專(zhuān)利1032271介紹擠壓重金屬，特別是鋼擠壓時(shí)，防止擠壓工具磨損和擠壓坯料氧化的方法。

通常用作擠壓潤(rùn)滑劑的玻璃，因?yàn)槠涑煞忠x用在不銹鋼坯料溫度或擠壓溫度下呈黏稠狀態(tài)，以便在擠壓模具和擠壓件上形成防止氧化的保護(hù)層。但是卻很難形成一種光滑而完全均勻的玻璃層，而且在以后的擠壓制品矯直和（或）酸洗工序中不容易完全清除，并且會(huì)使制品表面變得粗糙或留下劃痕。

由均質(zhì)的玻璃形成的熔融物類(lèi)似玻璃，這種熔融物在冷卻時(shí)由液態(tài)變成黏稠狀態(tài)，冷卻后形成均質(zhì)的非結(jié)晶型物質(zhì)。這種均質(zhì)的非結(jié)晶型物質(zhì)在擠壓坯料的溫度下，根據(jù)其組成多少呈黏稠狀態(tài)，在擠壓之后凝固黏附在擠壓產(chǎn)品的表面（擠壓不銹鋼管時(shí)凝結(jié)在產(chǎn)品的內(nèi)外表面）上，再一次形成均質(zhì)的大量結(jié)晶型玻璃層。這種玻璃層不用噴丸等敲擊的方法是去除不掉的，其結(jié)果使產(chǎn)品的表面受到損傷。

在很多情況下，采用云母KAl₂[(OHF)₂ AlSi₃O₁₀]這些材料不適合用于鋼擠壓，因?yàn)樗鼈儾荒苄纬煞乐逛撆餮趸瘜印Ｊ褂孟铝形镔|(zhì)時(shí)情況也是一樣：

在鋼擠壓時(shí)，使用石墨會(huì)有滲碳的危險(xiǎn)。專(zhuān)利中所提出的方法可避免以上缺點(diǎn)。方法就是在坯料和擠壓模具之間采用一種混合物粉末，這種混合物含有相當(dāng)量的氧化物或被擠壓金屬氧化物（至少0.5%),還含有具有低于或等于擠壓溫度的熔點(diǎn)的可塑性變形的結(jié)晶物質(zhì)。所有這些結(jié)晶物質(zhì)只含有體心立方晶格結(jié)構(gòu)的晶體，因此，在鋼擠壓時(shí)，在擠壓模具和被擠壓金屬之間的這種混合物以一種致密的和容易脫落的潤(rùn)滑層被擠壓出來(lái)，產(chǎn)品的表面完全變得光滑，無(wú)劃痕。這種混合物可以含有對(duì)氧的親和力大于被擠壓金屬對(duì)氧的親和力的其他金屬氧化物，和（或）含有這樣一種組分，其能有助于混合物在坯料溫度和擠壓力下進(jìn)行塑性變形，但又不使之變成液態(tài)。這種組分由具有一定熔點(diǎn)的、且在擠壓溫度和擠壓力下呈淡薄液態(tài)的體心立方晶格結(jié)晶粉末和（或）無(wú)結(jié)晶水且熔點(diǎn)不定的非結(jié)晶型粉末組成。

為了使擠壓過(guò)程穩(wěn)定地進(jìn)行，應(yīng)當(dāng)特別選擇在擠壓中完全不含熔融成分的混合物。而且，這種混合物具有可塑性但非黏稠，在加熱時(shí)能由固態(tài)直接變成液態(tài)。例如，無(wú)機(jī)化合物其特定熔點(diǎn)略低于擠壓金屬的溫度。在擠壓鋼時(shí)，可采用熔點(diǎn)為878℃的四硼酸鈉。

使用僅僅是結(jié)晶成分的混合物也非常有效。即其含有幾種在擠壓時(shí)呈液態(tài)的成分和其他幾種在擠壓時(shí)仍呈固態(tài)的成分，而整個(gè)混合物在坯料擠壓溫度和壓力下仍可塑性變形。

另外，還可使用這樣的混合物，其一種成分是結(jié)晶質(zhì)的，在擠壓中加熱時(shí)變成液態(tài)，黏稠或黏著，但用結(jié)晶型金屬氧化物代替純金屬氧化物。例如，擠壓鋼時(shí)，坯料加熱溫度約為1100℃時(shí)，可采用熔點(diǎn)為1140℃的FeSiO₂或熔點(diǎn)為1270℃的Fe₂SiO₄.

為了保護(hù)擠壓模和承壓板，采用含有相應(yīng)結(jié)晶金屬氧化物的結(jié)晶粉末混合物，其只要求極小的結(jié)晶塑性。為了保護(hù)擠壓筒和芯棒，使用結(jié)晶質(zhì)粉末混合物，其大部分在坯料溫度下變成液態(tài)，以便與混合物中的非熔融加熱結(jié)晶粉末粒子黏合而形成塑性的極柔軟的組分。

一部分混合物在坯料溫度下仍呈固態(tài)，特別是金屬氧化物在整個(gè)擠壓過(guò)程中仍保留其體心立方晶格結(jié)構(gòu)；還有一部分，特別是金屬氧化物在坯料溫度下變成液態(tài)，冷卻時(shí)呈體心立方晶格結(jié)構(gòu)。在擠壓結(jié)束后冷卻時(shí)，擠壓產(chǎn)品上的防氧化層帶有結(jié)晶性質(zhì)，因?yàn)槠浔砻鎻埩椭虚g分子的吸引力高，而且其對(duì)擠壓制品的附著力弱，所以很容易從擠壓產(chǎn)品上剝落下來(lái)。例如，擠壓鋼時(shí)，采用Fe2O3結(jié)晶粉末和SiO₂-Al₂O₃-Na₂O-FeO結(jié)晶粉末。

在鋼擠壓時(shí)，作為混合物的主要成分，采用熔點(diǎn)1100~1200℃的浮石粉。

這種浮石粉的組分如下：55%~72%SiO₂、4%~5%Na₂O、12%~22% Al₂O₃、0.5%~3%Fe₂O₃、5%~6%K₂O。

作為混合物的其他成分，采用與被擠壓金屬同類(lèi)型的結(jié)晶狀金屬氧化物，如在鋼擠壓時(shí)，采用Fe₂O₃,但是這兩種成分的數(shù)量應(yīng)按下列比例使用：最初的主要成分僅僅同一部分結(jié)晶質(zhì)金屬氧化物一起，在坯料加熱的溫度下，以及在隨后擠壓過(guò)程壓力和熱量之下形成化合物和（或）懸浮物。例如，在鋼擠壓時(shí)，F(xiàn)eO和SiO₂生成FeSiO₃,但是從物理和結(jié)晶學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，在特定的玻璃狀物質(zhì)加熱而形成均質(zhì)熔融物之后，采用添加很多細(xì)的結(jié)晶粉末的方法使其失去玻璃狀性質(zhì)而變成結(jié)晶形狀。這個(gè)過(guò)程就稱(chēng)為“失透”現(xiàn)象。例如，熔融的三氧化硅結(jié)晶而析出石英。這對(duì)于擠壓筒和芯棒能起到保護(hù)作用。

鋼擠壓時(shí)，采用這種方法時(shí)應(yīng)使用下列成分的混合物：2.5%~10%Fe₂O₃（結(jié)晶型粉末）；31%~33%Na₂O(非結(jié)晶型玻璃粉）；60%~65%B₂O₃(非結(jié)晶型玻璃粉）。呈結(jié)晶粉末的金屬氧化物成分是多價(jià)金屬氧化物，其在擠壓溫度和壓力下離解，放出少量的氧。鋼擠壓時(shí)產(chǎn)生下列分離過(guò)程：

3Fe₂O₃→2Fe₃O₄+O↑

根據(jù)專(zhuān)利的方法，坯料上的保護(hù)層在冷卻之后呈現(xiàn)很高的表面張力和界面張力，而且由于其具有很高的中間分子吸引力，所以對(duì)于擠壓金屬的附著力不強(qiáng)。冷卻過(guò)程中保護(hù)層局部地集結(jié)成小球，而此時(shí)，金屬氧化物結(jié)晶粉末，如Fe₃O₄,以粉屑部分地殘留在金屬制品表面上。例如，使用由97%的硼硅酸鈉和2.5%的Si₂O₃組成的混合物可以得到此效果。這種小球很容易剝落，而粉末屑，如果需要對(duì)擠壓產(chǎn)品進(jìn)一步加工時(shí)，可以擦掉。

在鋼擠壓時(shí)，使用含有相當(dāng)數(shù)量氧化鐵的混合物，在經(jīng)濟(jì)技術(shù)上和價(jià)格上都是有利的。此時(shí)，使用由約50%二氧化硅、約32%的氧化亞鐵、約8%的Fe₂O₃、約4%的氧化鎂和約4%的水及2%的堿組成的礦物質(zhì)特別有利。使用由約51%SiO₂,約36%氧化亞鐵（在另一資料上為Fe₂O₃),約2%氧化鎂和7%的堿組成的藍(lán)石棉礦物質(zhì)也是有利的。

由于種種原因，根據(jù)專(zhuān)利的方法，有幾種金屬氧化物不能使用。即與坯料金屬產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的金屬氧化物，也即對(duì)氧的親和力比被擠壓金屬小的金屬氧化物不能使用。另外，在金屬加工時(shí)，生產(chǎn)內(nèi)部結(jié)晶腐蝕的（如氧化鉛）和晶界腐蝕的不能使用。

同時(shí)，也不能使用在擠壓產(chǎn)品冷卻過(guò)程中，在比較短的接觸時(shí)間內(nèi)，使氧加速向被擠壓金屬中擴(kuò)散的金屬氧化物或其他物質(zhì)。例如擠壓鋼時(shí)，不能使用鎳、銅、鈷及鉬的氧化物。必須避免釋放氧、氮或SO₂氣體的物質(zhì)存在。對(duì)于不能進(jìn)行滲碳處理的材料，應(yīng)避免混入石墨。

為使保護(hù)層平滑地通過(guò)擠壓模，保護(hù)層不能太厚，因此，其粒度最好不要大于0.3mm.

專(zhuān)利所用的混合物可以以粉末、糊狀或做成圓餅狀等形式而放入擠壓機(jī)的工藝潤(rùn)滑點(diǎn)內(nèi)。