉、磺化植物油。、蛋白质、植物胶、淀粉、磺化植物油。油油包包水水型型（W/O）乳乳化化剂剂是是亲亲油油性性的的，如如金金属属皂皂、高高级级醇（醇（C13H37OH）或高级脂、氧化植物油、石墨等。）或高级脂、氧化植物油、石墨等。常用的润滑油添加剂常用的润滑油添加剂 1）油性添加剂）油性添加剂 是是由由极极性性很很强强的的分分子子组组成成,在在常常温温下下吸吸附附在在金金属属表表面面上上形形成成边边界界润润滑滑膜膜。假假如如是是流流体体动动压压润润滑滑，则则纯纯矿矿物物油油就就可可以以；假假如如润润滑滑状状态态是是边边界界润润滑滑，就就须须要要用用油油性性添添加加剂剂来

19、来加加强强这这层层边边界界膜膜。常常用用的的有：动植物油脂、硫化动植物油、脂肪酸以及脂肪醇等。有：动植物油脂、硫化动植物油、脂肪酸以及脂肪醇等。2）极压添加剂主要是含）极压添加剂主要是含S、P、Cl的物质的有机极性化合物。的物质的有机极性化合物。3)防锈剂：磺酸盐、磷酸盐和脂类、有机含氮化合物。防锈剂：磺酸盐、磷酸盐和脂类、有机含氮化合物。4)抗氧化剂两类：链反应中止剂、过氧化物分解剂。抗氧化剂两类：链反应中止剂、过氧化物分解剂。5)增粘剂：聚甲基丙烯酸脂、聚乙丁烯增粘剂：聚甲基丙烯酸脂、聚乙丁烯 6)降凝剂：降低凝固点。聚甲基丙烯酸脂、聚乙烯脂、降凝剂：降低凝固点。聚甲基丙烯酸脂、聚乙烯脂、

20、丁烯二酸脂丁烯二酸脂 7)防泡剂：硅油。防泡剂：硅油。固态润滑剂的特点与分类固态润滑剂的特点与分类 (1)特点特点 固固体体润润滑滑剂剂同同液液体体润润滑滑剂剂比比较较,有有运运用用温温度度范范围围宽宽、承承载载实实力力强强的的优优点点，并并在在极极高高或或极极低低加加工工速速度度以以及及真真空空的的条条件件下下，也也能能发发挥挥良良好好的的润润滑滑作作用用。其其不不足足是是摩摩擦擦系系数数高高一般为一般为0.040.25，无冷却作用。，无冷却作用。(2)分类分类 1)层层状状固固体体:石石墨墨、二二硫硫化化钼钼、云云母母、二二硫硫化化钨钨（HCP）等。等。2)非金属无机物非金属无机物:PbS

21、、FeS、NaF、CaF、陶瓷等。、陶瓷等。3)金属薄膜金属薄膜:铅、锡、锌、铜等。铅、锡、锌、铜等。4)塑料塑料:聚四氟乙烯、尼龙等。聚四氟乙烯、尼龙等。7.3 7.3 固体润滑剂固体润滑剂 粉状固体润滑剂与油或水混合，制成液固两相分散的悬浮状的液固润滑剂。例如石墨和二硫化钼，二硫化钼的硫原子与金属虽然有较强的结合力，吸附于金属表面上，但是所形成的吸附膜的强度不高，仍有较好的润滑性能，并且运用也便利。因此，石墨和二硫化钼一般制成水剂或油剂的悬浮液，浸涂或涂刷于金属和工具的表面上；也可用压缩空气喷涂。二硫化钼、石墨制成水剂或油剂的方法是把1030相应的细粉添加到各种矿物油或水中混合而成的。为了

22、削减沉淀，可加入适量的活性剂作分散剂(含Ca、Ba的有机磺酸盐、聚丙烯酸甲酯);为了使润滑剂很好的匀整涂敷于热金属表面,可加入潮湿剂(如水玻璃、玻璃、树脂),为了脱模而加脱模剂,一般选用产生气体的物质(铵盐或碳氢化合物)。为了油水润滑材料分布匀整稳定，须要加入乳化剂。7.4 7.4 液固润滑剂液固润滑剂钢钢铁铁材材料料以以及及Mn、Mo、Ta、Nb、Ti等等金金属属及及其其合合金金在在热热锻锻或或热热挤挤压压时时接接受受玻玻璃璃润润滑滑剂剂。玻玻璃璃在在常常温温下下为为固固体体，而而在在确确定定温温度度下下为为熔熔体体，呈呈粘粘稠稠状状，所所以以称称熔熔体体润润滑滑剂剂，还还有有沥沥青青、石石

23、蜡蜡及及有有机机金金属属皂皂等等。SiO2、B2O3是是构构成成玻玻璃璃润润滑滑剂剂的的主主要要成成分分。因因此此，玻玻璃璃可可分分为为硅硅酸酸盐盐和和硼硼硅硅酸酸盐盐二二类类,还还有有铝铝硅硅酸酸盐盐、硼硼铝铝硅硅酸酸盐盐。在在挤挤压压和和锻锻造造成成形形中中,加加工工温温度度为为1100以上以上,一般运用硅酸盐。一般运用硅酸盐。在在玻玻璃璃润润滑滑剂剂中中，一一般般还还加加入入 碱碱金金属属氧氧化化物物(Na2O、K2O、Li2O)、碱碱土土金金属属氧氧化化物物(MgO、CaO、BaO、PbO)及及AI2O3、TiO2、ZrO2等等,主主要要目的是调整粘度、软化温度、润湿性、热胀系数等。目

24、的是调整粘度、软化温度、润湿性、热胀系数等。玻璃润滑剂一般的成分玻璃润滑剂一般的成分:3070 SiO2、040 B2O3、023Al2O3、025Na2O、025K2O、020CaO、010Li2O、010PbO、06MgO、010BaO。此外，还可以加入其它氧化物此外，还可以加入其它氧化物 7.5 7.5 熔体润滑剂熔体润滑剂 钢材拉拔和某些难于锻造加工的金属时,有时要接受润滑涂层的工艺,必需在金属的表面先进行表面处理,形成确定厚度的润滑涂层或者形成有“载体”作用的涂层,然后再协作适当的润滑剂，涂层是润滑剂的重要组成部分，它除了有润滑作用外还具有“载体”作用，把润滑剂载入模孔，以保证形成足

25、够厚度的润滑膜，达到润滑的目的。分类：石灰涂层 硼砂涂层 磷酸盐涂层 草盐涂层 7.6 7.6 金属表面涂层润滑金属表面涂层润滑轧制、拉拔润滑机理轧制、拉拔润滑机理 润滑机理主要是流润滑机理主要是流体体动压润滑机制油楔动压润滑机制油楔效应效应、接触表面微观、接触表面微观不不平度夹带机制平度夹带机制以及接触以及接触表面的表面的物理与化学吸附物理与化学吸附机制机制共同作用共同作用,使变形区使变形区中形成润滑膜及其吸附中形成润滑膜及其吸附塑化效应塑化效应,形成润滑。形成润滑。7.7 7.7 金属材料成形中的工艺润滑金属材料成形中的工艺润滑 轧制润滑机理轧制润滑机理 在在轧轧制制变变形形区区的的入入口

26、口，轧轧辊辊和和轧轧材材表表面面形形成成楔楔形形缝缝隙隙，由由于于轧轧辊辊的的旋旋转转，而而产产生生流流体体动动力力学学效效应应，润润滑滑剂剂形形成成动动压压力力，使使润润滑滑剂剂进进入入轧轧制制变变形形区区；另另一一方方面面，由由于于轧轧辊辊和和轧轧材材表表面面粗粗糙糙度度对对润润滑滑剂剂有有夹夹带带作作用用，有有利于润滑剂进入轧制变形区。利于润滑剂进入轧制变形区。钢材热轧工艺润滑钢材热轧工艺润滑润滑剂类型润滑剂类型 矿矿物物油油为为基基的的液液体体润润滑滑剂剂须须要要添添加加各各种种添添加加剂剂。液液体体润润滑滑剂剂通通常常以以油油水水混混合合物物的的形形式式运运用用。油油水水混混合合润润

27、滑滑剂剂可可以以是是乳乳化化液液、悬悬浮浮体体或或机机械械混混合合物物。油油水水混混合合液液的的润润滑滑作作用用机机理理通通常常是是从从水水包包油油相相向向油油包包水水相相的的转转变变过过程程。混混合合液液以以水水包包油油的的形形式式到到达达轧轧辊辊表表面面并并进进入入变变形形区区，在在变变形形区区的的温温度度和和压压力力作作用用下下，水水很很快快蒸蒸发发并并转转变变成成油油包包水水相相，油油受受热热分分解解，其其分分解解产产物物起作用润滑作用。起作用润滑作用。热轧油热轧油 矿物油为基的热轧油矿物油为基的热轧油,润滑的效果较差。润滑的效果较差。动植物油为基的热轧油动植物油为基的热轧油,润滑效果

28、好。润滑效果好。化学合成型的热轧油化学合成型的热轧油,润滑效果次之。润滑效果次之。热轧润滑剂的供油方式热轧润滑剂的供油方式 纯油的供应方式 通过蒸汽或压缩空气雾化后喷到轧辊上，或者通过压靠在轧辊上的油毡等将油传给轧辊。油水混合液的的供应方式 *润滑剂与轧辊冷却水混合后喷射到轧辊上，方法简洁，但是奢侈油；*油和水在单独设置的管路中成机械混合液喷射到轧辊上。此法节油，但装置复 杂。*油和水合成乳化液或机械混合液喷射到轧辊上，油耗少，操作稳定性好。冷轧钢带润滑工艺冷轧钢带润滑工艺润滑剂润滑剂 水溶性轧制液一般运用乳化液。水溶性轧制液一般运用乳化液。轧制油冷轧用轧制油冷轧用润滑方法润滑方法 *干脆供油

29、系统干脆供油系统 主要用于轧制较薄的、供应润滑性能好主要用于轧制较薄的、供应润滑性能好的、不稳定的油水机械混合物。一次运用，另外有单独的的、不稳定的油水机械混合物。一次运用，另外有单独的供水系统冷却轧辊。供水系统冷却轧辊。*循环供油系统循环供油系统 主要用于轧制较厚的薄板，将乳化液或主要用于轧制较厚的薄板，将乳化液或纯油喷射到轧辊和轧件上，同时起润滑和冷却作用，循环运纯油喷射到轧辊和轧件上，同时起润滑和冷却作用，循环运用。用。*混合供油系统混合供油系统 用于轧制各种较厚的薄板，它是将润滑用于轧制各种较厚的薄板，它是将润滑性能好的、浓度比较高的乳化液，极少的量干脆喷射到钢板性能好的、浓度比较高的

30、乳化液，极少的量干脆喷射到钢板上，与此同时，把大量的、浓度比较低的乳化液通过循环系上，与此同时，把大量的、浓度比较低的乳化液通过循环系统喷射到轧辊上。统喷射到轧辊上。冷轧钢带供油系统冷轧钢带供油系统 热轧钢管工艺润滑热轧钢管工艺润滑 热轧钢管工艺过程是将实心的坯料经穿孔机、轧管机热轧成荒管，然后经定径制成成品管。润滑剂 石墨和各种矿物油组成的润滑剂 由于矿物油燃烧形成碳，污染环境，也使钢材表面碳增加，渐渐被淘汰。石墨和食盐组成的润滑剂较好 盐类润滑剂，比较成熟的是以氯化物和磷酸盐为主。润滑方式润滑方式穿孔机工艺润滑：在顶头涂抹润滑剂，其方法：接受水冷顶头；润滑剂涂抹穿孔机工艺润滑：在顶头涂抹润

31、滑剂，其方法：接受水冷顶头；润滑剂涂抹在顶头并烘干，比较好的润滑剂是在顶头并烘干，比较好的润滑剂是10的食盐和的食盐和25的熟石灰。的熟石灰。自动轧管机的工艺润滑：短顶头轧制的润滑部位是顶头和毛管的接触变形区。自动轧管机的工艺润滑：短顶头轧制的润滑部位是顶头和毛管的接触变形区。润滑剂比较好的是磷酸盐类或以石墨粉为主的润滑剂。润滑剂比较好的是磷酸盐类或以石墨粉为主的润滑剂。均整机工艺润滑：主要润滑芯棒，为了能顺当脱棒。常用润滑剂为均整机工艺润滑：主要润滑芯棒，为了能顺当脱棒。常用润滑剂为20三聚三聚磷酸钠的悬浮液。连轧管工艺润滑磷酸钠的悬浮液。连轧管工艺润滑 主要润滑长芯棒与毛管内壁，防止粘主要

32、润滑长芯棒与毛管内壁，防止粘结。润滑剂为石墨，匀整的涂在芯棒表面或者运用三聚磷酸钠润滑剂。结。润滑剂为石墨，匀整的涂在芯棒表面或者运用三聚磷酸钠润滑剂。拉拔润滑工艺拉拔润滑工艺润滑剂分类润滑剂分类 (1)干式润滑剂干式润滑剂 金属表面涂层碳酸钙肥皂膜、磷酸盐膜、硼砂膜、金属表面涂层碳酸钙肥皂膜、磷酸盐膜、硼砂膜、草酸盐膜、金属模以及树脂膜等。草酸盐膜、金属模以及树脂膜等。金属皂类金属皂类 它的组成为金属皂（硬脂酸钠、钙、锂、它的组成为金属皂（硬脂酸钠、钙、锂、铝）占铝）占6080%。无机物（石灰、滑石粉、钛白粉）。无机物（石灰、滑石粉、钛白粉）占占2040%、各种添加剂（极压添加剂石墨、二硫、

33、各种添加剂（极压添加剂石墨、二硫化铜、硫磺粉）占少量。化铜、硫磺粉）占少量。二硫化钼、二流化钨及石墨肥皂粉。二硫化钼、二流化钨及石墨肥皂粉。(2)湿式润滑剂湿式润滑剂 拉拔时运用比较广泛，大致接受以下几种：拉拔时运用比较广泛，大致接受以下几种：矿物油矿物油 常用的矿物油有锭子油、机械油、汽缸油、常用的矿物油有锭子油、机械油、汽缸油、变压器油以及工业齿轮油等。变压器油以及工业齿轮油等。脂肪酸、脂肪酸皂、动植物油、高级醇类和松香。脂肪酸、脂肪酸皂、动植物油、高级醇类和松香。乳化液。乳化液。有色金属拉拔润滑方法有色金属拉拔润滑方法 运运用用矿矿物物油油时时需需加加入入确确定定量量的的表表面面活活性性

34、物物质质作作为为油性添加剂。油性添加剂。铜铜及及其其合合金金、铝铝及及其其合合金金由由变变压压器器油油、油油酸酸、三三乙乙醇醇胺胺及及水水配配制制的的乳乳化化液液可可用用于于等等管管棒棒线线的的拉拉拔拔润润滑滑。汽汽缸缸油油适适合合铝铝及及其其合合金金材材拉拉拔拔，润润滑滑脂脂可可作作为为有有色色金金属管棒低速拉拔润滑。属管棒低速拉拔润滑。镍镍及及其其合合金金拉拉拔拔可可在在金金属属表表面面涂涂层层，然然后后用用75的干肥皂粉和的干肥皂粉和20、硫磺粉以及、硫磺粉以及5石墨作润滑剂。石墨作润滑剂。钨钨、钼钼合合金金拉拉拔拔线线材材时时，通通常常接接受受石石墨墨和和二二硫硫化化钼等干式润滑剂。钼

35、等干式润滑剂。钢线棒材拉拔润滑方法钢线棒材拉拔润滑方法 化学涂层法化学涂层法（磷酸盐或草酸盐（磷酸盐或草酸盐+硬脂酸盐）硬脂酸盐）树脂膜法（树脂膜法（氯化树脂氯化树脂+高压润滑油）高压润滑油）油润滑法油润滑法（高压润滑油）。（高压润滑油）。铝材轧制润滑铝材轧制润滑热轧铝板的工艺润滑热轧铝板的工艺润滑 铝板热轧分为粗扎和精轧，轧制温度通常在350500范围，轧辊温度达80130。因此，一般接受以冷却轧辊为主的可溶性轧制润滑油。另外，由于热轧铝板时会出现辊面粘铝现象，而且较厚的粘铝层会脱落并嵌入轧制产品中，使轧制力产生波动，这是很不志向的。而粘铝层的厚薄与润滑好坏有亲密关系。要选用合适的润滑剂与用

36、量，在轧制过程中保持适当的润滑，使辊面粘铝极少或形成匀整的薄膜。鉴于以上两方面的要求，热轧铝材时一般接受水溶性矿物油，即以矿物油为基油，添加适量的油性剂及乳化剂，与水构成乳化液作为润滑剂。我国工厂运用较多的是油酸三乙醇胺系乳化液。即：8085矿物油1015油酸5三乙醇胺。加水后调配成O/W型乳化液运用。热轧硬铝时，通常接受浓度较低的乳液（1.01.5%）；而热轧软合金时运用的浓度稍高一些（1.52.0%）。乳液的运用温度以4060为宜。几种用于热轧铝及铝合金的乳液组成及运用性能几种用于热轧铝及铝合金的乳液组成及运用性能 几种用于热轧铝及铝合金的乳液组成及运用性能几种用于热轧铝及铝合金的乳液组成

37、及运用性能 日本热轧铝材时用的水溶性矿物油有两种：日本热轧铝材时用的水溶性矿物油有两种：S-2-25：76精制矿物油精制矿物油20石油磺酸盐石油磺酸盐20脂肪酸脂肪酸1有机胺有机胺1高级醇高级醇A5C：95高级醇高级醇3非离子型乳化剂非离子型乳化剂3脂肪酸胺脂肪酸胺0.20.3抗氧化剂抗氧化剂S-2-25油可用于粗扎，轧制速度为油可用于粗扎，轧制速度为3.33m/s，轧制温度为，轧制温度为500550，板厚由，板厚由200300轧轧至至3050mm。运用浓度为。运用浓度为10%，若辊面粘着铝膜较厚，运用浓度可加大到，若辊面粘着铝膜较厚，运用浓度可加大到15%。A-5C油用于精轧，轧制速度为油用

38、于精轧，轧制速度为56.67m/s，板厚为，板厚为3050mm轧至轧至10mm。为了提高油。为了提高油的润滑性，可将乳化性调整的不稳定些。的润滑性，可将乳化性调整的不稳定些。冷轧铝板工艺润滑冷轧铝板工艺润滑 铝及铝合金板带箔材的轧制，在热轧后还要经过粗扎、中轧及精轧几个冷轧阶段。从工艺铝及铝合金板带箔材的轧制，在热轧后还要经过粗扎、中轧及精轧几个冷轧阶段。从工艺角度来看，粗、中轧侧重于加大压下量，缩短生产周期，而精轧则侧重于保证产品表面光滑角度来看，粗、中轧侧重于加大压下量，缩短生产周期，而精轧则侧重于保证产品表面光滑和优良的板型。和优良的板型。冷轧铝板带箔材的工艺润滑，一般接受非水溶性矿物油

39、。为了起到较好的防粘降磨作用及冷轧铝板带箔材的工艺润滑，一般接受非水溶性矿物油。为了起到较好的防粘降磨作用及保证生产平安，润滑基油应满足下表的性能要求。保证生产平安，润滑基油应满足下表的性能要求。冷轧铝用润滑基油的性能要求冷轧铝用润滑基油的性能要求 由上表可见，不同的轧制条件对粘度要求不同。粘度较大的油耐压性能较好，允许较由上表可见，不同的轧制条件对粘度要求不同。粘度较大的油耐压性能较好，允许较大的道次压下量。因此，粗、中轧道次可选用粘度较大的润滑基油，精轧或预精轧道次易用大的道次压下量。因此，粗、中轧道次可选用粘度较大的润滑基油，精轧或预精轧道次易用粘度较小的淡薄润滑油。粘度较小的淡薄润滑油

40、。在选用润滑油时应结合实际条件综合考虑，并要求有尽可能窄的沸点范围。在轧制速在选用润滑油时应结合实际条件综合考虑，并要求有尽可能窄的沸点范围。在轧制速度较高的状况下，要求润滑基油的沸点在度较高的状况下，要求润滑基油的沸点在260310范围；轧箔材时为范围；轧箔材时为200250左右。在低左右。在低速轧制时，沸点以不超出速轧制时，沸点以不超出300350为限。并且，为了保证制品的表面质量，对油品的酸值与为限。并且，为了保证制品的表面质量，对油品的酸值与含硫量规定必需不超过确定限度。含硫量规定必需不超过确定限度。综上，作为铝材冷轧润滑剂，以沸点范围窄、精制度高、粘度较低的石蜡系矿物油作综上，作为铝

41、材冷轧润滑剂，以沸点范围窄、精制度高、粘度较低的石蜡系矿物油作为基油较为志向。为基油较为志向。冷轧铝板带材工艺润滑剂冷轧铝板带材工艺润滑剂 轧制铝箔用工艺润滑剂轧制铝箔用工艺润滑剂 日本冷轧铝板带箔材也都是接受非水溶性矿物油，日本冷轧铝板带箔材也都是接受非水溶性矿物油，AL-3油和油和AB-5油就是其中的两种。油就是其中的两种。AL-3油是由矿物油和酯类添加剂（油是由矿物油和酯类添加剂（NB-12E）组成。添加剂用量依据不同的目的，由运用场）组成。添加剂用量依据不同的目的，由运用场自行调配，一般为自行调配，一般为46%。AL-3油适用于轧制油适用于轧制1.00.006mm的铝箔。的铝箔。AB-

42、5油是以矿物油为基础，加入适量的油是以矿物油为基础，加入适量的NR添加剂（高级醇）。添加剂（高级醇）。AB-5油适用于轧制油适用于轧制6.00.1mm的铝板。下表给出了这两种油的理化性能。的铝板。下表给出了这两种油的理化性能。在实际生产中，铝制品表面会产生褐色和白色污斑的缘由除了是由于润滑油挥发困难或其抗污性在实际生产中，铝制品表面会产生褐色和白色污斑的缘由除了是由于润滑油挥发困难或其抗污性能不好外，还有下表所列的一些缘由。所以，在生产中对润滑油的管理也是相当重要的。能不好外，还有下表所列的一些缘由。所以，在生产中对润滑油的管理也是相当重要的。铝板带箔材面污斑产生的缘由铝板带箔材面污斑产生的缘

43、由 其它成形工艺润滑其它成形工艺润滑铜材轧制润滑铜材轧制润滑 铜材轧制主要接受乳化液及润滑油。铜材轧制主要接受乳化液及润滑油。钛、钨、钼等金属工艺润滑钛、钨、钼等金属工艺润滑 热轧时常用机油润滑，同时用水对轧辊进行冷热轧时常用机油润滑，同时用水对轧辊进行冷却；温轧时可接受机油、石墨或二硫化钼悬浮液却；温轧时可接受机油、石墨或二硫化钼悬浮液进行润滑；冷轧主要接受粘度较低的矿物油加上进行润滑；冷轧主要接受粘度较低的矿物油加上油性剂、极压忝加剂等。油性剂、极压忝加剂等。7.8 7.8 润滑剂的性能指标和检测方法润滑剂的性能指标和检测方法 （1）化学指标 酸值、皂化值、碘值、所含水溶性酸和水溶性碱以及水分含量等；（2）物理指标 比重、粘度闪点和燃点、灰分、凝固点、表面张力、附着性等；（3）工艺指标 抗摩擦和磨损作用、成分和性能的稳定性、抗腐蚀性、机械混合 物和污垢含量、清洗性能等；（4）卫生指标 毒性、废液排放标准。对于化学和物理指标的检测已有标准方法，而对工艺性能的检测没有统一的标准，那么为了评价润滑剂的效果，一般接受下列试验方法进行检测：在摩擦试验机上的试验；在各种材料成形试验设备上的模拟试验。