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摘要低碳低合金钢Q345D具有强度高、韧性高、抗冲击、耐腐蚀等优良特性，因而倍受广泛地应用于各个方面。
，连铸技术因为具有可以大幅提高金属收得率、改善铸坯质量和节约能源等显著优势，因而在生产钢材的各种方法中得到了最为广泛的应用。
本文通过对Q345D钢的高温力学性能热模拟实验及其高温凝固相转变规律的研究，进一步了解该钢种的高温特性，以期为铸坯质量的提高提供理论依据。
对于Q345D高温力学性能的研究主要是通过热模拟试验机模拟金属热变形的整个过程，得到其热变形过程中热强度、热塑性、显微组织以及相变行为并对其进行分析整理总结。
本文通过使用Gleeble-1500D热模拟试验机，对Q345D钢进行高温拉伸实验，获得该钢在800℃~1200℃温度下的屈服强度、抗拉强度及延伸率、断面收缩率等数据。
对以上数据进行分析，可以得出：在800℃~850℃温度区间，随着温度的升高，屈服强度、抗拉强度分别从800℃的39.10MPa、83.61MPa提高到850℃的40.01MPa、93.10MPa；在900℃~1300℃温度区间内，随着温度的升高，其屈服强度和抗拉强度分别从900℃的33.53MPa、91.16MPa降低到1300℃的8.45MPa、19.85MPa。
对于该钢的热塑性，800℃~900℃温度区间内随温度升高，其延伸率、断面收缩率分别从800℃的9.11%、77.7%提高到900℃的23.58%、79.3%升高；在1000℃~1200℃温度区间内，延伸率、断面收缩率变化比较平缓；1200℃以后随温度升高，延伸率、断面收缩率急剧降低，在1300℃时其数值分别为11.75%、48.5%，表明其热塑性下降。
Q345D的高温凝固相转变规律是通过自行研制的可控高温凝固相变实验装置进行的，对于加热到熔化状态下的钢样通过控制冷速冷却到不同温度，然后淬火保留高温组织的方式研究其组织的转变行为。
对所得试样金相组织观测得出：在液态下直接淬火时，冷却速度越快，所得到的晶粒越为细小；在冷速为20℃/min的冷却速度下，Q345D钢的液、固相线温度点分别为1515℃和1460℃，在该区间内，残留高温铁素体的含量随着结束控制冷速冷却温度的降低而升高；在2℃/s的冷却速度下，在1515℃和1460℃温度点仍然有高温铁素体相的存在，但是与同温度下以20℃/min的冷却速度得到的试样相比，高温铁素体相的含量有明显不同。
热锻模高温摩擦磨损探讨及对策赵中里1，薛勇杰1，吴大鸣1，冯雅辉2，黄昌文3，宋加兵3，王涛3，汪杰1，4，朱皓哲1（1.北京化工大学机电工程学院，北京100029；2.安徽智模新材料科技有限公司，安徽安庆246003；3.安徽安簧机械股份有限公司，安徽安庆246000；4.安庆北化大科技园有限公司，安徽安庆246000）摘要：基于热锻模失效总体研究现状，结合热锻模工作过程中的实际磨损情况，分析了多因素作用下热锻模的摩擦磨损机理，将扩散磨损理论应用在热锻模中，针对性地提出改善锻模磨损的有效措施，讨论了热锻模PVD 涂层将是延缓锻模磨损的有效方法，并基于扩散磨损理论开发的扩散阻挡涂层延长了活塞头锻模的使用寿命。
关键词：热锻模；扩散磨损；磨料磨损；离子渗氮；机械载荷中图分类号：TG76；TG315.2文献标识码：B 文章编号：1001-2168（2021）05-0001-05DOI ：10.16787/ki.1001-2168.dmi.2021.05.001High temperature friction and wear behavior of hot forgingdie and its countermeasuresZHAO Zhong -li 1,XUE Yong -jie 1,，WU Da -ming 1,FEN Ya -hui 2,HUANG Chang -wen 3,SONG Jia -bing 3,WANG Tao 3,WANG Jie 1,4,ZHU Hao -zhe 1(1.School of Mechanical and Electrical Engineering,Beijing University of ChemicalTechnology,Beijign 100029,China;2.Anhui Zhimo New Material Technology Co.,Ltd.,Anqing,Anhui 246003,China ;3.Anhui Anhuang Machinery Co.,Ltd.,Anqing,Anhui 246000,China;4.Anqing Beihuada Science Park Co.,Ltd.,Anqing,Anhui 246000,China)Abstract :Based on the overall research status of hot forging die failure,combined with the actual wear situation of hot forging die in application,the friction and wear mechanism of hot forging die under the action of multiple factors was analyzed.The diffusion wear theory was applied to hot forging die,and several effective measures to improve the wear of forging die were put forward.It considered that PVD coating of hot forging die would be an effective way to delay the wear of forg⁃ing die.The diffusion barrier coating based on the diffusion wear theory greatly improved the ser⁃vice life of piston head forging die.Key words :hot forging die;diffusion wear;abrasive wear;ionic nitriding;mechanical load引言锻模是生产模锻件的关键工艺装备[1-3]，目前以机器人、步进梁为代表的自动化技术是锻造行业机器换人技术的发展趋势，使用寿命长的锻模成为实现锻件生产机械化和自动化的必备条件。
钛合金热冲压成形摩擦系数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引言部分是文章开篇的一部分，用于介绍文章的主题和背景，并引起读者的兴趣。
对于这篇关于钛合金热冲压成形摩擦系数的长文，《文章结构》中指明了在引言部分有一个1.1概述的小节。
下面是针对1.1概述部分的内容的拟定，你可以根据需要进行修改：概述钛合金热冲压成形是一种重要的金属成形工艺，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。
在钛合金热冲压成形过程中，摩擦系数是一个至关重要的参数。
摩擦系数不仅直接影响着钛合金热冲压成形的成形性能和精度，还对模具的磨损和工艺的稳定性具有关键影响。
因此，对钛合金热冲压成形摩擦系数的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文将从钛合金热冲压成形的背景和意义、工艺过程以及摩擦系数的重要性等方面进行探讨。
首先，我们将介绍钛合金热冲压成形的背景和意义，包括该工艺在航空航天和汽车制造领域的重要性和应用现状。
然后，我们将详细描述钛合金热冲压成形的工艺过程，包括材料的选择、加热温度的控制以及成形方法的优化。
最后，我们将重点探讨摩擦系数在钛合金热冲压成形中的重要性，并介绍影响摩擦系数的因素、测试方法以及优化措施。
通过对这些内容的研究，我们可以更好地理解和应用钛合金热冲压成形摩擦系数的相关知识，提高钛合金热冲压成形的成形质量和效率。
希望以上内容能够帮到你！1.2文章结构文章结构是一篇论文或长文的骨架，它有助于读者了解全文的组织和内容安排。
以下是文章正文部分的详细结构：2. 正文2.1 钛合金热冲压成形的背景和意义2.2 钛合金热冲压成形的工艺过程2.3 钛合金热冲压成形中摩擦系数的重要性在这一章节中，将重点介绍钛合金热冲压成形的背景和意义。
首先，文章将描述钛合金作为一种优良材料在航空航天、汽车制造等领域的广泛应用。
然后，介绍钛合金热冲压成形作为一种先进的加工工艺，其在提高零件强度、减少材料损失、提高生产效率等方面的优势。
最后，将强调理解和研究钛合金热冲压成形的摩擦系数对于优化工艺参数和提高制造效果的重要性。
新型低成本耐磨钢磨损性能与机理研究本文利用美国CETR公司生产的YMT-3H摩擦磨损试验机分别对低成本的SG耐磨钢、Cr15高铬钢、75Mn高锰钢进行了常温“销-盘旋转”模式的摩擦试验，对比分析了三种材料磨损性能与材料组织、硬度以及摩擦速度之间的关系。
结果表明：三种钢材的硬度相差不大，但SG耐磨钢的耐磨损性能接近Cr15钢的耐磨性能，并高于75Mn钢的耐磨性能;三种材料中硬度越高材料耐磨性越差;当三种材料摩擦速度在42～125mm/s的范围内时，随着摩擦速度的增加，磨损速度加快。
标签：低成本;耐磨钢;磨损性能0 引言冷作模具所用钢是由常温下金属变形或成形所构成。
由于常温下材料的抵抗塑性变形能力大因此这类模具在性能上具有较高的硬度、耐磨性、强度及适当的韧性[1]。
随着现代制造业的发展，各种产品越来越注重产品外观设计和个性化定制，具体表现在产品造型愈加复杂、产品更新换代速度越来越快，因此产品冷作模具的更换频率也随之提高。
此外，小截面低质量的冷作模具钢进入低价竞争的恶性循环[2]。
因此在保证产品质量的前提下降低材料成本，成为国内企业提高产品竞争力的重要手段之一[3-4]。
本文以某企業通过降低材料合金成分配比且采用特殊生产工艺研发的一款低成本耐磨钢为研究对象，将其与传统的高铬钢Cr15、高锰钢75Mn进行对比研究。
研究三种材料的组织、硬度、耐磨特性及磨损机理，为该耐磨钢的在电机冲槽模具上的应用提供参考依据。
1 试验材料及方法1.1 材料化学成分及组织状态试验材料分为SG耐磨钢、Cr15钢、75Mn钢三种类型，三种钢材的化学成分见表1-表3。
1.2 试验方法首先利用日本Olympus公司生产的GX51金相显微镜（见图1）获取三种钢材的金相显微组织;然后采用数显布洛维硬度计SHBRV-187.5硬度仪测试三种钢材的硬度值，在测试过程中为了减小测试误差、提高测试数据的准确性，分别在与摩擦磨损式样晶粒取向相同的面上选取5点测量，取其平均值作为测量结果;最后进行摩擦磨损试验，摩擦磨损试验所选试验机为美国CETR公司YMT-3H 摩擦磨损试验机（见图2），试验条件为“销-盘旋转”模式，试样尺寸为φ6.2mm×15mm，每摩擦磨损1min将试样与夹具称重一次。
汽车车身铝合金板材热冲压模内淬火工艺技术王清仙;黄艳灵;陈春龙【摘要】热冲压成形及模内淬火工艺(HFO)是一种针对于复杂冲压形状的高强度铝合金板材的先进生产工艺方法,可以提升高强度铝合金板材的冲压性能,同时又避免了热成形后的材料性能严重下降,可大规模提升铝材料的应用在轻量化车身中所占比重,对于汽车轻量化开发具有很重要的研发价值.对HFQ工艺流程、在汽车上的应用以及目前的研发进展进行了系统的介绍.【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2016(000)008【总页数】4页(P54-57)【关键词】汽车车身;铝合金;冲压;热冲压成形及模内淬火【作者】王清仙;黄艳灵;陈春龙【作者单位】浙江吉利控股集团有限公司,浙江杭州311228;浙江吉利控股集团有限公司,浙江杭州311228;浙江吉利控股集团有限公司,浙江杭州311228【正文语种】中文【中图分类】TG3汽车的轻量化在节能减排中占有非常重要的地位。
试验表明，在其他条件相同情况下，汽车的重量每减轻100 kg，每百公里的燃油消耗将减少0．4～l L，汽车的重量每减少10%，燃油的消耗可降低6%～8%，汽车的燃油量下降，汽车的废气排放也会有明显改善。
因此，汽车轻量化是提高汽车的经济性和节约资源减少污染的重要途径。
铝合金材料具有密度小、比强度高、耐蚀性好和成本低等一系列优点，目前越来越多的用于高档轿车轻量化设计。
如奥迪公司生产的全铝A8高级轿车，车身全部用铝合金生产，使得车身重量降低了40%，取得了较好的轻量化效果。
但是铝板与钢板相比，均匀伸长率相等，局部伸长率低，且弹性系数仅为钢板的1/3，因此，在常温下冲压成形性能较差，成形时金属流动困难，从而其应用受到一定的限制[1]。
由于铝板的冲压成形性能比钢板材料差，高强度铝板的冲压性能更差。
因此在汽车车身结构件的应用上，传统的冷成形工艺不再适用，必须采用热成形等新工艺，但是热成形工艺会严重降低铝合金的材料性能。
第52卷第12期表面技术2023年12月SURFACE TECHNOLOGY·351·钛合金表面等离子喷涂Al2O3-40%TiO2陶瓷涂层的高温摩擦磨损性能周志强1，郝娇山1*，宋文文1，孙德恩2，李黎1，蒋永兵1，张健1（1.重庆川仪调节阀有限公司，重庆 400707；2.西南大学 材料与能源学院，重庆 400715）摘要：目的研究温度对钛合金表面Al2O3-40%TiO2陶瓷涂层摩擦磨损性能的影响，探讨涂层在高温下的摩擦磨损机理。
方法采用大气等离子喷涂技术（APS）在TC4钛合金表面制备Al2O3-40%TiO2（AT40）陶瓷涂层。
采用扫描电子显微镜（SEM）和能量分散谱仪（EDS），对AT40陶瓷涂层中的微观形貌和物相进行定性分析。
借助维氏显微硬度计，研究 AT40陶瓷涂层在常温下的截面显微硬度分布规律，以及高温下的显微硬度。
采用多功能摩擦磨损试验机，测试AT40陶瓷涂层在200、350、500 ℃下的摩擦磨损性能，并进行原位在线自动3D形貌表征。
结果 AT40陶瓷涂层呈典型的热喷涂层状结构，各相分布均匀，涂层结构致密，平均显微硬度相较于TC4钛合金基材提高了81%。
AT40陶瓷涂层在200、350、500 ℃下的高温硬度分别为513HV0.3、463HV0.3、448HV0.3。
在200、350 ℃时，AT40陶瓷涂层的平均摩擦系数分别为0.18±0.02和0.38±0.03，磨损率分别为(7.8±0.01)×10–5 mm3/(N·m)和(37.2±0.01)×10–5 mm3/(N·m)，涂层具有优异的抗高温摩擦磨损性能。
500 ℃时，涂层的平均摩擦系数和磨损率分别为0.77±0.02和(134.4±0.01)×10–5 mm3/(N·m)，磨痕深度和磨损体积大幅增加，耐磨性能降低。
多功能摩擦磨损试验机结构设计多功能摩擦磨损试验机是一种用于评估材料耐磨性能的机器装置，广泛应用于材料科学、机械工程、汽车工业等领域。
在设计多功能摩擦磨损试验机时，要考虑到测试对象的特点、测试参数的设定、测试过程的控制以及数据的获取和分析等方面。
下面将对多功能摩擦磨损试验机的结构设计进行详细阐述。
1.机架：多功能摩擦磨损试验机的机架应具有足够的刚性和稳定性，以保证测试结果的可靠性。
机架一般采用钢结构，通过梁柱等形式进行加固，以提高整个试验机的稳定性。
2.试样夹持系统：试样夹持系统主要用于固定和夹持试样，保证试样在摩擦磨损过程中的稳定性。
试样夹持系统通常由上下夹具组成，夹具可根据需要进行调整，以适应不同形状和尺寸的试样。
3.负载系统：负载系统主要用于施加一定的压力或力矩到试样上，模拟实际工况条件下的载荷情况。
负载系统通常由液压驱动，通过柱塞、缸体和液压油等组件将力矩或压力传递到试样上。
4.磨损实验系统：磨损实验系统是多功能摩擦磨损试验机的核心部分，用于模拟试样的摩擦和磨损过程。
磨损实验系统通常由磨损头、磨损盘和磨损介质等组成。
磨损头和磨损盘以一定的接触压力进行相对运动，磨损介质则起到磨损试样的作用。
5.温度控制系统：温度控制系统用于控制试样的温度，以模拟实际工况下的温度环境。
温度控制系统通常由加热元件、温度传感器和温度控制器等组成，可以根据需要设定试样的温度范围和温度变化规律。
6.数据采集分析系统：数据采集分析系统用于采集试验过程中产生的数据，并进行数据处理和分析。
数据采集分析系统通常由传感器、数据采集卡、数据处理软件等组成，可以实时监测测试参数的变化，并对测试结果进行评估和分析。
总之，多功能摩擦磨损试验机的结构设计是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素。
通过合理设计试验机的结构，可以有效评估材料的耐磨性能，为材料研发和工程设计提供可靠的依据。
2021-XX-XX 发布施2021-XX-XX 实中关村材料试验技术联盟发布团体标准T/CSTM LX XXXX XXXXX-2021金属材料销-盘摩擦磨损试验 第2部分：高温摩擦磨损试验方法Standard practices for wear testing with a pin-on-disk apparatus to metallicmaterials, part II: friction and wear testing at high-temperatureICS 77.140.80 J 31本部分按照GB"1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准由中国材料与试验团体标准委员会综合领域(FC99)提出。
本标准由中国材料与试验团体标准委员会金属磨损控制与成型技术委员会(FC99/TC01)归口。
本标准起草单位和主要起草人见附录A o金属材料销-盘摩擦磨损试验第2部分：高温摩擦磨损试验方法1范围本标准规定了金属材料在温度高于室温条件下销-盘摩擦磨损试验的术语及定义、试验原理、试样、 试验设备及仪器、实验方法、试验结果处理及试验报告。
本标准适用于金属及其复合材料在辅助热源加热下温度高于室温条件下销一盘滑动摩擦条件下磨损 量及摩擦系数的测定。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的,凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
数值修约规则金属材料磨损试验方法试环-试块滑动磨损试验静力单轴试验机的检验第1部分：拉力和（或）压力试验机测力 系统的检验与校准 摩擦学术语产品几何量技术规范（GPS ）表面结构轮廓法测量标准第1 部分：实物测量标准 转速测量仪3术语与定义GB/T 17754和GB/T 12444界定的以及下列术语和定义适用于本标准，为了便于使用，以下重复列 出了 GB/T 17754和GB/T 12444中的某些术语和定义。
Gleeble 3500热模拟试验机在本科生教学实验中的应用特色与创新热模拟试验机是一个材料热机械加工性能分析系统, 具有急(慢)速升温降温、急(慢)速拉压变形、同时记录温度、力、应力、应变等参数变化曲线，可对金属材料的冶炼、铸造、锻压、成形、热处理及焊接工艺等各个制备阶段的工艺与材料性能的变化之间的关系进行精确的模拟。
利用该设备既可进行单一性能测试，又可进行多种综合性、设计性、创新性实验。
据了解，目前国内在本科生中利用热模拟试验机开设实验的高校只有清华大学，采用的设备型号为Gleeble1500，本实验采用的型号为Gleeble 3500，功能更丰富。
由于本实验室在为各科题组研究服务工作中已积累了大量经验，结合科研项目能设计出具有交大特色的实验方案，可为学生进行综合性、设计性、创新性实验提供技术支持。
特色实验一金属材料高温强度的测定特色实验二钢连续冷却转变图（CCT曲线）的测定特色实验一金属材料高温强度的测定一．实验目的(1)了解典型金属材料的高温强度与塑性及其随温度的变化规律。
(2)掌握用材料加工物理模拟设备即动态热-力学模拟试验机Gleeble3500测定材料抗拉强度、屈服强度和塑性的原理。
(3)掌握Gleeble 3500试验机的简单操作与编程．并了解其一般应用。
(5)测定不同钢种如20、45、40Cr和1Crl8Ni9不锈钢的拉伸强度及其塑性随温度的变化井进行比较；测定并分析变形速度对强度的影响规律。
二．概述材料的力学性能在科学研究和工程应用中具有非常重要的作用。
例如，数值模拟研究必须以力学性能为依据；负载结构的设计和材料加工艺方案(如焊接、锻压、热处理、表面改性等工艺)的制定必须以力学性能为基础等等。
温度对材料的力学性能功能影响很大。
高温强度和塑性是材料高温使用和热加工时需要考虑的重要力学性能指标，了解其测试方法及其随温度的变化规律，是对高温结构材料进行科学研究和应用的基础。
本次实验主要研究金属材料高温短时拉伸的力学性能。
第41卷第2期上海金属Vol．41，No．2 2019年3月SHANGHAI METALS March，201999用于模拟热冲压成形过程的数显式高温摩擦磨损试验机的研制江福椿1高凯翔2王武荣2（1．厦门理工学院光电与通信工程学院，福建厦门361005；2．上海大学材料科学与工程学院，上海200444）【摘要】根据热冲压成形原理，研制了一台可以模拟热冲压工艺、最高加热温度达1000ħ的数显式高温摩擦磨损试验机，并采用该试验机进行了高温摩擦试验。
试验结果表明：试验机的加热系统保温较好，加载系统较稳定，拉伸系统运行良好，可以得到准确的高温摩擦因数。
在高温摩擦试验过程中，条状试样可用摩擦工具以27ħ/s左右的冷却速率快速冷却，达到淬火的目的，较好地模拟热冲压成形中的淬火过程。
此外，该试验机还可以模拟不同的加热温度、摩擦初始温度、法向试验力和滑动摩擦速度下的高温摩擦试验。
例如，将条状试样加热至950ħ，随后以540N法向力、15mm/s滑动速度及5L/min冷却水进行高温摩擦试验，结果高温摩擦因数约为0．33。
【关键词】热冲压摩擦磨损试验机摩擦因数快速冷却Development of a Digital High-temperature Friction and Wear Tester for Simulating Hot-stamping ProcessJIANG Fuchun1GAO Kaixiang2WANG Wurong2（1．School of Opto-electronic and Communication Engineering，Xiamen University of Technology，Xiamen Fujian361005，China；2．School of Materials Science and Engineering，Shanghai University，Shanghai200444，China）【Abstract】Based on the principle of hot stamping，one type of digital high-temperature friction and wear tester that may be used to simulate the hot-stamping process，where maximum heating temperature is as high as1000ħ，was developed．A high-temperature friction test was conducted by the tester．The results showed that the heating system was well insulated，the loading system was relatively stable，and the drawing system was running well，so an accurate high-temperature friction coefficient can be obtained．In the high-temperature friction test，the strip specimen may be cooled by friction tool at a rate of about27ħ/s so that it can be hardened，and properly simulating quenching process during the hot-stamping．In addition，the tester can simulate high-temperature friction tests under conditions that heating temperature，initial friction temperature，normal load and sliding speed were all different．For example，the high-temperature friction test was performed by heating a strip specimen at950ħ，at normal load of540N，sliding speed of15mm/s and water flow of5L/min，which obtained the friction coefficient of approximately0．33．【Key Words】hot stamping，friction and wear tester，friction coefficient，rapid cooling基金项目：高精度室内多点定位技术研究（No．JA15375），基于安卓手机智能系统的数据安全防护技术的研究与实现（No．3502z20173043），国家自然科学基金（No．51475280）作者简介：江福椿，男，讲师，主要从事通讯工程与信息系统研究，E-mail：jiangfuchun@xmut．edu．cn通信作者：王武荣，男，教授，主要从事板材成形研究，E-mail：wrwang@shu．edu．cn100上海金属第41卷在热冲压成形过程中，将加热的板料快速转移至模具中完成冲压成形的过程中，板料的温度是不断变化的，如快速转移过程中的降温，成形过程中模具对板料的快速冷却等。
目前，国内外对超高强度硼钢的摩擦研究主要集中于试样在某一温度下的摩擦行为及机制，不涉及试样温度的动态变化。
日本的Yanagida等［1］研制了一台热冲压摩擦模拟试验机，该试验机由红外线加热炉、液压加载装置和交流电机等组成，最高加热温度可达1100ħ，最大试验力200kN，最大拉动速度30 mm/s。
在此试验机基础上，Yanagida等［2］测量了具有Al镀层的22MnB5钢和SPHC钢与SKD61模具钢对摩时的高温摩擦因数，并研究了具有Al 镀层的22MnB5钢在干摩擦和润滑条件下的摩擦行为［3］。
但该试验机的数据不能实时显示且没有配备冷却系统，因此试验结果并不能真实反映实际的热冲压工艺。
华中科技大学的田晓薇等［4］开发了一种高温摩擦磨损试验机用以模拟热冲压过程，并进行了先进高强钢的高温摩擦行为研究［5］。
该试验机采用感应加热、弹簧加载和伺服电机等，可进行高温下的单向滑动摩擦磨损试验。
但该试验机的最高加热温度只有700ħ，不足以使试样完成奥氏体化，且没有配备冷却系统，不能模拟热冲压中的成形淬火过程。
Hardell等［6］在研究高温下高强度硼钢的摩擦磨损行为时采用了往复式摩擦磨损试验机。
Ghiotti等［7］研究带Al-Si镀层和Zn镀层的热冲压硼钢板的摩擦学和磨损性能时，采用了销盘摩擦磨损试验机。
Mozgovoy等［8］研究温度对预硬化工具钢与22MnB5钢接触滑动时的摩擦磨损的影响时也采用了销盘摩擦磨损试验机。
以上试验仪器均不具备在摩擦过程中对试样进行快速冷却的功能。
本文对热冲压过程中的合模初期，超高强度硼钢裸板与热作模具钢间的摩擦行为进行了深入分析，研制了一台数显式高温摩擦磨损试验机，在高温摩擦过程中可同时对板料进行快速冷却，较好地模拟实际热冲压过程，并可将数据呈现在屏幕上。
还设计了另一个系统，可使后台对前台测试结果进行数据分析和保存，为计算机模拟提供更准确的数据，并为优化热成形过程提供理论依据，为实际生产提供参考，使超高强度硼钢更好地用于汽车制造。
1试验机概况热冲压成形技术的主要原理是，将超高强度钢板放入加热炉中加热至奥氏体化温度以上使板料完全奥氏体化，随后通过机械手等装置将板料快速转移到配置冷却系统的热冲压模具中，在热冲压成形的同时对板料进行淬火，使奥氏体转变为马氏体，从而使成形件具有更高的机械强度和良好的尺寸精度。
为了使工件的形状和尺寸保持稳定，需保持模具闭合一段时间［9-11］。
本文根据这一原理研制了能模拟实际热冲压工艺的试验机。
图1为数显式高温摩擦磨损试验机的示意图，试验机的摩擦工具中配有冷却通道，可在摩擦过程中同时对试样进行快速冷却，模拟实际热冲压过程。
同时试验机可以测量模具与超高强度钢板间的高温摩擦因数，研究高温摩擦的行为和机制。
图1数显式高温摩擦磨损试验机的示意图Fig．1Schematic of the digital high-temperature friction and wear tester试验机中的高温加热系统可以对放入的条状试样进行加热保温，使其奥氏体化。
该加热炉总长1000mm，炉膛长600mm，最高加热温度可达1000ħ。
为方便条状试样的装入和转移，加热炉第2期江福椿等：用于模拟热冲压成形过程的数显式高温摩擦磨损试验机的研制101一端开有方孔。
为了支撑高温软化的条状试样并在试样转移时支撑其运动并减小摩擦，加热炉炉床有直径9．5mm的耐高温陶瓷球，如图2所示。
图2陶瓷球和加热炉炉床Fig．2Ceramic balls and the furnace heart加载系统采用杠杆施加试验力，通过上摩擦工具作用于条状试样上，杠杆与上摩擦工具间的接触为球与弧面结构，便于使试验力始终处于法向，如图3所示的部件6、7、4、9和12。
试验前用压力传感器测定试验力，加载系统试验力为2 910N。
上下摩擦工具中设置有冷却通道，用于在试验中通冷却水对摩擦中的高温试样进行快速冷却，如图4所示。
1-固定底座；2-内六角圆柱头螺钉；3-杠杆支杆；4-力方向调节球；5-杠杆；6-内六角圆柱头螺钉；7-受力圆柱；8-螺母；9-摩擦工具连接件；10-直线轴承；11-定位板；12-上摩擦工具；13-支撑柱；14-下摩擦工具；15-圆柱销图3试验机加载系统的示意图Fig．3Schematic of loading system in thetester图4摩擦磨损试验机的摩擦工具Fig．4Friction tools of the friction and wear tester拉伸系统由步进电机套装和直线导轨滑台组成。
步进电机套装包括步进电机控制器、步进电机驱动器及驱动器电源开关。
直线导轨滑台包括滚珠丝杠副、底座和滑块。
步进电机通过联轴器与直线导轨滑台相连，控制滑台的运动速度和行程。
拉伸系统的最大有效行程为1000mm，最大运行速度为50mm/s，最大拉力为1800N。
通过步进电机控制器可以对拉伸系统进行编程，实现102上海金属第41卷不同速度与行程的运动组合，拉伸系统与摩擦试验机见图5。
