探究金属压力加工中的摩擦与润滑

郭堂成

摘 要： 金属压力加工过程中要注意摩擦和润滑这两项因素对加工作业造成的影响。一般来所，变形工具和变形技术间的摩擦都是有害的，只有极少数的摩擦对于金属压力加工有利。因此，在进行金属压力加工时，润滑则显得尤为重要。下面，针对金属压力加工中摩擦与润滑进行分析，希望文中内容对相关工作人员可以有所帮助。

关键词： 金属;摩擦;压力加工;机械性能

【中图分类号】TG3      【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）14-0203-01

金属压力加工是一项对技术要求很高的工作，在实际加工期间，摩擦与润滑是影响金属压力质量的两项重要因素，能否通过合理方式解决摩擦与润滑问题，对于金属压力加工作业的开展意义重大。

1 金属压力加工特点

（1）金属经过压力加工后可以实现对显微组织的细化，使金属材料的致密性能够得到进一步提高，从而提升金属机械性能，其在具体应用期间能够承受更加苛刻、复杂的作业条件。

（2）压力加工可以使金属坯料直接被加工成指定尺寸和形状零件，这大幅度减小了后续作业量，提升了加工效率。同时，由于塑性、强度等各项机械性能的提升，能够大幅度减少零件重量，以及截面尺寸，进而减少材料应用量，提高利用率。

（3）部分零件形状十分复杂，针对这一种类型的材料，通常都无法利用机械加工手段制造，但是，针对这一类型的零件，可以采用模锻方式完成制造。

2 金属压力加工摩擦问题分析

2.1 摩擦特点

金属压力加工中的摩擦与一般传统的摩擦相比存在如下特点：

（1）压力大，接触面。金属压力加工过程中的单位压力的通常会达到500MPa。在金属压力加工期间，如果压力单位达到了某一数值，摩擦系数则会逐渐趋于稳定。在压力较小时，压力的大小与摩擦系数几乎没有关联，同时，金属材料类型决定了金属面大小，一般来说，摩擦系数会随着金属面的变大而不断变大。

（2）界面温度较高。进行金属压力加工时，随着滚动速度的不断提升，接触面表面的温度也会有所提高，但是，温度的提高并非均匀的，而且随着温度的升高，滚动速度的加快，相应的摩擦系数也将会变大。需要注意的是，当温度超过了最大值后，温度的升高与滚动速度的加快，将会导致的摩擦系数降低。

2.2 影响摩擦的主要因素

（1）工具表面形态。采用的工具不同，金属压力加工的表面情况也会存在一定的差异，一般来说，其摩擦系数主要集中在0.05-0.50之间。工具表面的形状在发生变化后，会逐渐与工件表面相结合，形成一个整体。可见，在状态初始阶段，用具表面采会对摩擦造成一定程度影响，会对生产作业的开展造成不良影响。

（2）氧化皮铁鳞。其会对表面状态造成较大到影响，金属表面形成的氧化皮一共有两层，其中一次氧化皮外层容易发生脱落，而二层氧化皮与一层氧化皮不同，其不仅较薄，而且更加坚硬，因此，无法完全填补变形区域的表面，这会导致表层机容易发生咬合问题，这会大幅度降低机械精度，而且会对磨具造成破坏，可见，在实际施工期间，必须要提高对氧化皮清理的重视。

（3）变形速度。随着变形速度的加快，摩擦系数将会不断变小。

（4）变形温度。金属压力加工期间，变形温度会对摩擦造成较大影响，而且相应的影响因素十分复杂，从实际情况来看，随着温度升高，会出现以下问题：第一，变形应力降低，摩擦系数变小。第二，金属表面会形成一层氧化皮，这会导致的摩擦系数变大。

3 润滑剂在金属压力加工中的应用

3.1 固体润滑剂的应用

一般来说，固体润滑剂都为层状结构，在金属压力加工期间，常用的固体润滑剂有以下几种：

（1）二硫化钼。其在实际应用过程中具有稳定性，在温度低于525℃的情况下，其能够发挥出润滑性，而且不会发生化学反应生成三氧化钼，二硫化钼的化学性质十分稳定，一般酸不会对其性能造成破坏。

（2）玻璃粉。在450-2200℃范围内玻璃粉都能够发挥其具有的润滑作用，而且其具有不错的隔热性，不会与坯料、模具等结构发生化学反应，在金属压力加工期间，经常将其应用在热模压和热拉拔摸具上。

（3）石墨。在温度未超过538℃的范围内，石墨具有良好的润滑性，能够为金属压力施工作业的开展提供支持。

3.2 液体润滑剂

动植物油和矿物质油是液体润滑剂的基础，将其应用在金属表面能够形成一层边界膜。如果温度较高，要想使物理吸附膜能够不断朝着化学膜方向转变，应当在基础油中适当加入一定量的添加剂。但是，从实际情况来看，在温度超过800℃，压力在2000-3000MPa，速度较高的情况下，要将极压剂加入到润滑油中，例如，氯化石蜡或硫化棉籽油，形成極压膜，该膜是一种层状结构，其具有良好渗透性。通常来说，在进行冷塑性加工时，可以采用70号或90号机油。

3.3 水溶性润滑剂

该类型的润滑剂在实际应用期间不会造成污染，对其进行应用，能够起到润滑和冷却两项功能。水溶性润滑剂主要由矿物质油、乳化剂、油性剂、水几种物种构成，其优点显著，因此，被应用在了的冲压、冷轧、锻造等不同类型的加工中。

4 结语：

总而言之，金属压力加工期间的如果存在摩擦问题，将会对加工件质量造成直接影响。因此，为了保证金属加工作业的稳定性进行，要通过合理方式进行润滑，减小摩擦。

参考文献

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