不锈钢锻件塑性成形中的摩擦及其特点
2018-09-28 16:15:31
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塑性成形中的摩擦可分为内摩擦和外摩擦。所谓内摩擦是整个变形体的各个质点间的相互作用。这种作用发生在晶粒界面或晶内的实际滑移面上，并阻碍变形金属的滑移变形；外摩擦则表现为两物体在接触面上产生的阻碍其相对移动的力的相互作用。金属塑性成形中的内摩擦出现在晶内变形和晶间变形过程中，它直接和多晶体的塑性变形过程相联系，外摩擦出现在变形金属与工具相接触的部分。
一、摩擦的分类
摩擦一般分为：
1.干摩擦
无润滑又无湿气的摩擦叫做干摩擦。实际上并无绝对干燥的摩擦，所以通常指的干摩擦实际上是指无润滑的摩擦。
2.边界摩擦
两接触面间存在一层极薄的润滑膜，其摩擦不取决于润滑剂的粘度，而取决于两表面特性和润滑剂特性。
3.流体摩擦
具有连续的流体层隔开的两物体表面间的摩擦。
4.混合摩擦
混合摩擦是干摩擦和流体摩擦或边界摩擦与流体摩擦的混合形式。塑性成形中的摩擦多属于边界摩擦。
二、塑性成形中的摩擦特点
1.压力高
塑性成形中的摩擦不同于机械传动过程中的摩擦，它是一种高压下的摩擦。对受重载荷的轴承，工作时所受的压力仅为20~40MPa，而塑性成形时与工具接触的表面所受的压力高达1000~2000MPa。
2.温度高
锻造不锈钢锻件塑性变形过程一般是在高温下进行的。在高温下金属的组织和性能均发生变化，表面生成的氧化皮对塑性变形中的摩擦和润滑带来很大影响。如在热变形中表面生成的氧化皮一般比变形金属软，在摩擦表面上它能起到一定的润滑作用；当氧化皮插入变形金属中，则会造成金属表面质量的恶化。在冷变形和温变形时，在摩擦表面生成的氧化皮往往比变形和温变形时，在摩擦表面生成的氧化皮往往比变形金属硬。这时，如果氧化皮脱落在工具和金属表面上，就会使摩擦加剧，工具磨损加快，金属表面质量恶化。
3.伴有新金属表面产生
一般塑性变形过程都要产生40%~50%的新金属表面，挤压时新生的金属表面所占比例较上述数字要大。新生表面不但增加了实际的接触面积，而且使表面原有的氧化膜被破坏，使工具与材料的实际接触面增大，同时增大了分子间的吸附作用，摩擦力也相应的变大。工具与新表面的相对滑动，还易产生“犁沟”现象。如果润滑跟不上，也易产生金属的转移、粘着等现象，其结果使工件的表面质量恶化。
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