金属压力加工中的摩擦与润滑

金属压力加工中的摩擦与润滑

任晓锋

天津钢管制造 有限公司 轧管厂 天津 300301

摘要：摩擦和润滑是金属压力加工过程中常见的工艺因素，据研究显示，大部分变形金属和变形工具之间都存在较大的有害摩擦力，其会严重影响到整体加工效果，因此，在金属压力加工之间进行润滑是提升加工成效的关键措施。本文针对于金属压力加工中的摩擦与润滑展开分析，以期能够为相关人员提供帮助。

关键词：金属压力加工；摩擦；润滑

引言

金属压力加工是指借助模具来对坯料施加外力，促使金属产生分离或变形方式，进而来获得一定形状与尺寸的工件，完成加工工作。而金属压力加工过程中的锻造、挤压、冲压、轧制等等极易会导致变形的金属在塑性变形中产生摩擦，其摩擦的产生，不仅仅会增大变形力，还会大大损耗模具或是成型工具的使用寿命。故此，在金属压力加工中研究摩擦与润滑的相关问题，能够对工艺的成败带来极大程度的影响，具有重要的研究意义。

1摩擦和润滑的机理

在进行金属压力加工过程中，主要有吸附摩擦、干摩擦和液体摩擦等几个阶段，在实施金属压力加工时，金属在受到外力作用时，就会在滑移过程中使金属工件的晶体受到滑移处理。从金属压力加工全过程来看，会在滑移过程中出现出现金属工件的晶体变形情况，故此，针对于具体的塑形变形本身来说，就是金属剪切流动变形过程。在进行金属压力加工时，需要在工具和工件的空隙位置加入润滑剂，这样能够一定程度上降低接触的荷载，且还能保证保证其自身存在的压力处于一个先对较稳定的状态。通过情况下，工具的表面会覆盖一层氧化薄膜，在物理作用和化学作用下，会产生有机物质和水蒸气吸附情况。基于出现化学吸附状况，在加上形成金属表面的边界润滑膜，则会导致接触苗实际的摩擦力大大降低。

虽然润滑剂分子和金属表面能够进行互相吸引，但是基于磨具和工具间缺少理想平滑的情况。故此，会对其吸附层表面造成严重破坏，进而导致半干摩擦现象的出现。同时，润滑剂和金属之间还存在着较大的分子作用力，从而会导致吸附层之上的金属呈定向分子排列状态，也会进一步提升分子本身的定向排列。但是基于润滑剂的内部还存在一定的表现活性分子，故此，基于非极性介质之中，就会导致表面活性物质的增加，最终进一步增强润滑的效果。

2金属压力加工中的实际摩擦与润滑

2.1润滑剂的使用

2.1.1性能

第一，在面对高压高温的环境中，要求润滑剂具有较好的润滑性能和脱模性能。第二，在此基础上，润滑剂还需要具有较好的成膜、冷却性能。第三，润滑剂的性能要落实在无污染、环保性的性能要求上，且保证其是无毒性的。

2.1.2润滑剂的分类

第一，液体润滑剂。对于润滑剂而言，需要建立在其内部具有矿物油和动植物油的基础上加以使用，使其在金属表面能够形成边界膜。当温度较高时，需要在基础油中加入添加剂，进而促使原本的物理吸附膜直接转换成为化学吸附膜。当处于高温高速的环境中（700℃左右），且处于高压环境下（1500-2500MPa），就需要在润滑油之中加入极压，如添加15%-20%的氯化石蜡以及流化棉籽油，这样就会直接形成极压膜。极压膜本身带有极强的渗透性能，属于层状的结构。第二，固体润滑剂。固体润滑剂基本都是层状结构。在进行金属压力加工之中主要是考虑到石墨、玻璃粉、二硫化钼等材料的使用。

2.2以金属切削加工为例分析润滑技术

在实施金属磨、刨、铣、钻、车等切削加工过程中，由母体材料直接切开或者材料去除时，其所依赖的功主要受金属本身的强度以及切屑与刀具之间的摩擦所影响。由于在实际的切削过程会出现新的金属表面，因此这也会导致实际加工过程中需要加强的摩擦力。且摩擦一定程度上会消耗加工所需要的大部分能力，由于物理作业会产生大量的热量，进而造成金属表面温度急剧增加。且刀具和工件之间的摩擦也会直接影响到工件表面的清洁度，进而造成刀具实际的使用使命大大降低。故此，在进行金属切削加工过程中，可以在金属表面或者刀具上添加适当的切削油液，同时在金属和刀具产生大量热量时发挥极压边界的润滑性能，进而能够使出现积屑瘤现象有效减少。此外，还可以深入分析冷却和冲洗去屑阶段的特点，充分发挥其优势。在金属切削加工过程中，切削油液能够一定程度上起到加工工件以及设备的防锈目的，在切削油液中，极压剂本身有着较强的作用，因此相关人员要充分认识这一优势，利用极压剂来形成充分的速度与摩擦面反应，以此来促进极压润滑膜的形成，使其能够有效覆盖在金属表面。立足于此，需要相关技术人员优化极压剂的选择，可以将反应活性的化合物作为极压剂重要组成部分。在温度适宜的加工环境中，可以应有矿物油与脂肪油的混合物，而一旦温度超过150摄氏度，则需要有着将较强活性的硫系和氯系极压剂应用在具体润滑过程中，进而促进润滑效果的有效提升。

结束语

总而言之，摩擦问题是金属压力加工过程中常出现问题，且会一定程度上降低工件的加工质量。故此，需要相关技术人员不断完善自身润滑技术、优化润滑剂的使用效果，进而促进金属压力加工能够稳定、顺利实施，满足现代化社会对于加工质量的要求。

参考文献

[1]林坤.论金属压力加工中的摩擦与润滑[J].冶金管理,2019(09):42+46.

[2]雷小洪.刍议金属压力加工中的摩擦与润滑[J].中国金属通报,2018(03):72+74.