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铝箔轧制过程中摩擦有什么特点

来源:www.hwalu.com 加入时间:2012-11-6 点击:

轧制过程具有一个共同特点就是在轧制过程中通过轧辊与轧件的接触,使轧件发生塑性变形。其中,摩擦力是影响材料变形的重要因素之一。摩擦的存在不仅导致变形力增加,轧辊磨损加剧,而且有时摩擦力又是变形过程中的主动力,如轧制过程中轧件的咬人就是通过摩擦力来实现的。

轧制过程摩擦的特点

轧制过程中,轧辊与轧件之间发生相对运动产生阻碍接触表面金属质点流动的阻力,称之为外摩擦。其阻力叫摩擦阻力或摩擦力,摩擦力方向与运动方向相反。而轧件发生塑性变形时,金M内部质点产生相对运动(滑移)引起的摩擦叫内摩擦。固体的内摩擦是整体分子强迫运动的直接后果,这些分子在平衡状态下,间隔紧密,彼此之间显示出一种强烈的相互吸引力和排斥力。内摩擦引起金属本体内部剪切,并导致内部发热。至目前为止,对金属材料的内摩擦研究尚不够,资料亦很贫乏。因此,轧制过程屮所论述的摩擦通常是指轧辊与轧件之间的外摩擦。

轧制过程中的摩擦与一般机械运动相比,因接触表面的物理性质相同,所以,研究乳制过程中的摩擦同样应建立在一般摩擦理论基础上。但是,两者又有差别,金属轧制中的摩擦具有下述特点:

(1)内外摩擦同时存在。在轧制过程中由于金属发生塑性变形,所以内外摩擦同时存在,相互作用,内摩擦的表现形式是产生变形热,而机械运动中只有外摩擦存在。

(2)接触压力高。金属轧制时,接触面承受较高的接触压力。热轧时,接触单位压力达50-500MPa。冷轧时可达500-2500MPa。而运转机械中,一般重荷轴承所受压力也不过是20-50MPao

(3)影响摩擦的因素众多。接触摩擦应力是变形区内金属所处应力状态、变形区几何参数以及外界轧制工艺条件(温度、速度、变形程度及变形方式等)的函数。例如,摩擦应力是接触面坐标点的函数,热轧时,越靠近变形区中性面处,接触摩擦应力愈大;薄件比厚件的摩擦应力要大;高温时的摩擦应力一般比低温时的要大。

(4)接触表面状况与性质不断变化。运转机械零件之间的接触属弹性变化范围。整体零件不会发生塑性变形,仅仅是因磨损而产生少量新表面。而金属轧制过程中轧件发生塑性变形,接触表面不断扩大和更新(内部质点转移至表面)。此外,表面氧化膜层破坏后,金属新表面裸露,都将引起接触表面状况与组织和性能的改变。尤其在高温时,例如,钢加热到950-1160℃,铝

350-650℃时,工件表面氧化,且表面各层氧化物组成(例如, 钢的氧化层有Fe2O3、Fe3O4和FeO三种氧化物层)与性质都不 一致,都会使接触摩擦应力改变。通常,髙温氧化物能减少摩 擦,起润滑作用;而室温氧化物性质较坚硬而脆,在加工时氧化 膜破碎后,起磨粒磨削作用。冷加工时,因加工硬化,引起金属 组织与性能变化,也会导致接触副摩擦状况的改变。

总之,摩擦始终存在于轧制过程中,而摩擦的作用,就像万有引力对自然界的作用一样,有时需要它,有时又尽量避免它。

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