俄羅(luo)斯巴爾金中央黑色冶(ye)金科學研究院(yuan)曾(ceng)進(jin)行了關于91香蕉視頻app:玻璃潤滑劑成分對(dui)擠壓工藝過程中力學參(can)數、金屬流(liu)動特點(dian)、摩擦系(xi)數和91香蕉視頻app:擠壓不銹鋼管性能影響的研究(jiu)。研究(jiu)曾采用以下4組玻(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑劑(ji)成(cheng)分，見表4-12。試驗(yan)用玻(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑劑(ji)的化學成(cheng)分和黏度值列(lie)于表4-13。
為了試(shi)驗潤(run)滑墊和滾涂的(de)玻璃粉(fen)對擠壓(ya)過程(cheng)(cheng)工(gong)藝參數的(de)影響程(cheng)(cheng)度，分別(bie)采用各種(zhong)潤(run)滑劑種(zhong)類安(an)排專門的(de)試(shi)驗，試(shi)驗方法如下。
在(zai)兩種施加潤(run)滑劑方法共同使用的(de)條件下(xia)，首先，改變用于制作潤(run)滑墊的(de)玻璃潤(run)滑劑的(de)黏度，而用于坯料表面(mian)滾涂的(de)玻璃粉的(de)黏度始終保持不變，黏度η為80~100Pa·s。
其次(ci)，改變潤滑劑用于表面滾涂的玻璃(li)的黏度，采用在1180℃時(shi)黏度η=100Pa·s的玻璃(li)潤滑墊。
將黏(nian)度變化方案，結合施加(jia)潤滑劑的(de)方式包括在內總共試驗(yan)了(le)7種擠(ji)壓方案，詳見表(biao)4-14。
在方案中也列入了(le)無潤(run)(run)滑(hua)(hua)擠壓工藝。為(wei)了(le)確定采用(yong)玻(bo)璃潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑的(de)效(xiao)果，引(yin)入“有效(xiao)系(xi)數(shu)”的(de)概念(nian)。有效(xiao)系(xi)數(shu)被定義為(wei)：無潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑擠壓時(shi)的(de)最大擠壓力p與采用(yong)潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑時(shi)的(de)最大擠壓力Pm的(de)比值。
除了潤滑劑對擠壓過程力學參數的影響之外，還評定了潤滑劑對擠壓不銹鋼管表面質量的影響。為此，采用表面光潔度儀M-201測量不銹(xiu)鋼管表面的顯微不平度值。測量在不銹鋼管10°的圓周表面上進行，計算顯微不平度的平均值，并應用坐標網格法觀察金屬的流動特點。
試驗結果所顯示的(de)黏(nian)度對(dui)有(you)(you)效(xiao)系數的(de)影響（對(dui)應于表4-14)結果如下(xia)。在(zai)單獨使(shi)用潤滑墊的(de)情況下(xia)（表4-14中(zhong)方案I),玻璃潤滑劑的(de)黏(nian)度從5Pa·s增(zeng)大到(dao)20000Pa·s,對(dui)有(you)(you)效(xiao)系數沒(mei)有(you)(you)明(ming)顯影響。隨著玻璃墊黏(nian)度的(de)增(zeng)加，棒(bang)材表面的(de)顯微(wei)不平(ping)度值有(you)(you)下(xia)降的(de)趨勢（圖(tu)4-10(b)).此(ci)時，有(you)(you)效(xiao)系數具有(you)(you)最小值，在(zai)K=1.00~1.04范圍(wei)內(nei)變化(hua)（圖(tu)4-10(a)).擠(ji)壓力的(de)示波圖(tu)與(yu)無(wu)潤滑擠(ji)壓時相同。其(qi)特點是：從流動(dong)開始到(dao)過(guo)程結束，壓力急劇下(xia)降（圖(tu)4-11),這表明(ming)，在(zai)擠(ji)壓筒中(zhong)有(you)(you)極大的(de)接觸摩擦(ca)力。在(zai)擠(ji)壓帶有(you)(you)坐標(biao)網(wang)格的(de)壞料(liao)時，所得到(dao)的(de)金屬流動(dong)圖(tu)像(xiang)證明(ming)了這一結論（圖(tu)4-12(a))。
由(you)圖4-12(c)可看出，變形(xing)區域擴展到(dao)坯(pi)(pi)料的(de)整(zheng)個深(shen)(shen)度。坯(pi)(pi)料表層由(you)于沒有潤滑劑在擠壓筒中(zhong)受到(dao)阻滯，因(yin)此發生(sheng)金(jin)屬內層的(de)強烈流動(dong)。由(you)于金(jin)屬流動(dong)的(de)不均勻性(xing)，使(shi)擠壓制品的(de)性(xing)能惡化，并導致形(xing)成很深(shen)(shen)的(de)“擠壓縮孔”。
在單獨用于滾(gun)涂的(de)情(qing)(qing)況下（表4-14中方案II)在低(di)黏度(du)（η=5~15Pa·s)范圍內，滑(hua)劑(ji)的(de)有(you)效系數比方案I要高，達到K=1.3~1.4。隨著黏度(du)的(de)增加(jia)，K開(kai)始強烈降(jiang)低(di)，當η≈300Pa·s時，K≈0.9~0.95,小(xiao)于方案I的(de)K值(zhi)，表示玻(bo)璃潤滑(hua)劑(ji)喪失了本(ben)身的(de)減摩性(xing)能(neng)而成(cheng)為(wei)磨料。從示波(bo)圖形的(de)變化(hua)可以(yi)看(kan)出(chu)，在很大黏度(du)下的(de)示波(bo)圖顯示，壓力從開(kai)始到穩定過程的(de)結(jie)束急劇下降(jiang)（圖4-11).金(jin)屬流動圖形的(de)特點是存(cun)在有(you)停滯區，發生金(jin)屬的(de)剪切。在這種情(qing)(qing)況下的(de)擠壓棒材表面的(de)顯微不平度(du)值(zhi)具有(you)最(zui)大值(zhi)（圖4-10(b))。
滾涂玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)粉(fen)和(he)潤(run)滑(hua)(hua)墊(dian)一起使用(yong)（表4-14中方案II),得到相當(dang)高的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效系數，改(gai)善(shan)了表面質量和(he)金屬流動。在(zai)(zai)(zai)這(zhe)種情況下，變(bian)形區集(ji)中在(zai)(zai)(zai)擠壓模(mo)附近，并具有(you)最小尺寸(cun)（圖4-10(b)).同(tong)樣的(de)(de)(de)(de)(de)圖像在(zai)(zai)(zai)方案IV~方案VI中也可觀察到。在(zai)(zai)(zai)這(zhe)些(xie)方案中，在(zai)(zai)(zai)任何的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑(hua)(hua)劑黏度(du)值下，停(ting)滯(zhi)區都沒有(you)形成。隨著玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)墊(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)黏度(du)從(cong)5Pa·s增加到20000Pa·s,潤(run)滑(hua)(hua)劑的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效系數從(cong)1.7降低到1.5。因(yin)此，擠壓力因(yin)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)墊(dian)黏度(du)不(bu)同(tong)而(er)變(bian)化(hua)在(zai)(zai)(zai)12%的(de)(de)(de)(de)(de)范圍內。從(cong)擠壓制(zhi)品表面質量的(de)(de)(de)(de)(de)角度(du)來考量，最好是(shi)采(cai)用(yong)黏度(du)η=100Pa·s的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑(hua)(hua)劑（圖4-10(b)).使用(yong)黏度(du)低于(yu)50Pa·s的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑(hua)(hua)劑時，在(zai)(zai)(zai)擠壓制(zhi)品的(de)(de)(de)(de)(de)表面上引起“斑點(dian)”缺(que)陷，這(zhe)是(shi)由(you)于(yu)變(bian)形區內多余數量的(de)(de)(de)(de)(de)熔化(hua)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)而(er)形成的(de)(de)(de)(de)(de)。當(dang)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)黏度(du)增加到100Pa·s以上時，基本上不(bu)會引起擠壓制(zhi)品表面質量的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)。
在穩定(ding)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)過(guo)(guo)程階段，在所有的(de)(de)玻璃潤滑(hua)劑值(zhi)的(de)(de)條件下，擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)卻保持恒定(ding)并大致相同。隨著玻璃潤滑(hua)劑黏度的(de)(de)增(zeng)加，出現擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)過(guo)(guo)程開始時(shi)的(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)峰值(zhi)趨向（圖4-11)。
在(zai)(zai)(zai)潤(run)滑(hua)墊的(de)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)黏(nian)度(du)(du)不(bu)變(bian)（η=100Pa·s)時(shi)，滾(gun)涂(tu)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)的(de)黏(nian)度(du)(du)變(bian)化(hua)（方(fang)案IV)比方(fang)案II在(zai)(zai)(zai)更(geng)大程度(du)(du)上(shang)(shang)影響到(dao)有效系(xi)數。隨著玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)黏(nian)度(du)(du)增加到(dao)50Pa·s時(shi)，潤(run)滑(hua)劑(ji)有效系(xi)數仍保持本身的(de)數值(zhi)，為K=1.8;而隨后開始急劇(ju)地(di)下(xia)降(jiang)，且在(zai)(zai)(zai)黏(nian)度(du)(du)達(da)到(dao)6000Pa·s時(shi)，K值(zhi)變(bian)為小于1.總之(zhi)，方(fang)案IV中的(de)曲(qu)線K=f(7)和方(fang)案II中的(de)曲(qu)線形狀是相同的(de)，而且在(zai)(zai)(zai)此兩(liang)種情況下(xia)，K值(zhi)變(bian)化(hua)的(de)這一(yi)特點的(de)原因(yin)是相同的(de)。因(yin)此，滾(gun)涂(tu)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)的(de)黏(nian)度(du)(du)變(bian)化(hua)比起玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)墊的(de)黏(nian)度(du)(du)變(bian)化(hua)，在(zai)(zai)(zai)更(geng)大程度(du)(du)上(shang)(shang)明顯影響到(dao)擠壓力的(de)數值(zhi)。表面顯微(wei)不(bu)平度(du)(du)的(de)最小值(zhi)，發生在(zai)(zai)(zai)滾(gun)涂(tu)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)粉黏(nian)度(du)(du)為10~50Pa·s內。當玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)黏(nian)度(du)(du)更(geng)大時(shi)，表面質量惡化(hua)。
方案VI屬于坯料(liao)外表面進行了雙重潤(run)滑(hua)，即(ji)涂(tu)有(you)懸(xuan)(xuan)浮(fu)液(ye)并(bing)隨后在加熱(re)的(de)坯料(liao)上(shang)滾涂(tu)最佳黏度（η=30Pa·s)的(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑(hua)劑(ji)，本質上(shang)改變了圖像的(de)狀況(kuang)。玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑(hua)劑(ji)的(de)黏度在3~540Pa·s范圍內玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)懸(xuan)(xuan)浮(fu)液(ye)的(de)采(cai)用，給予降低(di)擠壓力的(de)可能性，并(bing)得(de)(de)到(dao)(dao)與其他方案相比較的(de)最大有(you)效系數（K=1.0~2.0).在試驗的(de)潤(run)滑(hua)劑(ji)黏度的(de)范圍內，這一方案確保(bao)獲得(de)(de)高的(de)表面質量(liang)。這一最佳結(jie)果是在采(cai)用玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)黏度為30Pa·s的(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)懸(xuan)(xuan)浮(fu)液(ye)時得(de)(de)到(dao)(dao)的(de)。
采用以(yi)上(shang)潤(run)滑劑(ji)的(de)施加方法(fa)，獲(huo)得擠壓制品的(de)表面質量絕不會比其顯微(wei)不平度(du)值為20~30μm的(de)坯料表面原始狀(zhuang)態(tai)更惡化(hua)。因此(ci)，在(zai)擠壓具有很窄的(de)加工(gong)溫度(du)范圍的(de)低塑(su)性合(he)金以(yi)及擠壓高質量要求制品時(shi)，可以(yi)采用這種方法(fa)。
為了(le)確定在(zai)有(you)玻璃潤滑劑的熱變形時的摩(mo)(mo)擦因數(shu)，采用圓(yuan)環鐓料(liao)的方法(fa)，其依據是，鐓粗時，圓(yuan)環的內直徑的變化與(yu)接(jie)觸(chu)摩(mo)(mo)擦的大小有(you)關。
玻璃潤滑劑的研究曾用碳素鋼CT3、不銹鋼06Cr18Ni11Ti和高溫合金Ni55WMoTiCoAl試樣的熱鐓粗試驗來進行。為了比較，還進行了無潤滑的和帶石墨一油潤滑劑的圓環試樣的鐓粗試驗。試驗結果表明，摩擦系數取決于玻璃潤滑劑的黏度和化學成分，以及變形材料的性質。
在最小摩(mo)擦(ca)系數時的玻璃(li)潤滑劑的黏度值，對不同材(cai)料的試樣如下：
同時(shi)(shi)，在(zai)4組(zu)玻璃系列中黏度系數(shu)(shu)值從最(zui)小到最(zui)大變(bian)化(hua)(hua)時(shi)(shi)，引起的(de)(de)摩擦(ca)系數(shu)(shu)值在(zai)30%的(de)(de)范圍(wei)內變(bian)化(hua)(hua)。
玻璃潤滑劑的摩擦系數取決于其化學成分，在鋼的熱擠壓過程中，玻璃潤滑劑借助于其特有的高溫下的減摩性能，對過程的力學參數和金屬流動特點施加有直接的影響，確定了變形金屬與工具之間的接觸狀況，并影響到擠壓制品的表面質量。因而，通過以上玻璃潤滑劑的化學成分對摩擦系數的影響試驗研究可以得到以下結論：摩擦系數的最大值是在采用三元系玻璃時得到的。在三元系組分的玻璃中，摩擦系數的最小值依次為：CT3鋼試樣鐓粗時為0.1，06Cr18Ni11Ti不銹鋼試樣鐓粗時為0.14,而Ni55WMoTiCoAl合金為0.2.在三元系玻璃中加入B2O3(II系列），使摩擦系數平均減小30%~50%.在四元系玻璃中加入Al2O3,以部分取代其中的SiO2(II系列），引起摩擦系數的明顯下降。在多元玻璃中加入BaO(IV系列），對摩擦系數的下降影響最明顯。在采用以上系列玻璃的條件下，記錄到摩擦系數的最小值，對CT3鋼為0.05;1Cr18Ni10Ti為0.08;而合金Ni55WMoTiCoAl為0.1。
雖然各組(zu)材料(liao)的摩擦(ca)系數的水平有某些差異，但由于玻璃(li)潤滑劑的采用，其數值的降低基本(ben)上是(shi)相同的，約為80%。
加入氧化物B2O3和BaO時，摩擦系數明顯下降與這些玻璃潤滑劑在金屬表面上的“潤濕性”和“流動性”的提高有關，這是因為其有利于形成完整的連續的隔離膜。
與石墨一油潤滑劑相比較，幾乎所有的玻璃潤滑劑都表現出更高的減摩性能。三元系玻璃潤滑劑在鐓粗合金Ni55WMoTiCoAl時，則是例外。采用多元系玻璃潤滑劑代替石墨－油潤滑劑的結果，摩擦系數的降低依次為：碳素鋼CT3鐓粗時達65%;不銹鋼06Cr18Ni11Ti為55%; 鎳合金Ni55WMoTiCoAl為45%.
