俄羅(luo)斯(si)巴爾金中央(yang)黑色冶金科學(xue)研(yan)究(jiu)院曾進行了關(guan)于香蕉視頻app在線觀看:玻璃潤滑劑成分(fen)對擠(ji)壓工藝(yi)過程中力(li)學參數、金(jin)屬流動特點、摩擦系數和香蕉視頻app在線觀看:擠壓不銹鋼管性(xing)能影(ying)響的研究(jiu)。研究(jiu)曾采用(yong)以下4組玻(bo)璃潤滑劑(ji)成(cheng)分(fen),見表(biao)4-12。試驗用(yong)玻(bo)璃潤滑劑(ji)的化學成(cheng)分(fen)和黏度值列于表(biao)4-13。


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  為了試驗(yan)(yan)潤(run)滑(hua)墊和滾涂的(de)(de)玻璃粉對擠壓過程工(gong)藝(yi)參數的(de)(de)影響程度,分別(bie)采用各種潤(run)滑(hua)劑種類(lei)安排專門(men)的(de)(de)試驗(yan)(yan),試驗(yan)(yan)方法(fa)如下。


  在兩(liang)種施(shi)加潤滑劑方法共同使用的(de)(de)(de)條件下,首先(xian),改變(bian)用于制作潤滑墊的(de)(de)(de)玻(bo)璃潤滑劑的(de)(de)(de)黏(nian)度,而用于坯料表面(mian)滾涂的(de)(de)(de)玻(bo)璃粉的(de)(de)(de)黏(nian)度始終保持不變(bian),黏(nian)度η為(wei)80~100Pa·s。


  其次,改變潤滑(hua)劑用(yong)于表(biao)面滾涂(tu)的玻(bo)璃(li)的黏度(du),采用(yong)在1180℃時黏度(du)η=100Pa·s的玻(bo)璃(li)潤滑(hua)墊。


  將黏度變化方(fang)案,結合(he)施加潤滑劑的(de)方(fang)式(shi)包括在內總共(gong)試驗了7種擠壓方(fang)案,詳(xiang)見(jian)表(biao)4-14。


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  在方(fang)案中也列入了無潤(run)滑(hua)擠(ji)(ji)壓工(gong)藝。為了確定(ding)(ding)采用(yong)玻璃潤(run)滑(hua)劑(ji)的效果,引入“有效系數”的概念。有效系數被定(ding)(ding)義為:無潤(run)滑(hua)劑(ji)擠(ji)(ji)壓時(shi)的最大擠(ji)(ji)壓力(li)p與采用(yong)潤(run)滑(hua)劑(ji)時(shi)的最大擠(ji)(ji)壓力(li)Pm的比(bi)值。


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  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(guan)表面質量的影響。為此,采用表面光潔度儀M-201測量不銹鋼管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。


  試驗結果(guo)所顯示的(de)(de)(de)黏(nian)度(du)對(dui)有(you)效(xiao)系(xi)數(shu)的(de)(de)(de)影(ying)響(對(dui)應于表(biao)4-14)結果(guo)如下(xia)。在(zai)(zai)(zai)單獨(du)使用(yong)潤滑(hua)(hua)墊的(de)(de)(de)情況下(xia)(表(biao)4-14中(zhong)方(fang)案I),玻(bo)璃(li)(li)潤滑(hua)(hua)劑的(de)(de)(de)黏(nian)度(du)從5Pa·s增大到20000Pa·s,對(dui)有(you)效(xiao)系(xi)數(shu)沒有(you)明(ming)顯影(ying)響。隨著玻(bo)璃(li)(li)墊黏(nian)度(du)的(de)(de)(de)增加,棒(bang)材表(biao)面的(de)(de)(de)顯微(wei)不平度(du)值有(you)下(xia)降的(de)(de)(de)趨勢(shi)(圖(tu)4-10(b)).此(ci)時(shi),有(you)效(xiao)系(xi)數(shu)具有(you)最小值,在(zai)(zai)(zai)K=1.00~1.04范圍內變化(hua)(圖(tu)4-10(a)).擠(ji)壓(ya)力(li)(li)的(de)(de)(de)示波圖(tu)與無潤滑(hua)(hua)擠(ji)壓(ya)時(shi)相同。其(qi)特點(dian)是:從流動開始到過程(cheng)結束,壓(ya)力(li)(li)急劇下(xia)降(圖(tu)4-11),這表(biao)明(ming),在(zai)(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)筒(tong)中(zhong)有(you)極大的(de)(de)(de)接觸摩擦(ca)力(li)(li)。在(zai)(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)帶有(you)坐標網格(ge)的(de)(de)(de)壞料時(shi),所得到的(de)(de)(de)金屬流動圖(tu)像證明(ming)了這一結論(圖(tu)4-12(a))。



  由(you)圖(tu)4-12(c)可看(kan)出,變形區域擴(kuo)展到(dao)坯(pi)(pi)料(liao)的(de)整個深(shen)度。坯(pi)(pi)料(liao)表層(ceng)由(you)于(yu)沒有潤滑劑在擠壓(ya)筒中受到(dao)阻滯,因此發(fa)生金屬內層(ceng)的(de)強(qiang)烈流動。由(you)于(yu)金屬流動的(de)不(bu)均勻性,使擠壓(ya)制品的(de)性能惡化(hua),并導致形成很(hen)深(shen)的(de)“擠壓(ya)縮孔”。


圖 12.jpg


  在(zai)單獨(du)用(yong)于(yu)滾涂的(de)(de)情況下(表(biao)(biao)4-14中(zhong)方案II)在(zai)低(di)(di)黏(nian)度(du)(du)(η=5~15Pa·s)范圍(wei)內,滑劑(ji)的(de)(de)有(you)效系數比(bi)方案I要高,達到K=1.3~1.4。隨(sui)著黏(nian)度(du)(du)的(de)(de)增(zeng)加,K開(kai)始強烈降低(di)(di),當η≈300Pa·s時,K≈0.9~0.95,小于(yu)方案I的(de)(de)K值(zhi),表(biao)(biao)示玻璃潤滑劑(ji)喪失了本身的(de)(de)減摩(mo)性能而成(cheng)為磨料。從(cong)示波(bo)圖(tu)(tu)形(xing)的(de)(de)變化可(ke)以(yi)看出(chu),在(zai)很(hen)大(da)黏(nian)度(du)(du)下的(de)(de)示波(bo)圖(tu)(tu)顯(xian)示,壓力從(cong)開(kai)始到穩定過程的(de)(de)結束急劇下降(圖(tu)(tu)4-11).金屬流動圖(tu)(tu)形(xing)的(de)(de)特點是存在(zai)有(you)停滯區(qu),發(fa)生(sheng)金屬的(de)(de)剪切(qie)。在(zai)這種情況下的(de)(de)擠(ji)壓棒材(cai)表(biao)(biao)面的(de)(de)顯(xian)微不平(ping)度(du)(du)值(zhi)具(ju)有(you)最大(da)值(zhi)(圖(tu)(tu)4-10(b))。


  滾涂玻(bo)(bo)(bo)璃粉(fen)和潤(run)滑(hua)墊一起(qi)使用(表4-14中方案(an)II),得到(dao)相(xiang)當(dang)高的(de)有(you)效(xiao)系(xi)數,改(gai)善了表面質量(liang)和金屬流動。在(zai)(zai)(zai)(zai)這種情況(kuang)下,變(bian)形(xing)區(qu)集(ji)中在(zai)(zai)(zai)(zai)擠壓模附近(jin),并具有(you)最小(xiao)尺寸(圖4-10(b)).同樣(yang)的(de)圖像在(zai)(zai)(zai)(zai)方案(an)IV~方案(an)VI中也可觀察到(dao)。在(zai)(zai)(zai)(zai)這些方案(an)中,在(zai)(zai)(zai)(zai)任何的(de)玻(bo)(bo)(bo)璃潤(run)滑(hua)劑黏(nian)度(du)值下,停滯區(qu)都沒有(you)形(xing)成(cheng)。隨著玻(bo)(bo)(bo)璃墊的(de)黏(nian)度(du)從5Pa·s增加(jia)到(dao)20000Pa·s,潤(run)滑(hua)劑的(de)有(you)效(xiao)系(xi)數從1.7降低到(dao)1.5。因此,擠壓力因玻(bo)(bo)(bo)璃墊黏(nian)度(du)不(bu)同而(er)變(bian)化在(zai)(zai)(zai)(zai)12%的(de)范圍內。從擠壓制品表面質量(liang)的(de)角度(du)來考量(liang),最好是(shi)采用黏(nian)度(du)η=100Pa·s的(de)玻(bo)(bo)(bo)璃潤(run)滑(hua)劑(圖4-10(b)).使用黏(nian)度(du)低于50Pa·s的(de)玻(bo)(bo)(bo)璃潤(run)滑(hua)劑時,在(zai)(zai)(zai)(zai)擠壓制品的(de)表面上引(yin)(yin)起(qi)“斑點”缺陷(xian),這是(shi)由于變(bian)形(xing)區(qu)內多余數量(liang)的(de)熔化玻(bo)(bo)(bo)璃而(er)形(xing)成(cheng)的(de)。當(dang)玻(bo)(bo)(bo)璃黏(nian)度(du)增加(jia)到(dao)100Pa·s以上時,基本上不(bu)會引(yin)(yin)起(qi)擠壓制品表面質量(liang)的(de)變(bian)化。


  在穩定擠壓過(guo)程階段,在所有的玻璃潤滑劑值的條件下,擠壓力(li)卻保持恒定并大致相(xiang)同。隨著玻璃潤滑劑黏度的增(zeng)加,出現擠壓過(guo)程開(kai)始(shi)時(shi)的壓力(li)峰值趨向(圖4-11)。


  在(zai)(zai)潤滑墊的(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃黏(nian)(nian)度(du)(du)不變(bian)(bian)(η=100Pa·s)時,滾涂玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃的(de)(de)黏(nian)(nian)度(du)(du)變(bian)(bian)化(方(fang)(fang)案(an)IV)比方(fang)(fang)案(an)II在(zai)(zai)更大程(cheng)度(du)(du)上影響到(dao)(dao)有效(xiao)系數(shu)。隨(sui)著玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃黏(nian)(nian)度(du)(du)增加到(dao)(dao)50Pa·s時,潤滑劑有效(xiao)系數(shu)仍保持本身的(de)(de)數(shu)值(zhi)(zhi),為(wei)K=1.8;而(er)隨(sui)后開始急劇地下(xia)降,且(qie)在(zai)(zai)黏(nian)(nian)度(du)(du)達(da)到(dao)(dao)6000Pa·s時,K值(zhi)(zhi)變(bian)(bian)為(wei)小(xiao)于1.總(zong)之,方(fang)(fang)案(an)IV中(zhong)(zhong)的(de)(de)曲線K=f(7)和(he)方(fang)(fang)案(an)II中(zhong)(zhong)的(de)(de)曲線形(xing)狀(zhuang)是相同的(de)(de),而(er)且(qie)在(zai)(zai)此(ci)兩種情況下(xia),K值(zhi)(zhi)變(bian)(bian)化的(de)(de)這(zhe)一特點的(de)(de)原因(yin)是相同的(de)(de)。因(yin)此(ci),滾涂玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃的(de)(de)黏(nian)(nian)度(du)(du)變(bian)(bian)化比起玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃墊的(de)(de)黏(nian)(nian)度(du)(du)變(bian)(bian)化,在(zai)(zai)更大程(cheng)度(du)(du)上明顯影響到(dao)(dao)擠壓力的(de)(de)數(shu)值(zhi)(zhi)。表面顯微不平度(du)(du)的(de)(de)最小(xiao)值(zhi)(zhi),發(fa)生在(zai)(zai)滾涂玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃粉黏(nian)(nian)度(du)(du)為(wei)10~50Pa·s內(nei)。當玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃黏(nian)(nian)度(du)(du)更大時,表面質量惡化。


  方案(an)VI屬(shu)于坯料外(wai)表面(mian)(mian)進行了(le)雙重(zhong)潤(run)滑(hua)(hua),即涂(tu)有(you)懸(xuan)浮(fu)(fu)液(ye)并隨后在(zai)(zai)加熱的(de)(de)(de)(de)(de)坯料上滾涂(tu)最(zui)佳(jia)黏(nian)度(du)(η=30Pa·s)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji),本質上改變了(le)圖像的(de)(de)(de)(de)(de)狀況。玻(bo)(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)黏(nian)度(du)在(zai)(zai)3~540Pa·s范圍內玻(bo)(bo)(bo)璃(li)懸(xuan)浮(fu)(fu)液(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)采用,給予降低擠壓力的(de)(de)(de)(de)(de)可能性,并得到(dao)與其(qi)他(ta)方案(an)相比較(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)大有(you)效系數(K=1.0~2.0).在(zai)(zai)試(shi)驗的(de)(de)(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)黏(nian)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)范圍內,這一方案(an)確保(bao)獲得高的(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)質量。這一最(zui)佳(jia)結果(guo)是(shi)在(zai)(zai)采用玻(bo)(bo)(bo)璃(li)黏(nian)度(du)為30Pa·s的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)懸(xuan)浮(fu)(fu)液(ye)時(shi)得到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)。


  采用以上潤滑劑(ji)的(de)施加方法,獲(huo)得擠(ji)壓制品(pin)的(de)表面(mian)(mian)質量絕不會比其顯微不平(ping)度值為20~30μm的(de)坯料(liao)表面(mian)(mian)原始狀態更(geng)惡化。因此,在擠(ji)壓具有(you)很(hen)窄的(de)加工(gong)溫度范圍的(de)低塑性合金以及(ji)擠(ji)壓高質量要求制品(pin)時,可(ke)以采用這種方法。


  為(wei)了確定(ding)在有玻璃潤(run)滑(hua)劑的熱(re)變形(xing)時的摩擦(ca)(ca)因數,采用圓環(huan)鐓料的方法,其依據是,鐓粗時,圓環(huan)的內(nei)直(zhi)徑的變化與接觸摩擦(ca)(ca)的大(da)小(xiao)有關。


  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(zai)最(zui)小(xiao)摩擦系(xi)數(shu)時的玻(bo)璃潤滑劑的黏度值,對(dui)不同材料的試樣如下:


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  同時,在4組玻璃系(xi)列(lie)中黏度系(xi)數(shu)值(zhi)從最小到最大變(bian)化時,引起的摩(mo)擦系(xi)數(shu)值(zhi)在30%的范圍內變(bian)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(ran)各組材料(liao)的摩(mo)擦系數的水平有(you)某些差(cha)異,但由于玻璃潤滑劑的采用,其數值的降低基本(ben)上(shang)是相同的,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%.