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鋁箔軋製過程中摩擦有什麽特點

發布時間:2018/5/14 20:35:50 瀏覽次數:628

軋製過程具有一個共同特點就是在軋製過程中通過軋輥與軋件的接觸,使軋件發生塑性變形。其中,摩擦力是影響材料變形的重要因素之一。摩擦的存在不僅導致變形力增加,軋輥磨損加劇,而且有時摩擦力又是變形過程中的主動力,如軋製過程中軋件的咬人就是通過摩擦力來實現的。
軋製過程摩擦的特點
軋製過程中,軋輥與軋件之間發生相對運動產生阻礙接觸表麵金屬質點流動的阻力,稱之為外摩擦。其阻力叫摩擦阻力或摩擦力,摩擦力方向與運動方向相反。而軋件發生塑性變形時,金M內部質點產生相對運動(滑移)引起的摩擦叫內摩擦。固體的內摩擦是整體分子強迫運動的直接後果,這些分子在平衡狀態下,間隔緊密,彼此之間顯示出一種強烈的相互吸引力和排斥力。內摩擦引起金屬本體內部剪切,並導致內部發熱。至目前為止,對金屬材料的內摩擦研究尚不夠,資料亦很貧乏。因此,軋製過程屮所論述的摩擦通常是指軋輥與軋件之間的外摩擦。
軋製過程中的摩擦與一般機械運動相比,因接觸表麵的物理性質相同,所以,研究乳製過程中的摩擦同樣應建立在一般摩擦理論基礎上。但是,兩者又有差別,金屬軋製中的摩擦具有下述特點:
(1)內外摩擦同時存在。在軋製過程中由於金屬發生塑性變形,所以內外摩擦同時存在,相互作用,內摩擦的表現形式是產生變形熱,而機械運動中隻有外摩擦存在。
(2)接觸壓力高。金屬軋製時,接觸麵承受較高的接觸壓力。熱軋時,接觸單位壓力達50-500MPa。冷軋時可達500-2500MPa。而運轉機械中,一般重荷軸承所受壓力也不過是20-50MPao
(3)影響摩擦的因素眾多。接觸摩擦應力是變形區內金屬所處應力狀態、變形區幾何參數以及外界軋製工藝條件(溫度、速度、變形程度及變形方式等)的函數。例如,摩擦應力是接觸麵坐標點的函數,熱軋時,越靠近變形區中性麵處,接觸摩擦應力愈大;薄件比厚件的摩擦應力要大;高溫時的摩擦應力一般比低溫時的要大。
(4)接觸表麵狀況與性質不斷變化。運轉機械零件之間的接觸屬彈性變化範圍。整體零件不會發生塑性變形,僅僅是因磨損而產生少量新表麵。而金屬軋製過程中軋件發生塑性變形,接觸表麵不斷擴大和更新(內部質點轉移至表麵)。此外,表麵氧化膜層破壞後,金屬新表麵裸露,都將引起接觸表麵狀況與組織和性能的改變。尤其在高溫時,例如,鋼加熱到950-1160℃,鋁
350-650℃時,工件表麵氧化,且表麵各層氧化物組成(例如, 鋼的氧化層有Fe2O3、Fe3O4和FeO三種氧化物層)與性質都不 一致,都會使接觸摩擦應力改變。通常,髙溫氧化物能減少摩 擦,起潤滑作用;而室溫氧化物性質較堅硬而脆,在加工時氧化 膜破碎後,起磨粒磨削作用。冷加工時,因加工硬化,引起金屬 組織與性能變化,也會導致接觸副摩擦狀況的改變。
總之,摩擦始終存在於軋製過程中,而摩擦的作用,就像萬有引力對自然界的作用一樣,有時需要它,有時又盡量避免它。

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