俄羅斯巴(ba)爾金(jin)中(zhong)央(yang)黑(hei)色冶金(jin)科(ke)學研(yan)究院曾進行了關(guan)于香蕉視頻app下載蘋果版:玻璃潤滑劑成分(fen)對擠壓工(gong)藝過程中力學參(can)數(shu)(shu)、金屬(shu)流(liu)動(dong)特點、摩擦系數(shu)(shu)和香蕉視頻app下載蘋果版:擠壓不銹鋼管性(xing)能(neng)影響(xiang)的(de)研究。研究曾采用以下4組(zu)玻(bo)璃(li)潤(run)滑劑成(cheng)分,見(jian)表(biao)4-12。試驗用玻(bo)璃(li)潤(run)滑劑的(de)化學成(cheng)分和(he)黏度(du)值列(lie)于表(biao)4-13。


表 12.jpg

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  為了試(shi)驗潤滑(hua)墊(dian)和(he)滾(gun)涂的玻(bo)璃粉對擠(ji)壓過程工藝參數的影響程度(du),分別(bie)采用各種潤滑(hua)劑種類安排(pai)專門的試(shi)驗,試(shi)驗方法如下。


  在兩種施(shi)加(jia)潤滑(hua)(hua)劑方法共(gong)同(tong)使用(yong)的條(tiao)件下,首先,改變用(yong)于制作(zuo)潤滑(hua)(hua)墊的玻璃(li)潤滑(hua)(hua)劑的黏度,而用(yong)于坯(pi)料表(biao)面滾涂的玻璃(li)粉的黏度始終保持不變,黏度η為80~100Pa·s。


  其次,改變潤(run)滑劑用(yong)于表面滾涂的(de)(de)玻(bo)璃的(de)(de)黏(nian)度(du),采用(yong)在1180℃時黏(nian)度(du)η=100Pa·s的(de)(de)玻(bo)璃潤(run)滑墊。


  將黏度變化方(fang)案,結合施加潤滑(hua)劑(ji)的方(fang)式包括在內總共試驗了(le)7種擠壓方(fang)案,詳(xiang)見表(biao)4-14。


表 14.jpg


  在方(fang)案中也列入了無(wu)潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)擠壓工藝。為(wei)了確定(ding)采(cai)用玻璃潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)劑的(de)(de)效果,引入“有效系(xi)數(shu)”的(de)(de)概(gai)念。有效系(xi)數(shu)被定(ding)義為(wei):無(wu)潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)劑擠壓時的(de)(de)最(zui)大(da)擠壓力(li)p與采(cai)用潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)劑時的(de)(de)最(zui)大(da)擠壓力(li)Pm的(de)(de)比值。


式 9.jpg


  除了潤滑劑對擠壓過程力學參數的影響之外,還評定了潤滑劑對擠壓不銹(xiu)鋼管表(biao)面質量的影響。為此,采用表面光潔度儀M-201測量不銹鋼管(guan)表面的顯微不平度值。測量在不銹鋼管10°的圓周表面上進行,計算顯微不平度的平均值,并應用坐標網格法觀察金屬的流動特點。


  試驗結(jie)果所(suo)顯示(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)黏度對有(you)(you)效(xiao)系(xi)(xi)數的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)(對應(ying)于表(biao)(biao)4-14)結(jie)果如下。在單獨(du)使用潤(run)滑(hua)墊(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(表(biao)(biao)4-14中(zhong)方案I),玻(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)黏度從5Pa·s增大(da)到20000Pa·s,對有(you)(you)效(xiao)系(xi)(xi)數沒有(you)(you)明(ming)顯影響(xiang)。隨(sui)著玻(bo)璃(li)墊(dian)黏度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加,棒(bang)材表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)顯微(wei)不平(ping)度值有(you)(you)下降的(de)(de)(de)(de)(de)(de)趨勢(shi)(圖4-10(b)).此時(shi),有(you)(you)效(xiao)系(xi)(xi)數具(ju)有(you)(you)最小值,在K=1.00~1.04范圍內變(bian)化(圖4-10(a)).擠(ji)(ji)壓力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)示(shi)波圖與無潤(run)滑(hua)擠(ji)(ji)壓時(shi)相同(tong)。其特點是(shi):從流動開始到過程結(jie)束(shu),壓力(li)急(ji)劇下降(圖4-11),這(zhe)表(biao)(biao)明(ming),在擠(ji)(ji)壓筒中(zhong)有(you)(you)極大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)接觸摩擦力(li)。在擠(ji)(ji)壓帶有(you)(you)坐標(biao)網(wang)格的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壞料時(shi),所(suo)得到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬流動圖像證明(ming)了這(zhe)一結(jie)論(圖4-12(a))。



  由圖4-12(c)可看(kan)出,變形區(qu)域擴展到坯料的(de)(de)整(zheng)個深(shen)度。坯料表層(ceng)由于沒(mei)有潤滑(hua)劑在擠(ji)壓(ya)筒中(zhong)受到阻(zu)滯(zhi),因此(ci)發生(sheng)金屬內(nei)層(ceng)的(de)(de)強烈流動。由于金屬流動的(de)(de)不均勻性,使擠(ji)壓(ya)制品的(de)(de)性能惡(e)化,并導致形成很深(shen)的(de)(de)“擠(ji)壓(ya)縮孔”。


圖 12.jpg


  在(zai)(zai)單獨用于滾涂(tu)的(de)(de)(de)情況下(表(biao)4-14中方(fang)案II)在(zai)(zai)低黏度(η=5~15Pa·s)范圍內,滑劑(ji)的(de)(de)(de)有(you)效系數比方(fang)案I要高,達到K=1.3~1.4。隨著(zhu)黏度的(de)(de)(de)增(zeng)加,K開始(shi)(shi)強烈降低,當η≈300Pa·s時,K≈0.9~0.95,小于方(fang)案I的(de)(de)(de)K值,表(biao)示(shi)(shi)玻璃潤滑劑(ji)喪(sang)失(shi)了本身的(de)(de)(de)減(jian)摩性(xing)能而成為磨(mo)料。從示(shi)(shi)波圖(tu)(tu)形的(de)(de)(de)變化(hua)可以看出(chu),在(zai)(zai)很(hen)大黏度下的(de)(de)(de)示(shi)(shi)波圖(tu)(tu)顯示(shi)(shi),壓力從開始(shi)(shi)到穩定過程的(de)(de)(de)結束(shu)急劇下降(圖(tu)(tu)4-11).金屬(shu)流動圖(tu)(tu)形的(de)(de)(de)特點是存在(zai)(zai)有(you)停滯區,發生金屬(shu)的(de)(de)(de)剪切。在(zai)(zai)這種情況下的(de)(de)(de)擠(ji)壓棒材表(biao)面的(de)(de)(de)顯微不(bu)平度值具有(you)最大值(圖(tu)(tu)4-10(b))。


  滾涂玻(bo)璃(li)(li)粉和潤(run)滑墊(dian)一起(qi)使用(yong)(表(biao)4-14中方案II),得到(dao)(dao)相當高的(de)(de)(de)有(you)效系數(shu),改(gai)善了表(biao)面(mian)(mian)質(zhi)量(liang)(liang)和金屬流動。在這種情況下,變(bian)形區(qu)集中在擠壓模(mo)附近,并(bing)具有(you)最小尺寸(圖(tu)4-10(b)).同樣的(de)(de)(de)圖(tu)像在方案IV~方案VI中也可(ke)觀察到(dao)(dao)。在這些方案中,在任(ren)何的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)潤(run)滑劑黏(nian)(nian)(nian)(nian)度(du)(du)值(zhi)下,停滯(zhi)區(qu)都沒有(you)形成。隨著玻(bo)璃(li)(li)墊(dian)的(de)(de)(de)黏(nian)(nian)(nian)(nian)度(du)(du)從(cong)5Pa·s增加(jia)到(dao)(dao)20000Pa·s,潤(run)滑劑的(de)(de)(de)有(you)效系數(shu)從(cong)1.7降低(di)到(dao)(dao)1.5。因此,擠壓力因玻(bo)璃(li)(li)墊(dian)黏(nian)(nian)(nian)(nian)度(du)(du)不同而變(bian)化(hua)在12%的(de)(de)(de)范圍內。從(cong)擠壓制品(pin)表(biao)面(mian)(mian)質(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)角(jiao)度(du)(du)來(lai)考量(liang)(liang),最好是采用(yong)黏(nian)(nian)(nian)(nian)度(du)(du)η=100Pa·s的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)潤(run)滑劑(圖(tu)4-10(b)).使用(yong)黏(nian)(nian)(nian)(nian)度(du)(du)低(di)于50Pa·s的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)潤(run)滑劑時,在擠壓制品(pin)的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)上引起(qi)“斑點”缺陷(xian),這是由于變(bian)形區(qu)內多余數(shu)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)熔化(hua)玻(bo)璃(li)(li)而形成的(de)(de)(de)。當玻(bo)璃(li)(li)黏(nian)(nian)(nian)(nian)度(du)(du)增加(jia)到(dao)(dao)100Pa·s以上時,基(ji)本上不會引起(qi)擠壓制品(pin)表(biao)面(mian)(mian)質(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)。


  在穩定(ding)擠(ji)壓(ya)(ya)過程階段,在所有的玻璃潤(run)滑(hua)劑值的條件下,擠(ji)壓(ya)(ya)力卻保持恒定(ding)并(bing)大(da)致(zhi)相同。隨(sui)著玻璃潤(run)滑(hua)劑黏度(du)的增加,出現擠(ji)壓(ya)(ya)過程開始時(shi)的壓(ya)(ya)力峰值趨向(圖4-11)。


  在(zai)潤滑墊(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)(li)黏(nian)度(du)不變(η=100Pa·s)時,滾涂(tu)玻璃(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)黏(nian)度(du)變化(hua)(hua)(方案(an)IV)比方案(an)II在(zai)更大程度(du)上影(ying)響(xiang)到(dao)有效(xiao)系數(shu)。隨著玻璃(li)(li)黏(nian)度(du)增加到(dao)50Pa·s時,潤滑劑有效(xiao)系數(shu)仍保持本身的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)值(zhi)(zhi),為K=1.8;而隨后開始急劇地下降,且(qie)在(zai)黏(nian)度(du)達到(dao)6000Pa·s時,K值(zhi)(zhi)變為小于(yu)1.總之,方案(an)IV中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)曲線K=f(7)和方案(an)II中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)曲線形狀是相同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),而且(qie)在(zai)此兩(liang)種情(qing)況(kuang)下,K值(zhi)(zhi)變化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)這一特點的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原因是相同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。因此,滾涂(tu)玻璃(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)黏(nian)度(du)變化(hua)(hua)比起玻璃(li)(li)墊(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)黏(nian)度(du)變化(hua)(hua),在(zai)更大程度(du)上明顯(xian)影(ying)響(xiang)到(dao)擠壓力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)值(zhi)(zhi)。表面顯(xian)微不平度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最小值(zhi)(zhi),發生(sheng)在(zai)滾涂(tu)玻璃(li)(li)粉黏(nian)度(du)為10~50Pa·s內。當玻璃(li)(li)黏(nian)度(du)更大時,表面質量惡(e)化(hua)(hua)。


  方案VI屬于坯料外表(biao)面(mian)進行了雙(shuang)重潤(run)滑,即(ji)涂(tu)有(you)懸浮液(ye)并(bing)隨后(hou)在加熱的(de)坯料上滾涂(tu)最佳黏(nian)(nian)度(η=30Pa·s)的(de)玻(bo)璃(li)潤(run)滑劑,本質(zhi)上改變了圖像的(de)狀況。玻(bo)璃(li)潤(run)滑劑的(de)黏(nian)(nian)度在3~540Pa·s范圍(wei)內(nei)玻(bo)璃(li)懸浮液(ye)的(de)采用(yong),給予降低擠(ji)壓力(li)的(de)可能性,并(bing)得到與其他方案相比較(jiao)的(de)最大有(you)效系數(K=1.0~2.0).在試(shi)驗的(de)潤(run)滑劑黏(nian)(nian)度的(de)范圍(wei)內(nei),這(zhe)(zhe)一(yi)方案確保獲(huo)得高的(de)表(biao)面(mian)質(zhi)量。這(zhe)(zhe)一(yi)最佳結果是在采用(yong)玻(bo)璃(li)黏(nian)(nian)度為30Pa·s的(de)玻(bo)璃(li)懸浮液(ye)時得到的(de)。


  采(cai)用(yong)(yong)以上(shang)潤滑劑的(de)施加方(fang)法,獲得擠壓(ya)制(zhi)品的(de)表面質量絕不(bu)會比其顯微不(bu)平度(du)值(zhi)為20~30μm的(de)坯料表面原始(shi)狀態(tai)更惡化(hua)。因(yin)此,在擠壓(ya)具有很窄的(de)加工(gong)溫度(du)范圍的(de)低塑性合(he)金(jin)以及擠壓(ya)高質量要求制(zhi)品時,可(ke)以采(cai)用(yong)(yong)這種方(fang)法。


  為了確定在有(you)玻璃(li)潤滑劑的熱(re)變(bian)(bian)形時的摩(mo)擦因數(shu),采用圓環(huan)鐓料的方法,其依據是,鐓粗時,圓環(huan)的內直徑的變(bian)(bian)化與接(jie)觸摩(mo)擦的大(da)小有(you)關。


  玻璃潤滑劑的研究曾用碳素鋼CT3、不銹鋼06Cr18Ni11Ti和高溫合金Ni55WMoTiCoAl試樣的熱鐓粗試驗來進行。為了比較,還進行了無潤滑的和帶石墨一油潤滑劑的圓環試樣的鐓粗試驗。試驗結果表明,摩擦系數取決于玻璃潤滑劑的黏度和化學成分,以及變形材料的性質。


  在最小摩擦系(xi)數時的(de)(de)玻璃(li)潤(run)滑劑的(de)(de)黏度值(zhi),對不同材料(liao)的(de)(de)試樣(yang)如下:


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  同時(shi),在4組玻璃系(xi)列(lie)中黏度(du)系(xi)數(shu)值(zhi)從(cong)最小(xiao)到最大變化時(shi),引起(qi)的摩擦(ca)系(xi)數(shu)值(zhi)在30%的范圍內(nei)變化。


  玻璃潤滑劑的摩擦系數取決于其化學成分,在鋼的熱擠壓過程中,玻璃潤滑劑借助于其特有的高溫下的減摩性能,對過程的力學參數和金屬流動特點施加有直接的影響,確定了變形金屬與工具之間的接觸狀況,并影響到擠壓制品的表面質量。因而,通過以上玻璃潤滑劑的化學成分對摩擦系數的影響試驗研究可以得到以下結論:摩擦系數的最大值是在采用三元系玻璃時得到的。在三元系組分的玻璃中,摩擦系數的最小值依次為:CT3鋼試樣鐓粗時為0.1,06Cr18Ni11Ti不銹鋼試樣鐓粗時為0.14,而Ni55WMoTiCoAl合金為0.2.在三元系玻璃中加入B2O3(II系列),使摩擦系數平均減小30%~50%.在四元系玻璃中加入Al2O3,以部分取代其中的SiO2(II系列),引起摩擦系數的明顯下降。在多元玻璃中加入BaO(IV系列),對摩擦系數的下降影響最明顯。在采用以上系列玻璃的條件下,記錄到摩擦系數的最小值,對CT3鋼為0.05;1Cr18Ni10Ti為0.08;而合金Ni55WMoTiCoAl為0.1。


 雖然各組(zu)材料(liao)的(de)(de)摩擦系數的(de)(de)水平有某些差異,但由于玻璃潤滑劑(ji)的(de)(de)采用,其數值(zhi)的(de)(de)降低基(ji)本上(shang)是相同的(de)(de),約為80%。


 加入氧化物B2O3和BaO時,摩擦系數明顯下降與這些玻璃潤滑劑在金屬表面上的“潤濕性”和“流動性”的提高有關,這是因為其有利于形成完整的連續的隔離膜。


 與石墨一油潤滑劑相比較,幾乎所有的玻璃潤滑劑都表現出更高的減摩性能。三元系玻璃潤滑劑在鐓粗合金Ni55WMoTiCoAl時,則是例外。采用多元系玻璃潤滑劑代替石墨-油潤滑劑的結果,摩擦系數的降低依次為:碳素鋼CT3鐓粗時達65%;不銹鋼06Cr18Ni11Ti為55%; 鎳合金Ni55WMoTiCoAl為45%.