金属加工过程及其润滑剂

金属压力加工中的摩擦与润滑摘要：摩擦与加工作为金属压力加工中的重要组成因素，有着不可忽视的地位，想在金属压力加工中使金属制造的企业效能有所突出，就必须充分重视金属压力加工中的摩擦与润滑。

本文从金属压力加工中摩擦与润滑的作用机制着手，逐一对金属压力加工中摩擦和润滑的影响因素或者重点特征进行简要浅析，意在突出金属压力加工中摩擦与润滑的特殊作用，希望能在理论方面提供一些参考价值。

关键词：金属压力加工；摩擦和润滑；现代金属冶炼技术一、在金属压力加工中摩擦与润滑的作用机理（一）金属压力加工中摩擦的作用机理在金属压力加工产业的过程当中，摩擦主要以干摩擦、边界摩擦、液体摩擦这三种形式的方式存在。

除此之外，半干摩擦和半液体摩擦这两种和类型的摩擦又是比较特殊的存在。

在金属压力加工的过程当中，外部力量的推动作用让金属材质的晶体随着一定移动方向在晶体间滑移面上发生了滑移，就是这一个个的推动滑移在多个单位条作用的过程中，产生了宏观意义上的金属变形，也是我们常说的金属压力加工的由来。

这个金属压力加工过程中的补偿流动剪切力就是我们常说的金属压力加工的摩擦，也称金属压力加工的摩擦力。

而金属压力加工的摩擦力又由摩擦接触面积以及剪切强度极限这两方面的因素构成。

（二）金属压力加工中润滑的作用机理在金属压力加工中，摩擦力并不是百利而无一害，为了减轻部分元件的摩擦力，就与之相对的又有了一个名词——润滑。

即在金属压力加工的过程中，假如工具与元件之间的间隙位置上有润滑剂的附着，那么相应的润滑剂就会承受来自金属压力加工过程中的一部分接触负荷，我们也将这种作用称之为摩擦应力。

提到润滑，就不得不先讲一讲金属压力加工中工具与元件之间的接触率。

参与金属压力加工的用具表面常情况下会覆盖着一层氧化膜，除此之外，还会有一些因为物理作用或者化学作用而吸附来的水蒸气或者有机物质。

正是因为金属表层与化学作用形成在边界的起到润滑作用的薄膜的存在，才使得金属压力加工中工具与元件之间的接触率变小，相应的两者之间实际接触的摩擦也会有所减少。

浅谈金属压力加工中的摩擦与润滑摘要：在金属压力加工过程之中，摩擦和润滑无疑是其中不可忽视的工艺因素。

变形金属与变形工具之间的摩擦力，绝大部分情况下，都是有害的摩擦力，仅有如轧辊咬入金属这种极少数的情况下的摩擦力，才会对金属压力加工过程产生促进作用。

为此，在金属压力加工过程中，润滑剂的使用就变得十分重要。

本文结合笔者实际工作经验，简要分析了金属压力加工过程中的摩擦与润滑，以期能为相关工作者提供一定参考。

关键词：金属压力加工；摩擦；润滑1摩擦和润滑的机理摩擦于金属压力加工中，主要分为如下几种类型：吸附摩擦、液体摩擦、干摩擦，以及另外两种混合摩擦，半液体摩擦与半干摩擦。

在压力加工过程中，金属工件的晶体在外力的作用之下，沿着滑移方向于晶间的滑移面上出现滑移。

宏观的金属塑性变形，在数个滑移单元一同协调作用时，就会产生。

因此，实质上塑性变形，就是表层金属的剪切流动变形过程。

为此，金属压力加工中摩擦力，就是克服流动剪切力。

若是在金属压力加工过程中，将润滑剂加入到工件和工具之间的空隙处，则能够一定程度啥还给你减少接触载荷，使得摩擦应力能维持在一个较低的状态。

通常工具表面都覆盖有一层氧化膜，同时还或多或少存有一些因为化学和物理作用而吸附的有机物质与水蒸气。

正是由于有着化学吸附和金属表面所形成的边界润滑膜，实际接触部分的摩擦力不会很大。

虽然，润滑剂分子和金属表面互相吸引，会形成定向排列的分子棚，层间剪切阻力也比较小。

但工件和模具间的界面，难以出现平直光滑这一理想的状态，因而，较易破坏吸附层表面，形成半干摩擦。

金属和润滑剂之间的分子作用力，决定了润滑剂吸附层内分子的定向排列。

分子的定向排列明显增强，则润滑剂之中有着表面活性分子式，为此，在非极性介质中加入带有表面活性的物质，会使润滑的效果得以很大改善。

2金属压力加工中摩擦的特点和影响因素2.1摩擦的特点（1）压力高且接触面积大。

金属压力加工过程中的单位压力，通常是500兆帕。

金属压力加工中的摩擦与润滑摘要:在金属压力加工的过程中，摩擦与润滑是其中比较重要的工艺因素。

对于影响摩擦的因素，润滑剂的使用机理和特点等都是需要重视和研究的问题。

本文从这些问题提出以下粗浅的想法。

关键词:金属压力加工；摩擦；润滑引言在金属压力加工中,制品与工具表面间存在相对滑动,不可避免地会产生摩擦。

为了减轻这种外摩擦的不良影响,通常需要进行工艺润滑。

事实证明:了解这种偶件之一的金属基体发生连续塑性变形条件下的摩擦与润滑的规律,无论在理论上和实践上都有着极其重要的意义。

一、金属压力加工中摩擦的特点及影响因素（一）金属压力加工中摩擦的特点金属压力加工与一般机械传动中的摩擦相比,具有以下特点:（1）界面温度高压力加工时,接触面的表层温度随着滑动速度的增大而升高且不均匀,摩擦系数随滑动速度和温度的升高而增大。

但是,当温度超过一最大值后,摩擦系数随滑动速度和温度的升高而下降。

例如,同一材料在锤上镦粗比压力机上镦粗摩擦系数小20%～25%。

（2）压力高,接触面积大压力加工时的单位压力一般为500MPa。

单位压力小时,摩擦系数与压力无关。

当压力大到某一值后,摩擦系数趋于稳定。

接触面积大小与材料种类有关。

随着接触面积增大,材料粘着系数与摩擦系数也增大。

（二）金属压力加工中摩擦的影响因素（1）变形温度在压力加工中,变形温度对摩擦的影响十分复杂、随着温度的升高,将会出现互相矛盾的两种现象:一方面,金属容易产生氧化皮,因而摩擦系数增大;另一方面,变形应力的降低又使摩擦系数减小。

而且,随着温度的变化,氧化皮的性质和厚度也发生变化。

在温度较低时,氧化皮呈脆性。

随着温度增高,氧化皮厚度增大,摩擦系数也增大。

达到一定温度时,氧化皮开始软化,摩擦系数达到峰值。

温度再升高时,氧化皮的塑性增大到一定限度,摩擦系数减小。

含碳量对摩擦的影响,主要在于氧化皮性质不同。

（2）变形速度在压力加工中,变形速度对摩擦系数的影响也很大。

变形速度增大时,摩擦系数降低。

金属塑性加工的润滑(金属加工工艺的润滑-----之二)概述：金属塑性（成型）加工是指利用模具使金属在应力下塑性变形，如轧、拉拔、冲压、挤压等。

通常把金属变形用的润滑剂称为金属加工工艺用液体。

本节只叙述金属加工工艺用液的相关内容，关于金属成型设备，如：轧机、锻锤、压力机及油膜轴承的润滑，详见钢铁冶金机械的润滑。

一、金属成型加工工序的类别及金属塑性加工工艺用润滑剂的分类：1、金属成型加工工序的类别：金属成型过程分为初级成型和二次成型过程的，在成型加工中从熔融金属到成品零件的完成一般的加工工序是：铸模成型、热轧、热压、冷轧、拉拔或冷压。

热加工过程通常用于初级加工或大变形加工过程。

这部分过程通常包括：锻造、轧制、挤压、拉杆、拉丝、制造无缝管。

二次成型过程主要指薄板成型过程（含冲压），涉及一系列的零件形状，该过程可以按许多方式分类，在此不做详细说明。

2、金属成型润滑剂的分类：ISO于1986年通过IS06743/7，按油基、水基将加工液分为MH和MA两大类，又根据每类的化学组成、应用各分为8类和9类，共17类，该标准将目前众多的金属加工液的品种均可包含进去，我国已等效采用了该标准，制定了GB7631.5。

以下的分类是根据溶液介质状态进行分类。

1）、纯油型：包括矿物油、动植物油及其混合物，通常加入含硫、磷、氯的极压抗磨添加剂，具有良好的润滑性，用在负荷大的工序，但冷却性能较差。

从环保的角度，现在惰性极压添加剂（PEP）有取代含磷硫添加剂的趋势。

2）、可溶性油：含80%以上的油，加入乳化剂、添加剂和水，形成不透明的乳化液，胶体颗粒大于1微米，既具有纯油性润滑剂的良好润滑性，也具有水溶液的良好的冷却性，而且能减少着火的危险，使用时需稀释，比例大约是20：1，缺点是容易被细菌污染变质。

同时可用于有色金属的加工，PH值保持在8-9之间。

3）、半合成液：基本上是水溶液，含有少量的油（10-30%），乳化颗粒很少（0.05-1.0微米）,半合成液化的冷却性能比可溶性油好但润滑性则不如可溶性油.外观与乳化颗粒大小有关,使用时需要稀释.4)、合成液：不含油的透明水溶液，添加剂加入量可达50%，使用时需要稀释成2-10%水溶液。

增摩剂的主要成分-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：增摩剂是一种广泛应用于金属加工领域的化学添加剂。

它能够在金属加工过程中起到润滑、冷却和保护的作用，有效减少摩擦和磨损，并提高加工效率和工件质量。

在金属切削、铸造、锻造、冲压等工艺中，增摩剂被广泛应用，成为不可或缺的一部分。

增摩剂的主要成分是一种复合化学物质，由多种有机和无机成分组成。

其中，有机成分包括脂肪酸、油脂、酚类化合物等；无机成分则包括硫化物、氯化物、磷酸盐等。

这些成分被精心设计和配置，以满足不同金属加工过程中的需求。

通过添加这些成分，增摩剂能够形成一层均匀而稳定的润滑膜，降低金属之间的摩擦系数，减少切屑与工具的粘着和焊接，防止刀具过早磨损和断裂，从而提高加工质量和工具寿命。

此外，增摩剂中的冷却成分能够吸收和带走金属加工过程中产生的大量热量，降低工件和刀具的温度，减少热变形和热裂纹的产生，保持加工精度和尺寸稳定性。

保护成分则能与金属表面发生反应，形成一层保护膜，防止金属与空气中的氧、水分等发生反应，减少氧化和腐蚀的发生，延长金属零件的使用寿命。

总之，增摩剂的主要成分是多种有机和无机化合物的复合物，通过润滑、冷却和保护等作用，有效提高金属加工的效率和质量。

随着科技的发展和需求的变化，增摩剂的成分和配方也在不断优化和创新，以适应不同材料和工艺的要求。

1.2文章结构文章结构是指文章的整体组织、安排和布局。

一个良好的文章结构能够使读者更好地理解和吸收文章的信息。

本文将按照以下结构进行叙述：1. 引言1.1 概述在增摩剂的应用过程中，其主要成分起到了至关重要的作用。

了解增摩剂的主要成分对于我们更好地理解增摩剂的功能和应用具有重要意义。

1.2 文章结构本文将主要分为三个部分进行叙述：增摩剂的定义和作用、增摩剂的主要成分以及结论。

其中，增摩剂的定义和作用部分将介绍增摩剂的基本概念、作用原理和应用领域；增摩剂的主要成分部分将详细讨论增摩剂中的各种成分及其功能；结论部分将对本文进行总结，并展望增摩剂的应用前景。

波音润BOELUBE—波音飞机金属加工专用润滑剂。

波音润BOELUBE更好的润滑剂其由波音公司专用研发生产的太空时代润滑剂它可以在切削边缘及工件的工作区域更光滑降低表面的磨擦力可以减少热的产生以及将产生的切屑粘接在一起这可使工具保持较长时间的切削并可取得较好的公差及更多的产量。

波音润BOELUBE 完全按照人性理念而设计生产对人体无毒害及副作用其可生物降解。

波音润BOELUBE具非腐蚀性的不可燃化学稳定性强其不包含卤素、重金属、硫、磷、硅、石油或链烷烃石腊。

波音润BOELUBE不包含被以下协会或部门所禁止的危险物质OSHA、WHMIS、IARC、NTP。

以及通过美国各州的法则的认可。

如需要更多详细资料请参考材料安全资料表。

独特的化学性质波音润BOELUBE的高强度油膜、润滑性以及独特的极性性质确保其能提供超级金属加工润滑能力。

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波音润BOELUBE确保操作人员有一个安全、有效的条件下加工各种金属复合材料石墨材料而不会有皮屑碳灰的现象而且不需经特殊处理或有典型的废液处理难题。

波音润BOELUBE可用水性清洁剂或溶剂以及改善醇类容易地清洗掉。

此产品允许暴露在核能下且不需事先的热处理。

在大多数情况下波音润与油漆与封装材料是相容的。

且其在加之后可保留在工件表面当作防锈剂。

标志波音润BOELUBE是波音公司著名的一个品牌这些产品代表经同波音飞机公司生产和聚集着多年润滑油品经验的一系列专用润滑油。

波音润公司拥在波音公司在全球用于波音润滑剂的生产权和行销权。

波音润BOELUBE广泛地应用在商用及军事飞行器领域包括航空工业的零件供应厂商。

波音润常被世界上最大的航空公司用于维修、加工。

目前已使用波音润产品的厂商已包括汽车、电脑、精密电子、珠宝、油田行业、木工工业及光学领域。

应用波音润BOELUBE建议可用于以下材料钛、镍合金、铝、不锈钢、石墨、复合材料、蜂窝状材料、合成纤维和木材。

金属材料锻造工艺流程金属材料锻造工艺流程锻造是一种常用的金属材料加工方式，通过对金属材料的塑性加工，可以使其形成所需的形状和尺寸。

下面将介绍一种典型的金属材料锻造工艺流程。

首先，需要选择合适的金属材料进行锻造。

常见的金属材料有钢、铝、铜等。

不同的材料具有不同的物理和化学性质，因此在锻造工艺中需要根据具体的要求选择合适的材料。

接下来，需要对选定的金属材料进行预处理。

这包括清洗和加热。

清洗可以去除材料表面的杂质和氧化物，使其表面更加洁净。

加热可以提高材料的塑性，更容易进行变形。

加热的温度一般根据材料的性质和形状来确定。

然后，进行锻造操作。

锻造可以分为冷锻和热锻两种方式。

冷锻是在室温下进行的，适用于某些特殊材料或对材料的塑性要求不高的情况。

热锻是在高温下进行的，可以使材料更容易进行变形，适用于大多数金属材料。

锻造操作主要包括以下几个步骤：1. 压料：将加热后的金属材料放在模具中，然后用压力机施加压力将其压实。

这一步可以使材料的形状更加均匀，减少气孔和晶粒的缺陷。

2. 长圆：将压实后的金属材料通过模具进行变形，使其变成指定的形状和尺寸。

这一步需要根据锻件的具体要求来调整模具的形状和尺寸。

3. 中频加热：在锻造过程中，可能需要对金属材料进行中频加热。

中频加热可以使材料更加均匀地加热，减少变形的应力和晶粒的缺陷。

此外，中频加热还可以提高锻件的机械性能。

4. 继续锻造：在完成上述步骤后，可能需要对锻件进行进一步的锻造，以使其更加符合要求。

这一步需要根据锻件的具体情况来决定。

最后，对锻造后的金属材料进行热处理。

热处理可以通过一系列的加热和冷却过程改变材料的组织结构和性能。

常见的热处理方法有退火、正火、淬火等。

通过热处理，可以使锻造后的材料达到更好的机械性能和物理性能。

总之，金属材料锻造工艺是一项重要的金属加工工艺，通过对金属材料的塑性加工和热处理，可以使其形成所需的形状和尺寸，达到一定的机械性能和物理性能要求。

金属加工上油工艺流程英文回答：Metal processing involves various techniques to shape and manipulate metal materials. One important step in the metal processing workflow is the application of oil. The oiling process is crucial as it helps to improve the performance and longevity of the metal products. In this response, I will explain the oiling process in metal processing and its importance.The oiling process in metal processing involves the application of a lubricant or oil onto the surface of the metal. This is typically done using a brush, spray, or immersion method. The purpose of oiling is to reducefriction and heat generation during the metalworking process. It helps to prevent the metal from sticking to the tools or machinery and ensures smooth and efficient operations.There are several types of oils that can be used in metal processing, including cutting oils, forming oils, and rust preventives. Cutting oils are used during machining operations to lubricate the tool and workpiece, reducing friction and heat. Forming oils are used in processes such as bending, stamping, and drawing to facilitate smooth metal deformation. Rust preventives are applied to protect the metal surface from corrosion during storage or transportation.The oiling process is essential for several reasons. Firstly, it helps to improve the tool life and performance. By reducing friction and heat, the oiling process minimizes tool wear and extends the lifespan of cutting tools. This results in cost savings for the metal processing industry as there is less frequent need for tool replacement.Secondly, oiling enhances the surface finish of the metal products. The lubricating properties of the oil prevent scratching or gouging of the metal surface during processing. This ensures that the final product has a smooth and polished appearance, which is important forindustries such as automotive, aerospace, and electronics.Thirdly, oiling helps to prevent rust and corrosion. Metal materials are prone to oxidation when exposed to moisture or air. By applying rust preventives during the oiling process, a protective layer is formed on the metal surface, preventing the formation of rust and extending the product's lifespan.Lastly, the oiling process also plays a role in improving the overall efficiency of metal processing operations. By reducing friction and heat, the energy consumption and heat generation during the metalworking process are minimized. This leads to improved productivity and reduced operating costs for metal processing facilities.In conclusion, the oiling process is an important stepin metal processing. It helps to improve tool life, enhance surface finish, prevent rust and corrosion, and increase overall efficiency. By understanding the significance of oiling and using the appropriate oils for different metalworking processes, manufacturers can ensure high-quality metal products that meet customer requirements.中文回答：金属加工涉及各种技术来塑造和操纵金属材料。

冲压过程中润滑剂的选择与使用引言冲压是一种常见的金属加工方法，它通过将金属板材置于冲床中，利用冲压模具对金属板材进行冲击、剪切和变形，最终得到所需形状的工件。

在冲压过程中，润滑剂的选择和使用起着至关重要的作用。

润滑剂能够减小金属板材与模具之间的摩擦力，降低模具磨损，提高成形质量，同时还能够防止工件表面氧化和腐蚀。

本文将详细介绍冲压过程中润滑剂的选择和使用。

润滑剂的选择润滑剂的选择应根据冲压材料、模具材料、工艺要求以及经济性等方面进行综合考虑。

润滑剂的种类常见的润滑剂可分为干润滑剂和润滑液两大类。

1.干润滑剂：干润滑剂主要以粉末、膏体和涂层等形式存在。

粉末干润滑剂常见的有石墨粉、金刚石粉、滑石粉等；膏体干润滑剂常见的有油脂基膏体、石蜡膏体等；涂层干润滑剂主要是将特殊润滑膜涂覆在模具表面。

干润滑剂的优点是不含水分，不易引起腐蚀，但润滑性能较差。

2.润滑液：润滑液可以分为油性润滑液和水性润滑液两种。

油性润滑液主要是矿物油和合成油，并加入一定的添加剂；水性润滑液则是以水为基础，加入各类添加剂。

润滑液具有良好的润滑性能和冷却性能，但在使用过程中需要防止氧化和腐蚀。

润滑剂的选择原则在选择润滑剂时，应根据以下原则进行选择：1.适用性原则：润滑剂要与冲压材料和模具材料相容性好，不产生不良反应。

2.润滑性能原则：润滑剂要具有良好的润滑性能，能够有效降低摩擦力。

3.冷却性能原则：润滑剂要具有良好的冷却性能，能够有效降低工件和模具的温度。

4.防锈性能原则：润滑剂要具有良好的防锈性能，能够保护工件表面不被氧化和腐蚀。

5.环保性原则：润滑剂应尽量选择无毒、无污染、可回收的润滑剂。

润滑剂的使用润滑剂的使用应根据冲压工艺和需要进行合理的调整和控制。

涂覆润滑剂涂覆润滑剂是将润滑剂均匀涂覆在金属板材表面或模具表面，以减小金属板材与模具之间的摩擦力。

涂覆润滑剂的方法包括手工涂覆、机械喷涂和浸润式涂覆等。

涂覆润滑剂的注意事项：•涂覆应均匀，避免涂层过厚或不均匀。

金属加工液中功能添加剂的应用罗新民教授二〇一〇年十月·苏州-润滑剂、防锈剂、表面活性剂与杀菌剂-主要内容润滑剂1防锈剂2表面活性剂3杀菌剂4§润滑剂能降低加工过程中的摩擦阻力和工具磨损，获得更好的加工精度和表面质量，延长工具使用寿命。

它包括基础油、油性剂和极压抗磨剂。

§（一）基础油§1、矿物油§I类、II类、III类基础油：国产I类、II类，III类基础油主要从日本、韩国进口。

§溶剂油：D40，D60，D80，D70，D90，D110，异构烷烃等；§低黏度油：柴油，煤油，全损耗系统用油，70N，90N，150SN，非标油等；§高黏度油：500SN，150BS，减线油，抽余油等。

§2、植物油§菜籽油，棉籽油，妥尔油，棕榈油，椰子油等。

§3、动物油：猪油，牛油等。

§4、合成油§酯类油：有双酯、多元醇酯、季戊四醇酯、复酯、自乳化酯等多种类型。

§聚α-烯烃（PAO）：用于要求高低温等特殊场合，如内燃机油和齿轮油等，在加工用油中较少用到。

§硅油：用作脱模剂，消泡剂等。

§聚醚（PAG）：线性聚合物，比水溶性油剂有更好的润湿性、冷却性、稳定性、抗菌性，使用寿命长。

用作切削油、拉拔油、冲压油和水基淬火液等。

§合成酯的供应商：§CRODA禾大(收购了Uniqema)：合成酯，聚醚，乳化剂。

§德国COGNIS（科宁）公司§英国英锐驰化学有限公司§Hatco公司（美国Chemtura科聚亚集团成员之一）§Lubrizol路博润的聚合酯、水溶/ 可乳化酯和聚亚烷基二醇衍生物§科莱恩（Clariant）合成酯，乳化剂，杀菌剂§三羟甲基丙烷酯：轧制、切削、磨削、拉拔和冲压。

§短链合成酯，挥发性单酯：空调铝翅片冲压油的油性剂，金属加工液的基础油和添加剂。

专利名称：用于金属冷塑性加工的水溶性润滑剂专利类型：发明专利
发明人：张祖良,原锁波
申请号：CN98121131.3
申请日：19981225
公开号：CN1258727A
公开日：
20000705
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种机加工润滑剂,其成分由极压添加剂、油性润滑剂、缓冲剂、防锈剂及促进剂组成,制备时是在高浓度混合脂肪酸皂水溶液,在搅拌下放入缓冲剂、防锈剂、促进剂,在搅拌均匀后放入极压添加剂。

优点:使用本发明的水溶性润滑剂,在金属冷塑加工时,可以降低润滑剂消耗与冷塑加工时的能耗,工作液稳定性好,可以长期使用,并且当前工序(磷化)出现带酸等压正常现象时,该工作液仍不受破坏,使用温度低于通用的硬脂酸皂类润滑剂,有利于冬季作业。

申请人：张祖良,原锁波
地址：110003 辽宁省沈阳市和平区文化路15号楼2-5-2号
国籍：CN
代理机构：中国科学院沈阳专利事务所
代理人：朱光林
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