二硫化钨固体润滑材料性能提升

等温模锻是在使模具和工件保持等温的情况下以较慢的成形速度来实现模锻成形的方法，由于工件在高温下以较低的应变速率变形，变形材料能够充分再结晶，从而可以克服加工硬化的影响，因此，非常适于成形加工结构复杂、强度高的零件。

在模锻成形过程中，摩擦会阻碍金属流动，使锻压载荷升高，消耗变形能，导致工件组织不均匀，模膛充型不满，并降低模具使用寿命，所以，必须使用润滑剂。目前，市场上针对热模锻的润滑剂类型单一，主要为石墨系润滑剂。石墨具有良好的高温润滑性能，但石墨是热的良导体，其隔热保温性能较差，而且石墨在金属表面的附着性能较差，这些都制约着石墨润滑剂在等温模锻中的应用。

二硫化钨是一种结构类似于石墨的层片状固体润滑材料，具有优良的耐高温、抗极压性能，对金属表面的吸附能力良好，而且热导率较低。WS₂最早被应用于美国水手号太空飞船关键部位的润滑，将其用于制备高温极压润滑脂、节能型发动机润滑油，取得了良好的应用效果。

但二硫化钨润滑剂存在对金属的结合力较差，容易使金属表面裸露，容易挤伤铝型材，悬浮性差，易产生沉淀，摩擦系数较高，成膜速度较慢等问题，还有耐热性、平整性、抗菌性需要提高，而且对金属的表面保护性能也需要改进。其固体润滑材料改进的方案可以通过以下技术方案实现：

（1）将硅烷偶联剂kh560溶于水，搅拌均匀，加入纳米二硫化钨，超声搅拌均匀，再加入纳米碳球，超声搅拌均匀，得到混合物料；

（2）将聚α烯烃PAO与纳米膨润土混合，加入Span-80，搅拌均匀，得到混合物料；

（3）将第（1）步和第（2）步得到的物料混合，搅拌均匀，加入丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯，加 热至67-72℃，搅拌反应30-40分钟，再加入其他剩余成分，继续搅拌反应20-30分钟，即得。

润滑液通过使用纳米膨润土和丙烯酸酯，提高了润滑液的悬浮性，72小时无结块浑浊沉淀现象，提高了与金属的附着性能，减少孔隙，防止挤伤工件，通过使用纳米碳球，减少二硫化钨与金属反应，提高了润滑持久性；通过使用硼酸、钨酸钠，提高了与铝型材的浸润性和润滑性，同时提高铝型材的耐腐蚀性。

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