軋制潤滑技術(shù)

前言

　　作為一種金屬塑性加工方法，軋制技術(shù)在冶金工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。在軋制過程中，摩擦、磨損、潤滑普遍存在且密切相關(guān)，特別是潤滑可有效地減小摩擦，降低力能消耗，控制軋輥磨損，改善軋件表面質(zhì)量和內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，已成為現(xiàn)代金屬軋制理論和實(shí)踐的基本內(nèi)容。近年來，隨著冶金企業(yè)向節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，軋制潤滑技術(shù)更加得到重視和發(fā)展，許多新的軋制工藝潤滑劑、潤滑系統(tǒng)、潤滑裝置等得到開發(fā)和應(yīng)用，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。與此同時，軋制潤滑機(jī)制以及數(shù)值模擬的研究也大量進(jìn)行，為軋制潤滑技術(shù)的科學(xué)性提供了可靠依據(jù)，也為其未來發(fā)展奠定了充實(shí)的理論基礎(chǔ)。　　為了幫助從事軋制生產(chǎn)、設(shè)計、研究和管理的工程技術(shù)人員及有關(guān)人員系統(tǒng)了解軋制潤滑技術(shù)的理論基礎(chǔ)、基本內(nèi)容、應(yīng)用特點(diǎn)和發(fā)展?fàn)顩r，更好地促進(jìn)其應(yīng)用和發(fā)展，本書對近年來軋制潤滑技術(shù)發(fā)展的應(yīng)用和研究情況進(jìn)行了總結(jié)。考慮到軋制作為金屬塑性加工方式之一，軋制潤滑技術(shù)涉及的摩擦潤滑理論、工藝潤滑劑基礎(chǔ)知識與金屬塑性加工完全相同，故本書在編寫這些內(nèi)容時未特別加以區(qū)分?！　”緯詽櫥夹g(shù)在軋制生產(chǎn)過程中的應(yīng)用為主線，適當(dāng)介紹了相關(guān)的摩擦潤滑理論，力圖體現(xiàn)實(shí)踐與理論相結(jié)合的特色。在全書內(nèi)容安排上，先介紹理論基礎(chǔ)，后側(cè)重實(shí)際應(yīng)用。主要闡述了金屬塑性加工摩擦學(xué)基本理論、實(shí)用軋制工藝潤滑劑及其應(yīng)用系統(tǒng)、軋制過程摩擦和潤滑狀態(tài)的測試方法和裝置等，具體包括金屬塑性加工摩擦學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展、金屬塑性加工過程的摩擦與潤滑、軋制工藝潤滑劑、熱軋工藝潤滑技術(shù)、冷軋工藝潤滑技術(shù)、軋制過程摩擦和潤滑狀態(tài)的測試等內(nèi)容。　　本書編寫工作由山東大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院計算材料學(xué)與軋制工程研究室的八名人員共同完成，分別是：關(guān)小軍（第1章，全書的內(nèi)容審查與統(tǒng)稿）、鄒菲菲（第2章）、韓振強(qiáng)（第3章）、屈鵬（第4章）、劉運(yùn)騰（第5章）、麻曉飛（第6章）、曾慶凱（第7章）、禹寶軍（全書的圖表與文字校對）。中國金屬學(xué)會青年委員會、中國金屬學(xué)會軋鋼學(xué)會和化學(xué)工業(yè)出版社對于本書編寫給予了大量支持和幫助，在此衷心致謝?！　∠Ｍ緯某霭婺軌虼龠M(jìn)軋制潤滑技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，滿足冶金工業(yè)技術(shù)進(jìn)步和企業(yè)發(fā)展的需求，對我國軋制理論和技術(shù)的提高有所貢獻(xiàn)?！　∮捎谡J(rèn)識水平有限，書中難免存在不足之處，懇請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書深入介紹了當(dāng)前世界上冷彎成型技術(shù)的研究和應(yīng)用狀況，主要通過典型工程應(yīng)用實(shí)例，結(jié)合冷彎成型產(chǎn)品詳細(xì)介紹了不同冷彎成型產(chǎn)品的軋輥設(shè)計方法、特殊斷面的成型方法、方矩形管及異型管的成型設(shè)計、冷彎成型機(jī)組以及計算機(jī)輔助設(shè)計（包括基于Visual C++的軋輥CAD設(shè)計、冷彎成型的FEA技術(shù)、異型軋輥的CAM技術(shù)等）；尤其是書中有關(guān)冷彎成型輥型的設(shè)計內(nèi)容為國外專家的最新研究成果，對我國冷彎成型領(lǐng)域的技術(shù)人員有較大的參考價值。     本書可供涉及冷彎成型工藝生產(chǎn)的各類企業(yè)（如汽車部件制造、建筑金屬制件生產(chǎn)、焊管及異型管制造、設(shè)備制造等）的工程技術(shù)人員、科研院所的人員學(xué)習(xí)，也可供有關(guān)企業(yè)的管理人員和技術(shù)工人參考。對于高等院校金屬成型和模具設(shè)計專業(yè)的研究生和本科生也是一本專業(yè)的參考書。

書籍目錄

第1章　概述 　1.1　摩擦與潤滑 　　1.1.1　摩擦、磨損與潤滑 　　1.1.2　摩擦系數(shù)和摩擦力 　1.2　摩擦對塑性加工過程的影響 　　1.2.1　對力能參數(shù)的影響 　　1.2.2　對應(yīng)變和應(yīng)力分布的影響 　　1.2.3　對溫升的影響 　　1.2.4　對工件組織結(jié)構(gòu)、性能及其質(zhì)量的影響 　　1.2.5　對軋制過程的特殊影響 　1.3　軋制工藝潤滑技術(shù)的發(fā)展 第2章　金屬塑性加工過程的摩擦 　2.1　摩擦界面 　　2.1.1　接觸表面形貌及其表層結(jié)構(gòu) 　　2.1.2　真實(shí)接觸面積 　2.2　摩擦理論 　　2.2.1　塑性加工過程中干摩擦的特點(diǎn)及其機(jī)理 　　2.2.2　潤滑軋制時的液體摩擦機(jī)理和特點(diǎn) 　　2.2.3　邊界摩擦的機(jī)理和特點(diǎn) 　　2.2.4　混合摩擦 　2.3　金屬塑性成形和軋制過程的摩擦特點(diǎn)及其影響因素 　　2.3.1　金屬塑性成形和軋制過程中的摩擦特點(diǎn) 　　2.3.2　影響摩擦的主要因素 第3章　金屬塑性加工過程的潤滑 　3.1　潤滑對金屬塑性加工過程的影響 　3.2　潤滑類型 　　3.2.1　固體潤滑 　　3.2.2　極壓(EP)潤滑 　　3.2.3　邊界潤滑 　　3.2.4　流體膜潤滑 　　3.2.5　混合膜潤滑 　　3.2.6　潤滑軋制時的摩擦與潤滑 第4章　軋制工藝潤滑劑 　4.1　軋制工藝潤滑劑的基本功能、性能及其評價指標(biāo) 　　4.1.1　潤滑劑的基本功能 　　4.1.2　潤滑劑的物理?化學(xué)性能及其評價指標(biāo) 　4.2　軋制工藝潤滑劑的類型及組成 　　4.2.1　潤滑劑的分類及其基本組分 　　4.2.2　礦物潤滑油 　　4.2.3　動植物潤滑油脂 　　4.2.4　合成潤滑劑 　　4.2.5　乳化液 　4.3　軋鋼工藝潤滑劑 　　4.3.1　概述 　　4.3.2　熱軋工藝潤滑劑 　　4.3.3　冷軋工藝潤滑劑 　4.4　軋制有色金屬工藝潤滑劑 　　4.4.1　潤滑劑的選用、性能及其基本組分 　　4.4.2　軋鋁工藝潤滑劑 　　4.4.3　軋銅工藝潤滑劑　　4.4.4　軋制其他金屬工藝潤滑劑第5章　熱軋工藝潤滑技術(shù)第6章　冷軋工藝潤滑技術(shù) 第7章　軋制過程摩擦和潤滑狀態(tài)的測試 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　?。?）變形速度很多實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，一般情況下，摩擦系數(shù)隨變形速度的增加而有所下降。摩擦系數(shù)的下降與摩擦狀態(tài)有關(guān)。在于摩擦?xí)r，變形速度的增大會使接觸表面凹凸不平處來不及彼此嚙合；同時，摩擦產(chǎn)生的熱效應(yīng)使得真實(shí)接觸面上形成“熱點(diǎn)”，從而導(dǎo)致該處金屬變軟。上述兩方面原因均會導(dǎo)致摩擦系數(shù)的降低。在邊界潤滑條件下，變形速度的增加會使?jié)櫥湍ず穸仍黾?，并較好地保留在接觸面上，從而減小了模具與坯料的實(shí)際接觸面積，使摩擦系數(shù)下降?！　⊥ǔ＃谲堉七^程中，隨著軋制速度的提高，摩擦系數(shù)降低?！　。?）材料成分及其性質(zhì)金屬的化學(xué)成分對摩擦系數(shù)影響也很大。金屬表面的硬度、強(qiáng)度、吸附性、原子擴(kuò)散能力以及導(dǎo)熱性等都與金屬的化學(xué)成分有關(guān)，因此，不同化學(xué)成分的金屬的摩擦系數(shù)是不相同的。一般來說，黏附性較強(qiáng)的金屬通常具有較大的摩擦系數(shù)；硬度、強(qiáng)度越高的金屬，摩擦系數(shù)就越小。因此，凡是能提高材料硬度、強(qiáng)度的化學(xué)成分都可使摩擦系數(shù)減小。如鋼軋輥的摩擦系數(shù)比鑄鐵軋輥的摩擦系數(shù)約高20％；熱軋時，隨軋件的含碳量升高，摩擦系數(shù)降低，且在較低溫度（700～900℃）的范圍內(nèi)影響較顯著?！　×硗?，金屬摩擦副的摩擦系數(shù)也隨配對材料的分子或原子結(jié)構(gòu)差異程度而不同。分子或原子結(jié)構(gòu)相同或相近的兩種材料互溶性大，容易發(fā)生粘著，摩擦系數(shù)增高；反之，分子或原子結(jié)構(gòu)相差較大則互溶性小，這兩種材料組成的摩擦副不易發(fā)生粘著，摩擦系數(shù)一般較低。　?。?）接觸表面狀態(tài)當(dāng)表面光滑平整、粗糙度很小時，實(shí)際接觸面積會比較大，表面分子的吸引力能有效地發(fā)揮作用，而機(jī)械嚙合作用較弱。由于表面間很高的分子力作用主要決定了摩擦力的產(chǎn)生，隨著表面粗糙度的增大，真實(shí)接觸面積減小，摩擦系數(shù)下降；若表面粗糙度繼續(xù)增大時，粗糙凸起表面的機(jī)械嚙合作用將主導(dǎo)摩擦力的產(chǎn)生，使其相應(yīng)增大。顯然，存在一個最小摩擦系數(shù)所對應(yīng)的最佳表面粗糙度范圍?！　彳垥r，軋輥和軋件的表面粗糙度較大，接觸表面處于彈塑性狀態(tài)或塑性狀態(tài)，粘著一機(jī)械二元摩擦理論起到主導(dǎo)作用，摩擦系數(shù)隨它們的表面粗糙度增大而增加，且其增加程度還受到壓下量和潤滑狀態(tài)的影響。壓下量越大，增加程度越大；潤滑效果越好，增加程度越小?！　±滠垥r，軋輥和軋件的表面粗糙度較小，接觸表面主要處于彈性狀態(tài)，機(jī)械～分子二元摩擦理論起到主導(dǎo)作用，摩擦系數(shù)隨它們的表面粗糙度增大而先下降、后增加，且其變化程度也受到壓下量和潤滑狀態(tài)的影響。壓下量越大，下降程度越弱而增加趨勢越強(qiáng)；潤滑效果越好，變化程度越弱。　　另外，在穩(wěn)定的軋制生產(chǎn)過程中，軋輥表面狀態(tài)是變化的，可分為最初、中間和基本工作三個階段。

圖書封面

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