[发明专利]一种钛合金水基轧制液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钛合金水基轧制液及其制备方法，按以下重量百分比组成：二硫化钼/二氧化钛复合粒子1％～3％，基础油3％～5％，粘性剂1％～2％，防锈剂1％～2％，分散剂0.5％～1.5％，余量为去离子水。本发明中复合后的纳米粒子具有良好的摩擦性能。同时，润滑剂的添加使得摩擦系数大幅度的降低，具有较好的润滑性能。

技术领域

本发明属于润滑液技术领域，具体涉及一种钛合金水基轧制液及其制备方法。

背景技术

钛合金在轧制过程中存在许多难以解决的问题，比如变形抗力大、轧辊磨损严重、工件表面质量较差、加工硬化严重、易产生表面裂纹等问题，造成钛合金轧制板材生产成本高、板材生产效率低。制过程中采用工艺润滑技术能够有效的减少摩擦、改善轧材表面质量、提高礼机能力和作业率。这些都符合当前冶金企业节能降耗、清洁生产及保护环境的发展方向，有利于提高我国钛合金产品的整体水平。

二硫化钼纳米片具有较好的润滑性，但其在水基轧制液中极易发生团聚，严重影响了润滑效果。在以往的研究中，通过向水基纳米轧制液中添加多种表面活性剂来提高其分散稳定性，往往还需要添加极压抗磨剂作为提高其承载能力。上述表面活性剂、极压抗磨剂等辅助性添加剂在轧制压力的作用下往往会与工件发生相互作用，从而造成工件表面的腐蚀问题、成品的清洁性问题和废液的排放问题。

发明内容

为了克服以上技术问题，本发明的目的在于提供一种钛合金水基轧制液及其制备方法，本发明中复合后的纳米粒子具有良好的摩擦性能。同时，润滑剂的添加使得摩擦系数大幅度的降低，具有较好的润滑性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种钛合金水基轧制液，按以下重量百分比组成：二硫化钼/二氧化钛复合粒子1％～3％，基础油3％～5％，粘性剂1％～2％，防锈剂1％～2％，分散剂0.5％～1.5％，余量为去离子水。

所述二硫化钼/二氧化钛复合粒子中，二硫化钼与二氧化钛的质量比为1：2-20，二氧化钛均匀沉积在二硫化钼纳米片周围。

一种钛合金水基轧制液的制备方法，包括以下步骤；

(1)将配方配比的分散剂加入去离子水中，搅拌5～10min；

(2)将配方配比的粘性剂和防锈剂加入到步骤(1)所得溶液中，搅拌10～15min，加入防锈剂作为保护膜溶液为之后加入复合微粒提供保护，防止过氧；

(3)升温至40℃，将配方配比的基础油加入到步骤(2)所得溶液中，搅拌15～25min，基础油的加入方便分子扩散融入；

(4)将步骤(3)所得溶液放在温控磁力搅拌器上搅拌，当温度达到50～70℃时加入二硫化钼/二氧化钛复合粒子，保温并持续搅拌30～50min，随后水浴冷却至室温；

(5)将步骤(4)所得溶液水浴超声50～60min，使二硫化钼/二氧化钛复合粒子均匀分散，得到最终的水基轧制润滑液。

所述步骤(3)中的二硫化钼/二氧化钛复合粒子制备方法如下：

(1)将1～3g二硫化钼粉末置于50～100ml无水乙醇中，在电磁搅拌下加入0.5～1.5ml乙酸；

(2)然后向步骤(1)得到的溶液中依次逐滴滴加5～10ml的四异丙醇钛和去离子水，连续搅拌0.5～1h，将所得溶液在离心取沉淀物，去离子清洗数次，将最终所得产物在真空环境下60-80℃烘7-10h，即得二硫化钼/二氧化钛复合粒子。

所述二硫化钼/二氧化钛复合粒子中二硫化钼为平均厚度10nm的层状纳米片，二氧化钛为非晶纳米球形，粒径为20-40nm，均匀分布在二硫化钼纳米片表面。

所述基础油为甘油。

所述粘性剂为水性聚氨酯。