绿色化锻造润滑技术的发展状况

锻造工艺润滑材料在生产工厂大多属于一次性通过的应用场合，在工厂金属加工生产现场，无法通过回收途径来控制污染物排放，目前模具润滑广泛采用的材料为石油烃基、石墨矿基材料，毛坯润滑多采用磷化-皂化酸碱性物质或矿物油，这些材料普遍含有硫化物、磷化物、氯化物、亚硝酸盐、重金属等元素，排放到水体、土壤中后，无法及时分解，产生积累效应，造成严重的排放污染，损害植物以及水生动物的正常生长繁衍，在操作车间，污染物弥散在空气中，或与操作工人的皮肤接触，对人员健康也造成较大危害，因此美国、日本、德国等工业发达国家在20世纪90年代就已经开始采用环境友好型润滑材料来取代传统材料，以实现金属成形加工环保的技术要求。

在热锻成形工艺中，绿色化润滑工艺一般以水为分散介质，添加极性有机物、水溶性金属盐、短链聚合物、活性剂、防腐剂、抗泡剂等调制而成新型润滑剂，取代石墨等污染润滑工艺，其最大的优势在于改善锻造车间作业环境，避免锻造设备电路系统破坏，不污染土壤、水体环境等。

在冷锻成形工艺中，绿色化润滑工艺是采用新型冷挤压润滑剂以取代目前应用的磷化-皂化润滑方式，润滑剂直接在毛坯上涂刷使用，避免传统磷化-皂化工艺存在的大量酸碱物质排放等诸多缺陷，润滑剂在功能上满足成形工艺在极限苛刻条件下的润滑要求，且满足低污染、无毒害性等环保目标。

在冲压和拉深成形工艺中，绿色化润滑工艺是指采用不含氯、亚硝酸盐等成分，活性硫、磷元素的质量分数不大于0.10％，不损伤皮肤，无刺激性气味，在自然环境中降解，无生态毒性。

由于受到组分可选择性的限制，绿色锻造润滑剂在摩擦学性能上与矿物油、石墨润滑剂等相比存在差距，一般只能适应中等变形程度的热模锻生产，在大变形复杂零件的热模锻生产中正寻求突破。由于缺少定性分析，这种缺陷也是目前推广该类产品的主要技术瓶颈。(www.xing528.com)

在欧美，绿色化锻造润滑剂的推广应用是在政府环保政策、法规推进下不断深化的。20世纪80年代中期，美国OSHA（职业安全保护局）及EPA（环境保护局）等政府机构即对锻造工厂的作业环境提出明确指令性要求。德国的“蓝色天使”环保标志，美国的“绿色十字”生态标志，日本的“生态记号”标志，加拿大的“环境选择程序”标志等，均对润滑剂的环保特性做出技术界定，大大促进了环保型润滑剂产品的研制、开发、生产及应用。在我国，1994年成立的中国环境标志产品认证委员会（CCEL）已陆续发布了电池等多类环境标志产品的技术要求，在国内环保型润滑剂技术发展逐步成熟后，也将形成技术标准。

在热锻造润滑剂研究领域，多年来美国、日本、德国、韩国等在此方面做了大量的研究工作，已研制出多种环保型水基热模锻润滑剂。例如美国Acheson公司的Delta Bright1103、JF2200、2300WA、2085E等；Pen Aulrt公司的SHD4774、4786及与日本一公司合作开发的Penn Forge108、109等；日本大同化学工业社的300TK、2500MK-2等；德国FUCHS公司的F400，PETROFER GF25；韩国W-200、W-400等。日本锻造研究所的调查表明已有21％的企业只使用环保型润滑剂，40％的企业只使用石墨型的，其余39％两者都用，这说明环保型润滑剂已在润滑剂市场上有相当的比例，并必将逐渐扩大其所占的比例。

近年来国内产业界对环保的认识程度逐渐加深，一些大型锻造企业对环保型润滑剂的应用要求表现出很强的愿望。目前，国内的一些科研院所和润滑剂制造公司已在环保型热锻造润滑剂方面做了大量的研究和开发工作，如机械科学研究总院先后研制出S-16、CAM-3热锻环保型润滑剂。其产品不含对人体、水体、土壤有害的组成元素，符合环境友好型润滑剂的技术条件。

环保型热锻润滑剂目前应用也较广泛，随着配方技术的不断革新，制备的润滑剂摩擦系数逐步降低，从以往的该类润滑剂主要用于制坯或其他小变形量零件制造工艺，发展到目前可用于某些曲轴类零件的锻造工艺。CAM-3热锻环保型润滑剂是一个典型代表，其摩擦系数在1050℃下仅为0.083，符合曲轴类锻件生产工艺对润滑剂摩擦系数的技术要求。