不銹鋼鍛件塑性成形中的摩擦及其特點(diǎn)
2018-09-28 16:15:31
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塑性成形中的摩擦可分為內(nèi)摩擦和外摩擦。所謂內(nèi)摩擦是整個(gè)變形體的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的相互作用。這種作用發(fā)生在晶粒界面或晶內(nèi)的實(shí)際滑移面上，并阻礙變形金屬的滑移變形；外摩擦則表現(xiàn)為兩物體在接觸面上產(chǎn)生的阻礙其相對(duì)移動(dòng)的力的相互作用。金屬塑性成形中的內(nèi)摩擦出現(xiàn)在晶內(nèi)變形和晶間變形過程中，它直接和多晶體的塑性變形過程相聯(lián)系，外摩擦出現(xiàn)在變形金屬與工具相接觸的部分。
一、摩擦的分類
摩擦一般分為：
1.干摩擦
無潤滑又無濕氣的摩擦叫做干摩擦。實(shí)際上并無絕對(duì)干燥的摩擦，所以通常指的干摩擦實(shí)際上是指無潤滑的摩擦。
2.邊界摩擦
兩接觸面間存在一層極薄的潤滑膜，其摩擦不取決于潤滑劑的粘度，而取決于兩表面特性和潤滑劑特性。
3.流體摩擦
具有連續(xù)的流體層隔開的兩物體表面間的摩擦。
4.混合摩擦
混合摩擦是干摩擦和流體摩擦或邊界摩擦與流體摩擦的混合形式。塑性成形中的摩擦多屬于邊界摩擦。
二、塑性成形中的摩擦特點(diǎn)
1.壓力高
塑性成形中的摩擦不同于機(jī)械傳動(dòng)過程中的摩擦，它是一種高壓下的摩擦。對(duì)受重載荷的軸承，工作時(shí)所受的壓力僅為20~40MPa，而塑性成形時(shí)與工具接觸的表面所受的壓力高達(dá)1000~2000MPa。
2.溫度高
鍛造不銹鋼鍛件塑性變形過程一般是在高溫下進(jìn)行的。在高溫下金屬的組織和性能均發(fā)生變化，表面生成的氧化皮對(duì)塑性變形中的摩擦和潤滑帶來很大影響。如在熱變形中表面生成的氧化皮一般比變形金屬軟，在摩擦表面上它能起到一定的潤滑作用；當(dāng)氧化皮插入變形金屬中，則會(huì)造成金屬表面質(zhì)量的惡化。在冷變形和溫變形時(shí)，在摩擦表面生成的氧化皮往往比變形和溫變形時(shí)，在摩擦表面生成的氧化皮往往比變形金屬硬。這時(shí)，如果氧化皮脫落在工具和金屬表面上，就會(huì)使摩擦加劇，工具磨損加快，金屬表面質(zhì)量惡化。
3.伴有新金屬表面產(chǎn)生
一般塑性變形過程都要產(chǎn)生40%~50%的新金屬表面，擠壓時(shí)新生的金屬表面所占比例較上述數(shù)字要大。新生表面不但增加了實(shí)際的接觸面積，而且使表面原有的氧化膜被破壞，使工具與材料的實(shí)際接觸面增大，同時(shí)增大了分子間的吸附作用，摩擦力也相應(yīng)的變大。工具與新表面的相對(duì)滑動(dòng)，還易產(chǎn)生“犁溝”現(xiàn)象。如果潤滑跟不上，也易產(chǎn)生金屬的轉(zhuǎn)移、粘著等現(xiàn)象，其結(jié)果使工件的表面質(zhì)量惡化。
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