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锻造时摩擦系数受哪些闽豢的影响?

锻造时的摩擦系数,通常是指接触表面上的平均摩擦系数。µ的数值受到金属的化学成分、表面状态、加工时的温度—速度条件以及受力状况等因素的影响。
金属的种类、化学成分会影响接触面的黏合性。不同的钢种,摩擦系数也不一样。在同样的温度、压力下,接触面的黏合性越强,摩擦系数越大。钢中的碳含量增加时,摩擦系数会减小;一般-说来,随着合金元素的增加,摩擦系数下降;金属材料越硬,摩擦系数越小。
随着工具、模具表面光洁程度的提高,表面凹凸不平度的减小,摩擦系数也减小。
接触面上单位压力较小时,摩擦系数可认为是常数。当单位压力增加到一定数值后,润滑剂被挤掉或表面膜被破坏,摩擦系数随着压力增加而增加,但增加到一定程度后趋于稳定。下图是两类润滑油的摩擦系数随正压力改变的情况。
两类润滑油的摩擦系数随正压力改变的情况
温度较低时,金属表面黏附的氧化膜质地较硬,毛坯与工具、模具之间的摩擦系数较小;随着温度升高,氧化膜增厚,金属强度降低,摩擦系数增大。
许多研究结果表明,随着变形速度的增加,摩擦系数下降。例如,锤上镦粗的摩擦系数要比模锻压力机上镦粗小20%~25%。采用矿物油润滑,铬镍不锈钢在高速锻造时摩擦系数为0.05,而低速时为0.18。其原因是在于摩擦时,,变形速度增加,表面凹凸来不及相互咬合,表现出摩擦系数的下降;在边界润滑条件下,随变形速度增加,油膜厚度增大而导致摩擦系数下降。
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