高分子润滑工艺 , 即用高分子水溶液作载体 , 把能与钢管表面生成磷化膜的化学剂和具有减摩、抗磨作用的固体润滑剂等涂敷在钢管表面使其形成复合的固体润滑膜 , 用以代替传统的磷化 - 皂化工艺。

1 　高分子润滑工艺的成膜方法

将酸式磷酸盐溶于高分子水溶液中 , 在搅拌下加入固体润滑剂、防锈剂和其他添加剂等 , 混合均匀后为成膜液。采用喷涂、刷涂、淋涂等方式在室温下将成膜液涂敷在钢管的内外表面 , 或将钢管在 40～50 ℃的成膜液中浸涂 , 然后将钢管在80～100 ℃温度下烘干 , 成膜剂干燥后即可对钢管进行冷拔。其工艺为: 酸洗 →水洗 →室温下浸涂或刷涂成膜液 (或在 40～50 ℃的成膜液中浸涂) →自然干燥 →冷拔。

2           高分子润滑膜层分析

高分子润滑膜的形成由两个过程组成: ①与金属溶解作用相同的酸浸渍反应; ②金属盐溶液的形成。在形成磷酸盐的反应中 , 最初的反应是Fe + 2H3PO4 Fe(H2PO4)2 + H2 (1) 转化膜是由于酸式磷酸盐等的水解平衡遭到破坏而形成的 , 即3Me(H2PO4)2 4H3PO4 + Me3 (PO4)2（2） (2) 式反应生成的磷酸 (H3PO4) 立即按 (1) 式同钢管表面的 Fe 发生反应 , 从而使 (2) 式反应继续向右进行 , 这样就使在金属与溶液界面处的 pH 值不断上升 , 溶液中的不溶性磷酸浓度不断增加。当超过溶度积时 , 磷酸盐就迅速而整齐地沉积在金属表面上 , 形成致密的膜层。

3           冷拔后钢管表面质量分析

钢管经一次性浸涂高分子润滑剂后 , 连续给以两次冷拔 , 冷拔后钢管表面仍然附着一层复合膜 , 复合膜具有很好的吸附性和附着力 , 能够随钢管的延伸变形而延伸。高分子润滑工艺操作简便易掌握 , 能满足大变形量拔制和多到 3 道次连拔的润滑要求。由于复合膜中的磷化层、高分子润滑剂、固体润滑剂联合作用 , 其减摩、抗磨性能不低于磷化 - 皂化膜 , 因此可以满足冷拔碳素及低合金钢管的工艺润滑要求。另外，高分子润滑工艺具有对环境污染轻、工艺周期短、原材料及能源消耗低、成本低等优点 , 且所用的高分子润滑剂属于消耗型润滑剂 , 操作使用过程中基本不作成分调整 , 无废液排放 , 可以替代传统的磷化 - 皂化工艺。