钛合金挤压用含NaCl新型玻璃润滑剂的黏-温特性、热腐蚀及热障性能

摘要

以提高钛合金热挤压润滑效果为目的,研究了一种以磷酸盐玻璃、Si O_2和Na Cl为主要组成的新型玻璃润滑剂,通过模拟挤压实验、扫描电子显微镜以及换热系数测量装置,重点分析了不同组成比润滑剂的黏度-温度曲线、高温下润滑剂对钛合金的腐蚀作用、润滑条件下钛合金与模具钢之间的换热特征.结果表明,磷酸盐玻璃、Si O2和Na Cl的质量比为70∶20∶10的润滑剂,在600-900℃之间的黏度变化幅度较小,为1.3×105-9.4×105Pa·s,有利于提高钛合金挤压润滑效果.950℃下润滑剂与钛合金的接触时间不超过3 min时,润滑剂对钛合金坯料表面的高温腐蚀作用很小,且具有消除坯料表面原有氧化层的作用;但随高温接触时间的延长,钛合金表面的高温腐蚀程度逐渐增大.当TA15钛合金和H13模具钢的初始温度分别为900和400℃、新型润滑剂最终厚度约0.1 mm时,钛合金和模具钢之间的界面换热系数随实验时间的延长由185增加到1714W·m-（-2）·s-（-1）,而传统钛合金热挤压用硅酸盐玻璃润滑剂为286-2025 W·m-（-2）·s-（-1）,表明新型玻璃润滑剂具有较好的高温热障性能.