俄羅斯巴爾(er)金(jin)中央黑色冶金(jin)科學研(yan)究(jiu)院曾進(jin)行了(le)關于(yu)香蕉app免費視頻在線觀看:玻璃潤滑劑成(cheng)分對(dui)擠壓工藝過程中力學參數(shu)、金屬流動特(te)點、摩擦系數(shu)和香蕉app免費視頻在線觀看:擠壓不銹鋼管性(xing)能影(ying)響的(de)研究。研究曾采用(yong)以下4組(zu)玻(bo)璃潤滑劑(ji)成分,見表(biao)4-12。試(shi)驗用(yong)玻(bo)璃潤滑劑(ji)的(de)化學成分和黏(nian)度值列于表(biao)4-13。


表 12.jpg

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  為了試(shi)驗(yan)潤(run)滑墊(dian)和滾涂的玻(bo)璃(li)粉對擠壓過程(cheng)工藝參數的影響程(cheng)度,分別采用各種(zhong)潤(run)滑劑(ji)種(zhong)類(lei)安排專門的試(shi)驗(yan),試(shi)驗(yan)方法如下(xia)。


  在兩種施(shi)加潤滑劑(ji)方法共同(tong)使用的條(tiao)件下,首先,改變用于制(zhi)作潤滑墊的玻璃(li)潤滑劑(ji)的黏(nian)度,而(er)用于坯料表(biao)面滾涂的玻璃(li)粉的黏(nian)度始終(zhong)保持不(bu)變,黏(nian)度η為80~100Pa·s。


  其(qi)次,改變(bian)潤(run)滑劑(ji)用于(yu)表面(mian)滾涂的(de)玻璃的(de)黏(nian)度,采用在(zai)1180℃時黏(nian)度η=100Pa·s的(de)玻璃潤(run)滑墊。


  將黏度變化方案,結(jie)合(he)施加潤滑劑的方式(shi)包括在內總共(gong)試驗了7種擠壓方案,詳見表4-14。


表 14.jpg


  在方案中也列入(ru)了無潤(run)滑擠(ji)壓工藝。為了確(que)定采用(yong)玻璃潤(run)滑劑(ji)的(de)效果,引入(ru)“有(you)效系(xi)數”的(de)概(gai)念。有(you)效系(xi)數被定義為:無潤(run)滑劑(ji)擠(ji)壓時的(de)最大擠(ji)壓力p與采用(yong)潤(run)滑劑(ji)時的(de)最大擠(ji)壓力Pm的(de)比(bi)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鋼管表面(mian)質量的影響。為此,采用表面光潔度儀M-201測量不銹鋼(gang)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(shi)驗結(jie)果所(suo)顯(xian)示的(de)(de)黏度(du)對有(you)(you)(you)效系(xi)數的(de)(de)影響(對應于表4-14)結(jie)果如(ru)下。在(zai)單獨使用(yong)潤(run)(run)滑墊(dian)的(de)(de)情況(kuang)下(表4-14中(zhong)方案I),玻(bo)璃潤(run)(run)滑劑的(de)(de)黏度(du)從(cong)5Pa·s增(zeng)大到(dao)20000Pa·s,對有(you)(you)(you)效系(xi)數沒有(you)(you)(you)明(ming)顯(xian)影響。隨著玻(bo)璃墊(dian)黏度(du)的(de)(de)增(zeng)加,棒材表面的(de)(de)顯(xian)微不(bu)平(ping)度(du)值有(you)(you)(you)下降的(de)(de)趨勢(圖(tu)(tu)4-10(b)).此(ci)時,有(you)(you)(you)效系(xi)數具有(you)(you)(you)最小值,在(zai)K=1.00~1.04范圍(wei)內變化(hua)(圖(tu)(tu)4-10(a)).擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)的(de)(de)示波圖(tu)(tu)與(yu)無潤(run)(run)滑擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)時相同。其(qi)特點(dian)是:從(cong)流動(dong)開(kai)始到(dao)過程結(jie)束,壓(ya)(ya)(ya)力(li)急劇(ju)下降(圖(tu)(tu)4-11),這表明(ming),在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒中(zhong)有(you)(you)(you)極大的(de)(de)接觸摩(mo)擦力(li)。在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)帶有(you)(you)(you)坐標網格的(de)(de)壞(huai)料時,所(suo)得到(dao)的(de)(de)金屬流動(dong)圖(tu)(tu)像(xiang)證明(ming)了這一結(jie)論(圖(tu)(tu)4-12(a))。



  由(you)圖(tu)4-12(c)可看出(chu),變形(xing)區域擴展到坯料的(de)整個深度。坯料表層由(you)于沒(mei)有潤滑劑在擠壓(ya)筒(tong)中(zhong)受到阻滯,因此發生金(jin)屬內(nei)層的(de)強(qiang)烈流動(dong)。由(you)于金(jin)屬流動(dong)的(de)不均勻性,使擠壓(ya)制品的(de)性能惡(e)化,并(bing)導致形(xing)成很深的(de)“擠壓(ya)縮孔”。


圖 12.jpg


  在單(dan)獨用于(yu)滾涂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(表4-14中方(fang)(fang)案(an)(an)II)在低黏(nian)度(du)(η=5~15Pa·s)范圍內,滑(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有效(xiao)系數(shu)比(bi)方(fang)(fang)案(an)(an)I要高,達到K=1.3~1.4。隨(sui)著(zhu)黏(nian)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加,K開始強烈降低,當η≈300Pa·s時(shi),K≈0.9~0.95,小于(yu)方(fang)(fang)案(an)(an)I的(de)(de)(de)(de)(de)(de)K值(zhi),表示玻璃潤滑(hua)劑(ji)喪失了(le)本身的(de)(de)(de)(de)(de)(de)減(jian)摩性能而成為磨料。從示波圖(tu)形(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化可以看出(chu),在很大(da)黏(nian)度(du)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)示波圖(tu)顯(xian)示,壓力從開始到穩定(ding)過程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結束(shu)急劇下(xia)(xia)降(圖(tu)4-11).金屬(shu)流動圖(tu)形(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點是存在有停滯區,發生金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)剪(jian)切。在這(zhe)種情況下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓棒材表面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)顯(xian)微不平度(du)值(zhi)具有最(zui)大(da)值(zhi)(圖(tu)4-10(b))。


  滾涂玻(bo)(bo)璃(li)粉和(he)潤(run)(run)滑(hua)墊(dian)(dian)一起使(shi)用(yong)(yong)(表(biao)(biao)(biao)4-14中(zhong)方(fang)(fang)(fang)案II),得到相當高的(de)(de)有(you)效系數,改善了表(biao)(biao)(biao)面(mian)質(zhi)量(liang)(liang)和(he)金(jin)屬流動。在這(zhe)種情(qing)況(kuang)下,變形(xing)區(qu)集(ji)中(zhong)在擠(ji)壓模附近,并(bing)具有(you)最小尺寸(圖(tu)4-10(b)).同(tong)樣(yang)的(de)(de)圖(tu)像在方(fang)(fang)(fang)案IV~方(fang)(fang)(fang)案VI中(zhong)也可觀察到。在這(zhe)些方(fang)(fang)(fang)案中(zhong),在任何(he)的(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)(ji)黏(nian)(nian)(nian)度(du)值下,停滯(zhi)區(qu)都沒有(you)形(xing)成。隨(sui)著玻(bo)(bo)璃(li)墊(dian)(dian)的(de)(de)黏(nian)(nian)(nian)度(du)從(cong)5Pa·s增加(jia)到20000Pa·s,潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)有(you)效系數從(cong)1.7降低到1.5。因(yin)此(ci),擠(ji)壓力因(yin)玻(bo)(bo)璃(li)墊(dian)(dian)黏(nian)(nian)(nian)度(du)不同(tong)而(er)變化在12%的(de)(de)范圍內。從(cong)擠(ji)壓制品(pin)(pin)表(biao)(biao)(biao)面(mian)質(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)角度(du)來考(kao)量(liang)(liang),最好是采用(yong)(yong)黏(nian)(nian)(nian)度(du)η=100Pa·s的(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)(ji)(圖(tu)4-10(b)).使(shi)用(yong)(yong)黏(nian)(nian)(nian)度(du)低于50Pa·s的(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)(ji)時(shi),在擠(ji)壓制品(pin)(pin)的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)上(shang)引起“斑(ban)點(dian)”缺陷,這(zhe)是由(you)于變形(xing)區(qu)內多(duo)余(yu)數量(liang)(liang)的(de)(de)熔(rong)化玻(bo)(bo)璃(li)而(er)形(xing)成的(de)(de)。當玻(bo)(bo)璃(li)黏(nian)(nian)(nian)度(du)增加(jia)到100Pa·s以上(shang)時(shi),基(ji)本上(shang)不會引起擠(ji)壓制品(pin)(pin)表(biao)(biao)(biao)面(mian)質(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)變化。


  在穩定擠(ji)壓過(guo)程(cheng)階段,在所(suo)有的(de)玻璃(li)(li)潤(run)滑劑(ji)值(zhi)的(de)條件下,擠(ji)壓力卻保(bao)持恒定并大(da)致相同。隨著玻璃(li)(li)潤(run)滑劑(ji)黏(nian)度的(de)增加,出現(xian)擠(ji)壓過(guo)程(cheng)開始時的(de)壓力峰值(zhi)趨向(圖4-11)。


  在潤(run)滑墊(dian)(dian)的(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)黏(nian)(nian)(nian)度(du)(du)(du)(du)不(bu)變(bian)(η=100Pa·s)時(shi)(shi),滾涂(tu)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)的(de)黏(nian)(nian)(nian)度(du)(du)(du)(du)變(bian)化(hua)(方(fang)案(an)IV)比(bi)方(fang)案(an)II在更大(da)程(cheng)度(du)(du)(du)(du)上影(ying)響(xiang)到有(you)效(xiao)(xiao)系(xi)數(shu)。隨著玻(bo)(bo)(bo)璃(li)黏(nian)(nian)(nian)度(du)(du)(du)(du)增加到50Pa·s時(shi)(shi),潤(run)滑劑(ji)有(you)效(xiao)(xiao)系(xi)數(shu)仍(reng)保(bao)持本(ben)身的(de)數(shu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi),為(wei)K=1.8;而隨后開始急劇(ju)地下降,且(qie)在黏(nian)(nian)(nian)度(du)(du)(du)(du)達到6000Pa·s時(shi)(shi),K值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)變(bian)為(wei)小(xiao)(xiao)于1.總之(zhi),方(fang)案(an)IV中(zhong)的(de)曲線K=f(7)和方(fang)案(an)II中(zhong)的(de)曲線形狀是相同的(de),而且(qie)在此(ci)兩種(zhong)情況下,K值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)變(bian)化(hua)的(de)這一特點(dian)的(de)原因是相同的(de)。因此(ci),滾涂(tu)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)的(de)黏(nian)(nian)(nian)度(du)(du)(du)(du)變(bian)化(hua)比(bi)起玻(bo)(bo)(bo)璃(li)墊(dian)(dian)的(de)黏(nian)(nian)(nian)度(du)(du)(du)(du)變(bian)化(hua),在更大(da)程(cheng)度(du)(du)(du)(du)上明顯(xian)影(ying)響(xiang)到擠壓力的(de)數(shu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。表面顯(xian)微不(bu)平度(du)(du)(du)(du)的(de)最(zui)小(xiao)(xiao)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi),發生在滾涂(tu)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)粉黏(nian)(nian)(nian)度(du)(du)(du)(du)為(wei)10~50Pa·s內。當玻(bo)(bo)(bo)璃(li)黏(nian)(nian)(nian)度(du)(du)(du)(du)更大(da)時(shi)(shi),表面質量(liang)惡化(hua)。


  方(fang)(fang)案(an)VI屬于(yu)坯料外表面(mian)進行了雙重潤(run)(run)滑(hua),即涂有(you)懸浮(fu)液并隨后(hou)在加(jia)熱的(de)(de)坯料上滾涂最佳黏(nian)度(du)(η=30Pa·s)的(de)(de)玻(bo)璃(li)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji),本質上改變(bian)了圖像的(de)(de)狀況。玻(bo)璃(li)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)的(de)(de)黏(nian)度(du)在3~540Pa·s范圍(wei)內玻(bo)璃(li)懸浮(fu)液的(de)(de)采(cai)用,給予降(jiang)低擠壓力的(de)(de)可(ke)能性(xing),并得到與其他(ta)方(fang)(fang)案(an)相比較(jiao)的(de)(de)最大(da)有(you)效系(xi)數(K=1.0~2.0).在試驗的(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)黏(nian)度(du)的(de)(de)范圍(wei)內,這一方(fang)(fang)案(an)確保獲得高的(de)(de)表面(mian)質量。這一最佳結(jie)果是在采(cai)用玻(bo)璃(li)黏(nian)度(du)為30Pa·s的(de)(de)玻(bo)璃(li)懸浮(fu)液時(shi)得到的(de)(de)。


  采(cai)(cai)用(yong)以上潤滑劑(ji)的(de)(de)施加(jia)方法(fa),獲得擠壓(ya)制品(pin)的(de)(de)表(biao)面質(zhi)量絕不會比其顯微(wei)不平(ping)度值為(wei)20~30μm的(de)(de)坯料(liao)表(biao)面原始狀態更(geng)惡化。因此,在擠壓(ya)具有很窄的(de)(de)加(jia)工溫度范圍的(de)(de)低塑性(xing)合(he)金以及(ji)擠壓(ya)高質(zhi)量要求(qiu)制品(pin)時,可以采(cai)(cai)用(yong)這(zhe)種方法(fa)。


  為(wei)了(le)確(que)定在有(you)玻(bo)璃潤滑劑的(de)熱(re)變形時的(de)摩擦因數,采用圓(yuan)環鐓料的(de)方法,其依據是,鐓粗(cu)時,圓(yuan)環的(de)內直徑(jing)的(de)變化與接(jie)觸摩擦的(de)大小有(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。


  在最小摩擦系數(shu)時(shi)的(de)玻璃潤滑劑(ji)的(de)黏度(du)值,對不同(tong)材料的(de)試(shi)樣如下:


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  同(tong)時(shi),在(zai)4組(zu)玻璃系列中黏(nian)度系數(shu)值(zhi)從最小到最大變化(hua)時(shi),引起的(de)摩擦系數(shu)值(zhi)在(zai)30%的(de)范(fan)圍(wei)內變化(hua)。


  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(ge)組(zu)材(cai)料的摩擦系(xi)數的水平有某(mou)些差異,但由于玻璃(li)潤滑劑的采(cai)用(yong),其(qi)數值(zhi)的降(jiang)低基本上是相同的,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%.