不銹鋼鍛件塑性成形中的摩擦及其特點
2018-09-28 16:15:31
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塑性成形中的摩擦可分為內摩擦和外摩擦。所謂內摩擦是整個變形體的各個質點間的相互作用。這種作用發生在晶粒界面或晶內的實際滑移面上，并阻礙變形金屬的滑移變形；外摩擦則表現為兩物體在接觸面上產生的阻礙其相對移動的力的相互作用。金屬塑性成形中的內摩擦出現在晶內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系，外摩擦出現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。實際上并無絕對干燥的摩擦，所以通常指的干摩擦實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
1.壓力高
塑性成形中的摩擦不同于機械傳動過程中的摩擦，它是一種高壓下的摩擦。對受重載荷的軸承，工作時所受的壓力僅為20~40MPa，而塑性成形時與工具接觸的表面所受的壓力高達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行的。在高溫下金屬的組織和性能均發生變化，表面生成的氧化皮對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；當氧化皮插入變形金屬中，則會造成金屬表面質量的惡化。在冷變形和溫變形時，在摩擦表面生成的氧化皮往往比變形和溫變形時，在摩擦表面生成的氧化皮往往比變形金屬硬。這時，如果氧化皮脫落在工具和金屬表面上，就會使摩擦加劇，工具磨損加快，金屬表面質量惡化。
3.伴有新金屬表面產生
一般塑性變形過程都要產生40%~50%的新金屬表面，擠壓時新生的金屬表面所占比例較上述數字要大。新生表面不但增加了實際的接觸面積，而且使表面原有的氧化膜被破壞，使工具與材料的實際接觸面增大，同時增大了分子間的吸附作用，摩擦力也相應的變大。工具與新表面的相對滑動，還易產生“犁溝”現象。如果潤滑跟不上，也易產生金屬的轉移、粘著等現象，其結果使工件的表面質量惡化。
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