關(guān)于304不銹鋼管塑性摩擦特性的分析

? ? ? ?大多數(shù)304不銹鋼管壓制工藝是在變形金屬與壓制工具接觸的情況下實(shí)現(xiàn)的。此時(shí)，變形金屬的顆粒沿著工具表層滑動(dòng)，產(chǎn)生摩擦力阻止滑動(dòng)。壓力加工過(guò)程當(dāng)中的摩擦在大多數(shù)情況下都是一個(gè)有害因素，除了個(gè)別工藝可以起到積極的作用，如軋制、輥鍛、幾道沖板工藝等。

?????? 304不銹鋼管接觸摩擦?xí)a(chǎn)生不均勻的變形。如果非均勻變形是由工藝特性決定的，摩擦?xí)觿》蔷鶆蛐?。可以解釋為，接觸面的各點(diǎn)產(chǎn)生單位摩擦力，在變形體的接觸面上產(chǎn)生剪應(yīng)力，剪應(yīng)力的方向與該點(diǎn)相對(duì)于刀面的滑動(dòng)方向相反。結(jié)果，甚至應(yīng)力狀態(tài)也可能改變。比如有摩擦的鐓粗是三維應(yīng)力狀態(tài)，無(wú)摩擦的鐓粗是一維應(yīng)力狀態(tài)。北表層之間的摩擦延伸到變形體的深度，形成一個(gè)困難的變形帶。變形體內(nèi)的不均勻變形破壞了硬化和軟化過(guò)程的均勻性，造成不銹鋼管的不均勻性。接觸摩擦最終會(huì)抵消這個(gè)力。因此，接觸摩擦增加了所需的變形力和變形功。接觸摩擦下降了工具的使用年限，這是由于接觸表層的直接磨損、額外的發(fā)熱以及變形力的增加造成的應(yīng)力增加。接觸摩擦力過(guò)程潤(rùn)滑。這使過(guò)程變得復(fù)雜，有時(shí)需要對(duì)原材料進(jìn)行預(yù)處理，用塑料墊、磷化等。塑性變形中的摩擦與運(yùn)動(dòng)副中的摩擦有很大不同。

?????? 隨著變形程度的增加，預(yù)制件與刀具的實(shí)際接觸面積增加，對(duì)于平均壓應(yīng)力值較高的變形過(guò)程，實(shí)際接觸面積也增加。此時(shí)，真實(shí)的非彈性接觸面積與名義面積相似，即摩擦面的幾何面積。例如，在圓柱體中冷壓純鋁試樣顯示，當(dāng)壓力高于屈服點(diǎn)4倍時(shí)，實(shí)際接觸面積為標(biāo)稱(chēng)面積的95％，這是沒(méi)有潤(rùn)滑的接觸率。用礦物油潤(rùn)滑時(shí)，面積接觸率為55％，如果是蓖麻油，則為25％。顯然，在熱變形過(guò)程當(dāng)中，實(shí)際接觸面積急劇增加。運(yùn)動(dòng)副中摩擦面的磨損和磨削都有機(jī)械磨損產(chǎn)物。在塑性變形過(guò)程當(dāng)中，變形體接觸面的更新起著主要作用，因?yàn)樵谧冃芜^(guò)程當(dāng)中新的顆粒不斷向接觸面移動(dòng)。在304不銹鋼管壓力加工過(guò)程當(dāng)中，特別是熱變形過(guò)程當(dāng)中，摩擦表層的溫度大大高于運(yùn)動(dòng)副的溫度。水垢影響很大，加熱時(shí)會(huì)形成，熱加工時(shí)也會(huì)形成。表層氧化也可能發(fā)生在未加熱的加工過(guò)程當(dāng)中。在后一種情況下，304不銹鋼管的變形硬化也會(huì)影響摩擦。巴甫洛夫指出，塑料粒子沿接觸面的運(yùn)動(dòng)通常同時(shí)向不同的方向進(jìn)行，這種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)具有現(xiàn)實(shí)的物理基礎(chǔ)。