本文關(guān)鍵詞：塑性成形界面粉末潤滑邊界層行為觀察與分析

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【摘要】：金屬塑性成形應(yīng)用廣泛,但塑性成形界面的接觸壓力和摩擦溫度往往較高,在某些嚴(yán)酷工況環(huán)境下,傳統(tǒng)油脂無法實現(xiàn)有效地潤滑,而固體粉末潤滑對極端工況具有良好適應(yīng)性。本文利用拉拔摩擦實驗裝置對塑性變形界面粉末潤滑特性進(jìn)行摩擦學(xué)研究,并結(jié)合了多種分析技術(shù),以期更好地闡明塑性成形摩擦界面粉末潤滑機理。首先根據(jù)試驗設(shè)計進(jìn)行了一系列基于粉末潤滑拉延摩擦試驗,通過改變接觸壓力、粉末層厚度、滑動速度和原始表面粗糙度等參數(shù),結(jié)合試驗后對摩擦系數(shù)、邊界層表面及基體表面的微觀形態(tài)及三維輪廓參數(shù)等信息的分析,對塑性成形摩擦界面粉末潤滑機理進(jìn)行了深入研究。結(jié)果表明：在一定范圍內(nèi)增加粉末用量、增大接觸壓力和速度對潤滑層的形成有利；粉末層的最佳使用量隨著工況變化而變化,并非越多越好而是應(yīng)小于某一臨界值；粗糙的基體表面盡管適合儲存粉末,但不利于粉末的粘附,因而在摩擦接觸過程中不易形成完整邊界層。其次,針對粉末邊界層破壞因素,對造成縱向劃痕的主要因素爬行現(xiàn)象及造成橫向劃痕的主要因素轉(zhuǎn)移膜進(jìn)行了研究；研究了邊界層典型破壞形式,對引起這些破壞形式的工況條件進(jìn)行了總結(jié)。結(jié)果表明：低速度、高接觸壓力狀態(tài)下爬行現(xiàn)象最為明顯；適當(dāng)增加粉末層厚度可以減輕爬行現(xiàn)象；邊界層破壞的主要典型形式有擦傷、脆性脫落、分層脫落、粘連、鼓包等,不同工況條件下破壞形式有所不同。
【關(guān)鍵詞】：粉末潤滑 塑性成形 邊界層 微觀形貌
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG115.58
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-25
• 1.1 概述15
• 1.2 粉末潤滑的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-20
• 1.2.1 粉末潤滑的試驗研究17-18
• 1.2.2 粉末潤滑的理論及數(shù)值模擬18-20
• 1.3 金屬塑性成形的摩擦與潤滑20-22
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀總結(jié)22-23
• 1.5 課題來源23
• 1.6 本文研究內(nèi)容及意義23-25
• 第二章 基于粉末潤滑的塑性成形試驗設(shè)計25-38
• 2.1 引言25
• 2.2 拉延摩擦測試裝置25-27
• 2.3 試件及模具的特性27-33
• 2.3.1 上下模具制備27-29
• 2.3.2 試樣選擇與制備29-30
• 2.3.3 潤滑劑30-33
• 2.4 分析儀器簡介33-35
• 2.5 試驗方案及步驟35-37
• 2.5.1 試驗方案35-36
• 2.5.2 試驗步驟36-37
• 2.6 小結(jié)37-38
• 第三章 工況條件對界面摩擦特性和邊界層的影響38-67
• 3.1 引言38
• 3.2 接觸壓力對塑性成形粉末潤滑界面影響38-47
• 3.2.1 接觸壓力對摩擦系數(shù)的影響38-40
• 3.2.2 接觸壓力對邊界層的影響40-42
• 3.2.3 邊界層三維形貌分析42-44
• 3.2.4 接觸壓力對金屬表面影響44-45
• 3.2.5 金屬表面三維形貌分析45-47
• 3.3 粉末層厚度對塑性成形粉末潤滑界面影響47-55
• 3.3.1 粉末層厚度對摩擦系數(shù)的影響47-50
• 3.3.2 粉末層厚度對邊界層影響50-51
• 3.3.3 邊界層三維形貌分析51-52
• 3.3.4 粉末層厚度對金屬表面影響52-54
• 3.3.5 金屬表面三維形貌分析54-55
• 3.4 滑動速度對塑性成形粉末潤滑界面影響55-58
• 3.4.1 滑動速度對摩擦系數(shù)的影響55-56
• 3.4.2 滑動速度對邊界層的影響56-57
• 3.4.3 邊界層三維形貌分析57-58
• 3.5 材料表面粗糙度對塑性成形粉末潤滑特性影響58-66
• 3.5.1 材料表面粗糙度對摩擦系數(shù)的影響59-61
• 3.5.2 試件表面粗糙度對潤滑膜影響61-62
• 3.5.3 邊界層三維形貌分析62-64
• 3.5.4 不同原始表面粗糙度下試驗后金屬表面狀態(tài)64-65
• 3.5.5 金屬表面三維形貌分析65-66
• 3.6 本章小結(jié)66-67
• 第四章 邊界層破壞的影響因素及機理分析67-75
• 4.1 引言67
• 4.2 爬行現(xiàn)象對邊界層影響67-70
• 4.2.1 接觸壓力與爬行現(xiàn)象關(guān)系68
• 4.2.2 粉末層厚度與爬行現(xiàn)象關(guān)系68-70
• 4.2.3 速度與爬行現(xiàn)象關(guān)系70
• 4.3 轉(zhuǎn)移膜對邊界層影響70-71
• 4.4 邊界層典型破壞形式71-74
• 4.5 本章小結(jié)74-75
• 第五章 總結(jié)與展望75-77
• 5.1 總結(jié)75-76
• 5.2 展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況82

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