一、拉拔潤滑劑性能要求
通常拉拔潤滑劑應滿足如下要求：
（1）使拉拔材料、模具及鋼芯間的摩擦力減小，并使拉拔材料斷面每次減小率或拉拔增長率提高，要求拉拔油黏度適當，一般根據(jù)拉拔具體條件，選用40℃時黏度9～74.8mm2/s的擠壓潤滑油；
（2）滿足高速拉拔的要求，并防止金屬燒結、熔粘或抓結；
（3）使抗變形性高的材料易于拉拔，并防止金屬過熱；
（4）保證功率傳達作用和液壓作用，在拉模和拉拔件間起液體介質作用；
（5）使拉拔產(chǎn)品的表面光潔程度和規(guī)格精度提高；
（6）減少拉拔工具和拉模的磨損并防止損傷；
（7）拉拔后易于從拉拔產(chǎn)品表面上除掉，并對產(chǎn)品熱處理和退火質量無不良影響；
（8）長期貯存或使用中變質慢，對人員無毒無害無惡臭。
二、拉拔潤滑劑的分類
拉拔潤滑劑分為干式潤滑劑、濕式潤滑劑和油性潤滑劑三大類，它們的形狀、性質和使用條件各不相同，如表1所示。
表1拉拔潤滑劑的分類和應用
類別 | 外觀形狀 | 適用金屬 | 使用方法 |
干式潤滑劑 | 粉末狀 | 軟鋼、硬鋼、不銹鋼等 | 全部放進模具箱 |
濕式潤滑劑 | 膏狀或油狀 | 銅和銅合金、軟鋼、硬鋼和非鍍鐵、鋼絲等 | 摻水乳化后作潤滑液，以循環(huán)方式加入模具中，或將模具浸漬在潤滑液體中 |
油性潤滑劑 | 油狀 | 鉛、不銹鋼、其他 | 放入模具箱內(nèi)或用循環(huán)方式放入模具中 |
（1）干式潤滑劑 干式潤滑劑為粉末狀，使用時不與水或油調合，而是直接送到潤滑面上。在拉拔過程中干式潤滑劑在壓力和熱的作用下軟化，由粉末變成流動性的潤滑膜黏附和鋪展在金屬表面起潤滑作用。和濕式潤滑劑相比，冷卻效果差，所以常輔以機械方法進行冷卻。最早使用的干式潤滑劑是石灰皂液，其中硬脂酸鈣、硬脂酸鋇等金屬皂是潤滑劑。它由油脂、脂肪酸、水和石灰在一定條件下反應制得，制備工藝不同，所得潤滑劑的性能也不同。一般石灰用量占干式潤滑劑總量的45％左右。石灰本身無潤滑作用，但它可調節(jié)金屬皂的軟化點和作為金屬皂的載體。近年來隨著拉拔速度大幅度提高，為提高潤滑效果在干式潤滑劑中加入滑石粉、二氧化鈦、石墨、二硫化鉬等固體潤滑劑和含硫的極壓添加劑。
（2）濕式潤滑劑 濕式潤滑劑是膏狀或油狀潤滑劑，其主要成分有牛油、菜籽油、豆油等動植物油；錠子油、機械油等礦物油；脂肪酸金屬皂、蠟等油性劑；一些含有S、P、C1、B等元素的極壓劑及表面活性劑等。使用時將潤滑劑摻水，制成均一的液體。水基拉拔油劑具有冷卻性好，價廉和安全等優(yōu)點。其缺點是潤滑性能較差，容易變質發(fā)臭，因而使用受到一定限制。小直徑（2.0mm以下）的金屬絲大都是濕式拉拔的，如光面鋼絲、鍍銅、鍍鋅等鍍層鋼絲、銅絲等，其工藝特點是金屬絲及模具浸泡在水基潤滑劑中完成。水基潤滑劑大都是一些偏堿性的由多種化學品組成的混合物，pH值是其一個重要屬性，pH值的高低反映潤滑劑的狀態(tài)及內(nèi)在性質，對使用性能如防腐性、防銹性、潤滑性、抑菌性等影響很大，pH值小于7乳液即遭破壞，失去潤滑性。因此生產(chǎn)中應嚴格加以控制，以使其處于最佳狀態(tài)。大部分潤滑劑常使用脂肪酸皂作乳化劑，其在拉拔銅絲、鍍銅、鍍鋅鋼絲時，常因銅、鋅金屬的溶解而生成脂肪酸的銅、鋅皂沉淀，從而因生成游離堿使pH值逐步升高，維持潤滑劑穩(wěn)定。因此，從潤滑劑的研制角度考慮，應生產(chǎn)出耐酸、堿侵蝕的較穩(wěn)定的潤滑劑。其主要措施有：乳化劑采用在酸、堿中均有表面活性的非離子表面活性劑，潤滑、極壓組分采用硬脂酰胺、MCA等超細固體穩(wěn)定化合物，添加具有能較大吸收殘酸的耐酸化合物等，以使整個潤滑體系具有一定的酸、堿緩沖能力。
某拉拔潤滑劑的配方如下，可用于*****鋼絲、電纜線等的拉拔，具有清洗、潤滑和防銹等作用。
組分（質量分數(shù)） 組分（質量分數(shù)）
輕質潤滑油 （40℃，29.9 石油磺酸鈉25
10～15mm2/s） 磺化油43
苯并三氮唑 0.1 三乙醇胺2
（3）油性潤滑劑 油性潤滑劑是以礦物油為主要成分的潤滑劑。根據(jù)需要配成不同黏度，黏度越高則潤滑性能越好。但用低黏度油配制的乳液潤滑時，制品退火后表面光澤稍好。油性潤滑劑在拉拔線材時的潤滑性和表面性質介于干式潤滑劑和濕式潤滑劑之間。精細拉拔線材上允許附著油性物質，表面能顯示出光澤。拉拔鋁、銅的中、細線材時常用油性潤滑劑，但鍍鋁細線則宜用干式潤滑劑拉拔。拉拔不銹鋼中、細線亦常用油性潤滑劑，粗線則用干式潤滑劑。幾種油性潤滑劑的組成及性能如表2所示。
表2油性潤滑劑的組成及性能
組分 | 組分分類 | 含量/％ | ||
1號 | 2號 | 3號 | ||
基礎油 | 菜籽油 油酸 機油 | 20 | 10 | 5 5 |
含硫化合物 | 含30％硫磺的菜籽油和烯烴（C9）化合物 | 70 | 30 | |
含28％（質量）硫磺的油酸-油醇的酯化物和烯烴 （C9）化合物 | 80 | 30 | ||
磷系極壓劑 | 磷酸三甲苯酯 | 20 | ||
增稠劑 | 聚甲基丙烯酸酯 聚異丁烯酸酯 | 10 | 10 | 10 |
組分中硫含量（質量）/％ 黏度（20℃）/（mm2/s） | 21.0 1450 | 22.4 380 | 17.4 1340 | |
三、拉拔潤滑劑的應用
一般拉拔軟鋼、銅、鋁及其合金時，直接用拉拔潤滑劑。但拉拔硬質合金鋼、不銹鋼、鈦、鋯等材料時，則需先行造膜。
（1）棒材、線材拉拔用潤滑劑
①鋼的拉拔潤滑 鋼絲拉拔時，由于存在易粘膜的危險，常常采用干膜潤滑作為初始防護層。低中碳鋼絲拉拔用干拉法，潤滑劑用石灰或硼砂，也可以使用一般拉拔油。硼砂在高濕度情況下會回復結晶狀態(tài)，但中等濕度時具有良好的防腐蝕性能。如果拉絲以后不需要清除，最好用硬脂酸鈣作潤滑劑。硬脂酸鈣也常于硬脂酸鈉、石灰一起用于軟鋼和中碳鋼的拉拔。需經(jīng)退火處理的，必須在退火前殘渣清除，否則在熱處理時，殘渣轉變成炭化沉積物，部分沉積在金屬表面上，影響拉制品質量。
②鋁和鋁合金的拉拔潤滑 鋁和不銹鋼相似，表面有一層易碎的氧化膜，但比不銹鋼好拉得多。鋁和鋁合金帶材及棒材拉拔，常用鈣基潤滑脂和10％～30％動植物油及皂組成的潤滑劑。近年來也較多使用合成酯類油代替動植物油。其加入量依合金的種類、拉拔尺寸及速度而定。一般拉拔軟金屬時，要用含脂肪油或酯油的潤滑劑，以防粘膜、燒結等不利情況的發(fā)生。
鋁線拉拔，一般可由直徑10mm的鋁棒拉拔成鋁線，此時用40℃黏度為19.8～110 mm2/s的潤滑油，噴在拉模和鋁棒上。所用潤滑油的黏度大小是依拉拔鋁線的尺寸，拉拔速度（最高到1500m/min），拉拔直徑減小比和要求的粗糙度而定。如拉拔5～10mm直徑鋁線時，一般用50℃黏度為100～250 mm2/s的混合脂肪潤滑油在50～65℃下循環(huán)使用；拉拔2～5mm直徑鋁線，用50℃黏度為30～50 mm2/s的混合脂肪潤滑油；拉拔2mm以下的細鋁線，用50℃黏度為10 mm2/s左右的混合脂肪潤滑油；鋁線精拉用40℃時黏度為1～55 mm2/s混脂潤滑油?；熘饕ㄖ舅峒爸舅狨ズ鸵蚁┗仓徕c、烯烴丙烯酸酯等。也有使用乳化液和乳化油膏潤滑的，不過使用范圍不大，使用時必須注意防止白色銹斑的產(chǎn)生。拉拔鋁及其合金使用的一些皂粉混合物的配方如下。
配方1
組分（質量分數(shù)） 組分（質量分數(shù)）
高速機油 10～15 氯代鏈烷烴 3～4
潤滑脂 80.8～86.8 三乙醇胺 0.2
（TOCT1631－61）
配方2
組分（質量分數(shù)） 組分（質量分數(shù)）
煤油 65 油酸 7.8
硬脂酸鈣 20.7 三乙醇胺（均為體積 6.5
百分比）
配方3
組分（質量分數(shù)） 組分（質量分數(shù)）
變壓器油 80～95 油酸 5～20
配方4
組分（質量分數(shù)） 組分（質量分數(shù)）
錠子油 5 硫華 0.15
油酸 3 三乙醇胺 0.5
適用于中等拉拔和細拉拔。
③銅和銅合金的拉拔潤滑 銅和銅合金的拉拔潤滑劑的選擇受拉拔速度、棒的直徑及模具等諸多因素的影響。一般來說，在低速拉拔棒材時使用潤滑脂或高黏度潤滑油，但不能含活性硫添加劑，因其易使銅表面變色。如拉拔直徑在9mm以上棒材時，可使用加有5％菜籽油和油酸的40℃黏度為100 mm2/s的潤滑油，也可用5％～6％脂肪皂的乳化液。棒材直徑9mm以下，可使用含油酸鈉、硬脂酸鈉等的5％～10％的水基潤滑液，或含皂基脂肪3％的乳化液（保持50～60℃）。拉拔直徑0.6mm以下的銅絲時，可用加入脂肪和乳化劑的發(fā)酵酜糖，而含水97%左右的皂液使用最廣。
對于高速拉拔，幾乎廣泛使用水基潤滑劑，高皂/低脂肪乳化液（游離脂肪含量小于1％）屬陰離子型乳化液。但當水質較硬和有銅粉存在時，因會形成銅皂而受破壞。摻合非離子型乳化劑，可增加乳化液的穩(wěn)定性。乳化液pH值一般應保持在8～9.5。有時為進一步提高加工質量，可加入適量的極壓添加劑。
近年發(fā)展的高速拉絲生產(chǎn)線，對潤滑液提出更高的要求，如要求適宜的潤滑性，以減少磨損，有助于模具壽命的提高；具有良好的清洗性，以避免銅粉粘在模具周圍而造成磨損；要有良好的冷卻效果和較長的使用周期，從而保證拉絲質量和高的生產(chǎn)效率。目前，開發(fā)具有上述良好綜合性能的高速拉絲潤滑冷卻劑，是進一步提高拉絲技術所迫切要求的。
2）管材拉拔用潤滑劑 鋼管的拉拔，一般先將坯管進行酸洗以除去氧化皮，然后經(jīng)磷化-皂化表面預處理，使形成的潤滑膜能滿足拉拔工藝的要求，良好的潤滑狀態(tài)對管材質量、模具壽命及生產(chǎn)效率都有很大影響。無縫鋼管是采用穿孔熱軋工藝生產(chǎn)的，穿孔的中芯棒需用潤滑劑潤滑，使用的潤滑劑主要成分有石墨、金屬粉、油脂、添加劑和水。管徑在40mm以下的不銹鋼管采用冷拔加工，使用石灰粉拌和的潤滑脂潤滑，冷拔前抹于鋼管外壁，烘干后進行冷拔。
鋁管冷拔一般用100℃黏度為27～32 mm2/s的高黏度潤滑油或聚異丁烯油，有時還要加入適量（約10％～30％）的油性抗磨劑、極壓抗磨劑和抗氧化劑。高速拉拔小直徑鋁管時，用100℃黏度為10 mm2/s左右的添加有摩擦緩和劑和耐負荷劑的潤滑油。實踐證明二硫磷酸鋅酯具有以上兩種性能。拉拔時將潤滑劑噴涂在拉模和空心軸及球體上。拉拔后的材料需要用溶劑沖洗除去油污。100℃黏度為200 mm2/s的聚異丁烯，由于在使用中高溫分解為氣體，而使油污現(xiàn)象大大減少，并可免除溶劑清洗的麻煩，因為得到了廣泛的應用。一般拉拔鋁管的粗糙度受潤滑油的黏度、拉拔速度和模具幾何體等因素的影響。為保持鋁管光亮，應使用100℃時黏度為7～8 mm2/s的低黏度油。鋁管拉拔也可用石蠟潤滑劑，就是把管坯料浸入溶劑稀釋的石蠟溶液或乳化液中，浸泡后進行拉拔。這樣可連續(xù)三次拉拔而不必再涂潤滑劑，而且用石蠟潤滑拉拔的鋁管清潔。
銅管拉拔有直線拉伸和圓盤拉伸兩種工藝。圓盤拉伸具有拉料長、速度高（可達1200m/min）的優(yōu)點，而對潤滑劑的要求也高，如電冰箱用的制冷銅管要求內(nèi)外表面清潔度均好。如果潤滑油含殘?zhí)级?，在退火處理時，就會出現(xiàn)銅表面發(fā)黑的現(xiàn)象。銅管拉拔早期多使用礦物油或植物油為主的油基潤滑劑，但存在污染環(huán)境易產(chǎn)生油斑等缺點，目前多使用水基潤滑劑。以脂肪酸皂為主要成分的水基潤滑劑有較好的綜合性能，得到廣泛應用。在銅及銅合金的拉拔過程中，預先將管料浸入由皂和動植物油組成的水基潤滑劑中，管料和心軸周圍用含5％～10％的皂基動植物油的水基混合液潤滑。
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