【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及润滑涂料，具体说是一种适用于钛合金丝材冷加工的润滑涂料，同时还涉及了该润滑涂料的制备方法。其主要适用于钛合金丝材冷加工，例如，钛合金丝材紧固件冷镦锻制造或双相钛合金丝材定径拉拔的在线涂装。
技术介绍
1、钛合金具有的良好的耐腐蚀、比强度、形状记忆、无磁性、超弹性和高阻尼等功能，是新型的功能材料。在钛合金板管丝带各类型材中，随着市场对钛合金紧固件需求的逐年增加，其加工前体的钛合金丝材需求增长也较为迅猛（钛合金紧固件主要由钛合金盘圆丝材冷镦成型而成）。钛合金线材的生产方法主要包括旋锻、轧制、拉拔。采用旋锻和轧制虽然可以提高生产率，但是在进行成品加工时难以保证产品的尺寸精度和表面质量，并且线材细化到一定程度后，无法继续采用前两种工艺继续加工，而拉拔工艺则能获得更好的组织性能和表面精度。
2、钛合金还是一种对应变速率较敏感的材料，其在加工过程中，形变速度对其塑性和变形性能均会产生较大影响。在钛合金线材的拉拔表面上，最容易形成刮痕和擦伤，以及不同类型的纵向分层。拉模孔型选择不当、其工作表面抛光不够仔细、润滑剂质量低下、坯料表面有裂纹、拉模或拉模支架存在伸出部分、拉模散热不充分均会导致拉拔性能不佳。拉拔工具和制品之间的相对滑动引起的摩擦是拉拔时需要润滑的直接原因。
3、为避免坯料与模具直接接触，减小模具对丝材的机械捕捉作用、降低流体力学作用、物理化学吸附作用，而对丝材表面进行了润滑处理。常用的润滑方式主要包括油润滑、脂润滑、气体润滑和固体润滑。现有技术中，曾采用在型材表面涂覆石墨乳作为润滑剂。但是，石墨
4、现有技术还采用了复合覆膜的方式，如专利技术专利申请cn108144826a公开的“一种钛及钛合金型材冷拉伸的表面处理方法”，该技术方案通过在型材表面依次涂覆主成分为na3tiof5的改性覆盖膜与主成分为85%石墨乳、5%硫化钼、10%水的固体润滑剂，在200~300℃下烘干后用于冷拉，以防止加工过程中发生粘膜脱模、降低磨擦系数、增加耐磨性。但是，出于环保考虑，液体润滑油的使用也受到越来越多的限制。
5、固体润滑对于在高温、高压、高真空以及高速等极端条件下工作的机械零件，以及对于一些无法形成流体动力润滑的机械零件，表现出独有的优越性能。固体润滑剂，经常以涂层（如二硫化钼涂层）的形式作用在摩擦界面处。然而，单一组分的二硫化钼涂层的润滑性和耐磨性常常无法满足工作要求，已逐渐被基于二硫化钼的多组分固体润滑涂层所取代。现有技术中，通过引入磷化膜组成二硫化钼复合涂层以提高膜基的结合力，并针对单一组分的二硫化钼复合涂层的耐磨性和导热性差、润滑性有限的缺陷，引入了硬质颗粒和导热剂，进一步提升二硫化钼复合涂层的润滑性能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种适用于钛合金丝材冷加工的润滑涂料及制备方法，从根本上解决钛合金丝材冷拉拔加工过程中润滑剂涂层附着力差导致的加工效率低、安全性差等问题。其具有涂料成模性良好、涂料溶液稳定性高等优点。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：该适用于钛合金丝材冷加工的润滑涂料其具体的制备方法，其技术要点是，包括以下步骤：
3、步骤s1，取粒径10.0μm~30.0μm（500目~1500目）二硫化钼粉末800~1200重量份、去离子水900~1100重量份、黄原胶1~3重量份，放入球磨罐中，选用直径6~10mm的氧化锆研磨球，按照料球比为1：5~10，以转速70~90r/min研磨20h，得到含有粒径2.5μm~5.0μm（3000目~6000目）二硫化钼粉末的液体粉浆；
4、步骤s2，配制模数5.0~5.5的硅丙乳液改性的硅酸钾溶液：加入硅酸钾溶液总量15wt%~20wt%的浓度为35%~40%的硅丙乳液混合而成：
5、步骤s21，室温3000~5000r/min搅拌下，将模数3.0~3.5的硅酸钾溶液倒入容器中，加入去离子水，并缓慢加热至50℃~60℃；
6、步骤s22，缓慢滴加浓度25%~30%（以二氧化硅计）的碱性硅溶胶，反应20min~40min后，分三次加入硅酸钾溶液总量3wt%~4wt%的甲基三甲氧基硅烷或二甲基二乙氧基硅烷作为硅烷偶联剂，至充分反应；
7、步骤s23，冷却至室温，滴加硅酸钾溶液总量15wt%~20wt%的浓度35%~40%的硅丙乳液改性，滴加完成后，30℃~35℃条件下至充分反应，即得高模数的硅丙乳液改性的硅酸钾溶液；
8、步骤s3，500~800r/min搅拌条件下，将含有二硫化钼粉末的液体粉浆与硅丙乳液改性的硅酸钾溶液按照总重量比1：2.0~2.5混合均匀，即得成品。
9、本专利技术的积极效果：在大盘重钛合金盘圆丝材定径拉拔前，在线滚刷涂覆本专利技术的润滑涂层，经100~120℃的在线高频感应加热干燥后，直接进行定径拉拔至设计尺寸。定径拉拔的速率可达0.6~1/min，定径拉拔道次变形量可达0.8~1.2mm。也可在大盘重钛合金盘圆丝材定径拉拔后整盘浸涂涂覆，淋干后180~230℃，充分烘干固化90~120min，涂层厚度控制在5~10μm，得到带有润滑涂层的大盘重钛合金盘圆丝材，即可直接用于连续冷镦加工。
10、采用高温固化形成致密涂层，不会在储存和运输过程中产生潮解现象。也不会在钛合金丝材冷加工过程中产生粉尘。并具有有较高的与基材的附着强度，避免在大盘重钛合金盘圆丝材储存和运输过程中脱落。在钛合金丝材冷加工过程中可保持涂层完整，持续起到润滑作用。
11、结合线材冷拉拔的受力分析，在制备方法的整体技术方案设计上，对于性能良好的润滑涂料，为了保障其良好的润滑性能，需要保证润滑涂层成膜后，应在涂膜尽可能薄的情况下，保证涂膜中应含有足够量的润滑介质（本专利技术为二氧化钼颗粒）。并且，其中的润滑介质能够均匀分布的分布在金属基材表面。同时，由于金属基材表面并不总为水平表面，在涂覆时还应保证涂料具有良好的附着力。同时，为了避免涂料涂覆完成后，涂层在自重的影响下导致涂覆不均，还应尽可能的调整其成膜速度。进一步的，为了使用时能够均匀地蘸取涂料，涂料溶液还需保证在一定时间内，溶质可均匀稳定地混悬分布在涂料溶液中。
12、为了保证润滑效果，将润滑介质与硅酸钾按照重量比1.0 : 2.0~2.5混合，润滑介质选用了2.5μm~5.0μm的二硫化钼粉末。但是，润滑介质粒度较小时，涂料体系中二硫化钼的填料体积浓度远远超过了其填料的临界体积浓度，使无机硅酸盐粘结剂的量不足以填充二氧化钼颗粒之间的空隙，导致涂层成膜后易多孔。
13、为了保证润滑涂层的成膜速度，而选用了模数5.0~5.5的硅酸钾溶液。
14、为了保证二氧化钼粉末能够均匀稳定地混悬在涂料溶液中，一方面将二硫化钼制成粒度更本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于钛合金丝材冷加工的润滑涂料其具体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种适用于钛合金丝材冷加工的润滑涂料其...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩牧遥，杨宏强，张亮，李永智，李庆鹏，殷跃军，洪伟，
申请(专利权)人：沈阳市航达科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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