专利名称：一种稀有金属高温抗氧化润滑涂料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种稀有金属及其合金热机械加工生产环节使用的涂料 及其制备方法，特别是涉及一种适用于稀有金属及其合金热挤压加工过程 的稀有金属高温抗氧化润滑涂料及其制备方法。
背景技术：
在稀有金属及其合金热挤压加工过程中，由于道次变形量大，挤压件与工模具接触面上的单位正压力极高(相当于金属变形抗力的3 ~ 10倍， 甚至更高)，因此挤压件的表面更新作用加剧，使挤压件粘结工模具的现 象严重，如果润滑不好，挤压件与挤压简壁间存在较大的摩擦力，则挤压 闷车，造成工模具粘结和损坏；同时挤压件表面出现划伤、折叠等缺陷。 另外，挤压件的挤压温度都在70(TC以上，在加热过程中，挤压件表面形 成氧化皮，氧化损耗很大而且热加工后还须打磨去除表面氧化皮，这必然 降低成材率，增加成本。目前，在稀有金属材料的热挤压加工过程中，主要使用的是铜包套做 热保护和润滑材料。用这种材料不仅成本高、包覆工艺繁瑣、浪费有色金 属铜资源，而且在去除过程中必须酸洗，会产生严重的环境污染。 发明内容本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种稀有金属及其合金 在热挤压加工过程中应用的高温抗氧化润滑涂料。使用这种涂料既能保护 稀有金属及其合金挤压件不被氧化、不产生划伤、折叠等缺陷，又能保护 工模具不被粘结和损坏，从而达到提高成材率，降低生产成本的目的。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是 一种稀有金属高温抗 氧化润滑涂料，其特征在于该涂料是由金属氧化物粉末和水溶性环氧树脂 制成的浓度为20%~40%的高温抗氧化润滑涂料，其中所述金属氧化物粉末由以下重量百分比的原料组成A1203 5 20%Ti02 5~20% B203 5 20% Si02 20~50% Ca02 5 10%Na2O5~10% K2O5~10%; 所述高温温度为700'C以上。本发明的另一目的是提供一种制备稀有金属高温抗氧化润滑涂料的 方法，其特征在于该方法为先将平均颗粒度为l 30mm的金属氧化物颗 粒人1203、 Ti02、 Si02、 Ca02、 Na20、 K20和B203混合均匀；再将混合 均匀的金属氧化物颗粒装入电炉中，在高温1000°C~1500°C、大气压力下 进行1 5小时的熔制后冷却至室温；然后在室温下粉碎，过筛成-180目的粉末，将粉末和水溶性环氧树脂一并装入搅拌桶内稀释并搅拌均匀，即制 成浓度为20% 40%的高温抗氧化润滑涂料。本发明与现有技术相比具有以下优点本发明制备的涂料在挤压温度 下，可以在挤压件表面形成一层连续的保护膜，这层膜不仅可以阻隔大气 对挤压件的氧化腐蚀；而且可以在挤压件与工模具间延展，降低两者间的 摩擦力，起到润滑作用。使用这种涂料，能提高挤压件表面质量和工模具 寿命，还能提高成材率，降低生产成本；其工艺简单。下面通过实施例详细说明本发明，但是本发明的保护范围不仅限于以 下实施例。
具体实施方式
实施例1TA2钛高温抗氧化润滑涂料按重量百分比例，先将平均粒度为20mm 的12%入1203颗粒、37。/oSi02颗粒、各10。/。的CaO2、 Na20、 K20、 B203 颗粒、11%1102颗粒混合均勾装入电炉中，在大气压力下升温至1300°C, 保温2小时后冷却至室温，然后将其粉碎、过筛成-180目的粉末，将粉末 装入搅拌桶内并加入适量水溶性环氧树脂稀释，即制成浓度为30%的TA2 高温抗氧化润滑涂料。实施例2TC4 (Ti-6A1-4V)钛合金高温抗氧化润滑涂料按重量百分比例，先 将平均粒度为15mm的13%入1203颗粒、41。/。Si02颗粒、各9%的Ca02、 Na20、各8%的1<:20、 8203颗粒、12%Ti02颗粒混合均勻装入电炉中，在大气压力下升温至140(TC，保温2小时后冷却至室温，然后将其粉碎、 过筛成-180目的粉末，将粉末装入搅拌桶内并加入适量水溶性环氧树脂稀 释，即制成浓度为25%的TC4钛合金高温抗氧化润滑涂料。 实施例3TC (Ti-6.5Al-3.5Mo-l.5Zr-0.3Si)钬高温合金抗氧化润滑涂料按 重量百分比例，先将平均粒度为10mm的14%人1203颗粒、45。/。Si02颗粒、 8%8203颗粒、各7。/o的Ca02、 Na20、 1^0颗粒、12%1102颗粒混合均 匀装入电炉中，在大气压力下升温至140(TC,保温3小时后冷却至室温， 然后将其粉碎、过筛成-180目的粉末，将粉末装入搅拌桶内并加入适量水 溶性环氧树脂稀释，即制成浓度为30%的TCu钛合金高温抗氧化润滑涂 料。实施例4NbZr (Zr-2.5Nb)铌锆合金抗氧化润滑涂料按重量百分比例，先将 平均粒度为10mm的10%入1203颗粒、42。/。SK)2颗粒、各8%的Ca02、 Na20、 K20颗粒、14%8203颗粒、10%TiO2颗粒混合均勻装入电炉中， 在大气压力下升温至1400'C，保温3小时后冷却至室温，然后将其粉碎、 过筛成-180目的粉末，将粉末装入搅拌桶内并加入适量水溶性环氧树脂稀 释，即制成浓度为30%的NbZr合金高温抗氧化润滑涂料。实施例5TaW (Ta-10W)钽钨合金抗氧化润滑涂料按重量百分比例，先将 平均粒度为10mm的12。/。Al;j03颗粒、42。/。SK)2颗粒、各7%的Ca02、 Na20、 K20颗粒、15%8203颗粒、10%1102颗粒混合均匀装入电炉中， 在大气压力下升温至140(TC，保温3小时后冷却至室温，然后将其粉碎、 过筛成-180目的粉末，将粉末装入搅拌桶内并加入适量水溶性环氧树脂稀 释，即制成浓度为30。/。的TaW合金高温抗氧化润滑涂料。采用上述实施例制备的涂料在挤压温度下，可以在挤压件表面形成一 层连续的保护膜，这层膜不仅可以阻隔大气对挤压件的氧化腐蚀；而且可 以在挤压件与工模具间延展，降低两者间的摩擦力，起到润滑作用。使用 这种涂料，能提高挤压件表面质量和工模具寿命，还能提高成材率，降低 生产成本。
权利要求
1. 一种稀有金属高温抗氧化润滑涂料，其特征在于该涂料是由金属氧化物粉末和水溶性环氧树脂制成的浓度为20％～40％的高温抗氧化润滑涂料，其中所述金属氧化物粉末由以下重量百分比的原料组成Al2O3 5～20％ TiO2 5～20％ B2O3 5～20％ SiO2 20～50％CaO2 5～10％ Na2O 5～10％ K2O 5～10％；所述高温温度为700℃以上。
2、 制备如根据权利要求1所述的一种稀有金属高温抗氧化润滑涂料 的方法，其特征在于该方法为先将平均颗粒度为1 30mm的金属氧化物 颗粒八1203、 Ti02、 Si02、 Ca02、 Na20、 K20和B203混合均勻；再将混 合均匀的金属氧化物颗粒装入电炉中，在高温1000°C~1500'C、大气压力 下进行1 5小时的熔制后冷却至室温；然后在室温下粉碎，过筛成-180目 的粉末，将粉末和水溶性环氧树脂一并装入搅拌桶内稀释并搅拌均匀，即 制成浓度为20% 40%的高温抗氧化润滑涂料。
全文摘要
本发明公开了一种稀有金属高温抗氧化润滑涂料及其制备方法，它是将平均颗粒度为1～30mm的金属氧化物颗粒Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>、TiO<sub>2</sub>、SiO<sub>2</sub>、CaO<sub>2</sub>、Na<sub>2</sub>O、K<sub>2</sub>O和B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>混合均匀；再将混合均匀的金属氧化物颗粒装入电炉中，在高温1000℃～1500℃、大气压力下进行1～5小时的熔制后冷却至室温；然后在室温下粉碎，过筛成-180目的粉末，将粉末和水溶性环氧树脂一并装入搅拌桶内稀释并搅拌均匀，即制成浓度为20％～40％的高温抗氧化润滑涂料。使用本发明制备的涂料，能提高挤压件表面质量和工模具寿命，还能提高成材率，降低生产成本；其工艺简单。
文档编号C09D163/00GK101250462SQ200810017830
公开日2008年8月27日 申请日期2008年3月28日 优先权日2008年3月28日
发明者倪沛彤, 刘素英, 张英明, 军 李, 杨建朝, 段启辉, 王成长, 番志强, 董亚军, 韩明臣 申请人:西北有色金属研究院