润滑剂浓度对钛合金Ti-6.5Al-4V-0.15B丝材拉拔表面质量的影响研究.pdf
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1、第 卷 第 期有色金属加工 年 月 :./.润滑剂浓度对钛合金.丝材拉拔表面质量的影响研究赵 祺杨怀万(四川西冶新材料股份有限公司四川 成都)收稿日期:作者简介:赵祺()男工程师摘 要:研究首次对钛合金.丝材拉拔摩擦磨损行为进行了分析在此基础上研究分析三种润滑剂浓度(、)下拉拔后的丝材表面微观形貌 结果表明丝材表面呈现三层结构即基体、氧化层、润滑剂涂层符合氧化磨损的典型特征润滑剂浓度过低导致氧化层增厚、摩擦磨损量增加润滑剂浓度过高使得附着的润滑剂过多且形成过宽的氧化层裂缝会导致基体层的更大损伤最终确定润滑剂浓度为 进一步分析研究了拉拔各典型道次在选定浓度的润滑剂作用下的表面微观形貌演变关键词:
2、钛合金润滑剂拉拔表面形貌中图分类号:文献标识码:文章编号:()金属拉拔是通过模具孔减少加工材料的截面面积、获得高精度、高光泽度线材的一种塑性加工工艺是制备线材的重要方法 通常拉拔加工所消耗的能量大部分都消耗在模具和拉拔材料的摩擦上造成界面温度升高容易发生润滑膜破裂甚至烧结 在此加工过程中良好的润滑状态能减少拉拔时摩擦所产生的热量有助于延长模具寿命提高拉拔速度以及改善拉拔材料的表面质量和机械性能尤其是可确保拉丝过程中不断线 润滑介质是影响钛合金丝材质量的重要因素之一于振涛等采用化学方法研制出一种新的冷拔用润滑剂涂层该涂层与石墨乳和二硫化钼混合配套使用可大大减小拉伸摩擦阻力提高钛材表面质量冯晶等公
3、开了一张钛合金丝材高温拉拔干式润滑剂得到的涂层致密分布均匀无明显大团聚集 冯晶等一种钛合金丝材高温拉拔油基润滑剂通过加入偶联剂和阻燃剂可以保证固体润滑剂未能与基础油有效结合钛合金丝材高温热拉拔过程中润滑膜不会脱落可以保证在钛合金表面形成连续的润滑膜闫晓东等公开了一种钛及钛合金管材拉拔润滑剂在钛及钛合金坯料表面形成润滑涂层有效改善管坯与拉拔模具之间的润滑条件防止坯料与模具粘结提高模具使用寿命和管材表面质量模具寿命长 国外 报导了各种润滑剂对钛的效果认为一般的润滑剂几乎没有效果而只有卤化的碳氢化合物才有效这是由于卤素侵入到钛表面的氧化层内形成化学结合润滑介质是影响钛合金丝材质量的重要因素之一近年来
4、对于钛合金各类拉拔润滑剂的研制较多然而对于润滑剂浓度对拉拔钛合金丝材表面质量的影响研究不足 因此本研究将针对研制的.丝材深入研究润滑剂浓度对其拉拔中表面形貌的影响及丝材在润滑剂作用下的表面形貌演变 试验过程试验材料为本研究研制的.丝材 其 化 学 成 分(质 量 分 数)为 .余量 润滑剂选用水系润滑剂由主要由石墨、增稠剂(羟甲基纤维素)、极压剂(三氯化铁)、钛酸脂类偶联剂、硅烷化合物、酒精和去离子等组成 拉拔设备采用钛合金丝材专用拉丝机表面形貌及成分采用扫描电镜及能谱检测首先进行.丝材多个道次拉拔试制研究分析第一、三道次丝材的摩擦磨损行为然后设计三种润滑剂浓度(、)在设定 有色金属加工第 卷
5、拉拔参数下对三种线径(第、道次)丝材分别进行拉拔观察拉拔后焊丝表面形貌(焊丝表面润滑剂粘附状态、丝材表面状况、表面附着物情况等)通过综合分析确定润滑剂浓度在此基础上丝材进行连续拉拔分析研究拉拔各典型道次润滑剂作用下的表面形貌演变 试验结果与分析.丝材拉拔摩擦磨损行为分析进行.丝材多个道次拉拔试制对拉拔后得到丝材表面进行扫描电镜及能谱分析丝材表面微观形貌如图 所示表面各层成分结果见表、表 由图 及表、表 可知丝材表面呈现三层结构即基体、氧化层、涂层对于第三道次涂层除分布在氧化层之上外还填充在氧化层块状间隙()第一道次 ()第三道次 图 丝材表面微观形貌表 第一道次丝材表面能谱结果(质量分数)元素
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