第1章 摩擦学绪论 1
1.1 摩擦学的主要内容 1
1.1.1 摩擦 1
1.1.2 磨损 1
1.1.3 润滑 2
1.2 材料成形摩擦学 2
1.2.1 材料成形方法 2
1.2.2 材料成形中的摩擦学系统 3
1.3 对摩擦的认识过程 4
1.3.1 凹凸说 5
1.3.2 粘附说 5
1.4 润滑实践的发展 6
1.4.1 锻造润滑 8
1.4.2 轧制润滑 8
1.4.3 拉拔润滑 9
1.4.4 挤压与其他成形工艺润滑 10
1.5 开展材料成形摩擦学研究的意义 10
1.5.1 目的意义 10
1.5.2 摩擦学面临的任务 12
思考题 12
第2章 表面性质与表面接触2.1 金属表面形貌 13
2.1.1 表面形貌 13
2.1.2 表面粗糙度 14
2.1.3 表面粗糙度的测量 16
2.2 表面吸附与表面氧化 17
2.2.1 金属表面性质 17
2.2.2 表面吸附 18
2.2.3 表面氧化 19
2.3 表面张力与接触角 20
2.3.1 表面张力 20
2.3.2 接触角 21
2.4 表面特征与接触面积 22
2.4.1 表面特征 22
2.4.2 接触面积 22
2.5 表面塑性粗糙化 23
2.5.1 金属变形与表面粗糙化 23
2.5.2 润滑条件下金属变形表面粗糙化 25
思考题 26
第3章 材料成形摩擦理论3.1 材料成形过程摩擦的特点和作用 27
3.1.1 摩擦的特点 27
3.1.2 摩擦的作用 28
3.2 摩擦类型 30
3.2.1 干摩擦 30
3.2.2 边界摩擦 31
3.2.3 流体摩擦 31
3.2.4 混合摩擦 32
3.3 基本摩擦理论 32
3.3.1 分子-机械理论 33
3.3.2 粘着理论 34
3.3.3 修正的粘着理论 35
思考题 37
第4章 影响摩擦的因素 38
4.1 接触表面性质 38
4.1.1 金属种类与化学成分 38
4.1.2 工模具表面状况 39
4.2 接触表面的界面膜 40
4.2.1 污垢膜 41
4.2.2 氧化膜 41
4.2.3 金属膜 43
4.3 成形温度 43
4.3.1 无润滑条件 43
4.3.2 有润滑条件 44
4.4 成形速度 45
4.4.1 轧制速度 45
4.4.2 拉伸速度 47
4.5 变形程度 48
4.5.1 载荷的影响 48
4.5.2 变形程度的影响 48
思考题 51
第5章 成形工艺润滑剂概述5.1 工艺润滑剂的基本功能 52
5.1.1 基本功能 52
5.1.2 分类 53
5.2 油基润滑剂 53
5.2.1 矿物油 53
5.2.2 动植物油 55
5.2.3 合成油 56
5.3 乳化液 57
5.3.1 乳化剂 58
5.3.2 乳化液的组成 59
5.3.3 乳化液的制备 60
5.3.4 乳化液的热分离性 61
5.4 固体润滑剂 62
5.4.1 石墨 62
5.4.2 二硫化钼 63
5.4.3 其他固体润滑剂 63
5.5 润滑剂的理化性能及其评价 64
5.5.1 黏度 64
5.5.2 密度 65
5.5.3 闪点 65
5.5.4 倾点与凝点 65
5.5.5 馏程 65
5.5.6 酸值 66
5.5.7 碘值 66
5.5.8 水溶性酸碱 66
5.5.9 皂化值 66
5.5.10 水分 67
5.5.11 灰分 67
5.5.12 残炭 67
5.5.13 机械杂质 67
5.5.14 硫含量 68
5.5.15 芳烃含量 68
5.5.16 腐蚀性 68
5.6 润滑剂的流变 68
5.6.1 黏度与压力的关系 68
5.6.2 黏度与温度的关系 70
5.6.3 润滑油密度与压力、温度的关系 73
5.7 工艺润滑剂中添加剂 73
5.7.1 添加剂的分类 74
5.7.2 添加剂的作用机理 75
5.7.3 添加剂的作用效果及影响因素 79
5.8 润滑剂使用与环境保护 81
5.8.1 润滑剂的毒性与防护 81
5.8.2 废油处理 82
5.8.3 乳化液废液处理 83
思考题 83
第6章 基本工艺润滑理论6.1 润滑状态 85
6.1.1 流体润滑状态 86
6.1.2 混合润滑状态 87
6.1.3 边界润滑状态 87
6.1.4 润滑状态的判别 88
6.2 流体润滑 90
6.2.1 润滑模型的建立 91
6.2.2 轧制变形区润滑效果分析 94
6.3 混合润滑 96
6.3.1 平均流动方程 96
6.3.2 粗糙表面接触变形机制 98
6.3.3 混合润滑变形区模型 101
6.3.4 混合润滑变形区分析 104
6.4 边界润滑 106
6.4.1 边界吸附膜 107
6.4.2 边界润滑模型 108
6.4.3 润滑机理与作用效果 109
思考题 112
第7章 轧制过程摩擦与润滑7.1 轧件的咬入与稳定轧制 113
7.1.1 轧件咬入条件 114
7.1.2 稳定轧制 116
7.1.3 改善咬入的措施 116
7.1.4 前滑与后滑 117
7.1.5 前滑与摩擦系数的关系 118
7.2 轧制过程中的摩擦与磨损 119
7.2.1 轧制变形区摩擦条件 119
7.2.2 摩擦对轧制压力的影响 120
7.2.3 轧制过程的磨损 122
7.2.4 影响磨损的因素 123
7.3 热轧工艺润滑 124
7.3.1 热轧工艺润滑的作用 124
7.3.2 热轧工艺润滑机理 125
7.3.3 热轧工艺润滑剂 125
7.3.4 热轧工艺润滑效果 127
7.4 冷轧工艺润滑 129
7.4.1 冷轧工艺润滑的作用 129
7.4.2 冷轧工艺润滑剂 130
7.4.3 冷轧工艺润滑的应用 134
7.5 工艺润滑系统 140
7.5.1 热轧工艺润滑系统 141
7.5.2 冷轧工艺润滑系统 143
7.6 润滑剂的维护与管理 146
7.6.1 乳化液使用与管理 146
7.6.2 轧制油使用与管理 148
思考题 150
第8章 拉拔过程的摩擦与润滑8.1 拉拔过程摩擦分析 151
8.1.1 拉拔过程受力分析 151
8.1.2 摩擦对拉拔过程的影响 152
8.1.3 影响摩擦的因素分析 154
8.2 润滑方式与表面处理 155
8.2.1 拉拔润滑的作用 155
8.2.2 拉拔润滑方式 155
8.2.3 表面处理 157
8.3 拉拔工艺润滑剂 157
8.3.1 润滑剂的选择依据 157
8.3.2 干式拉拔润滑剂 158
8.3.3 湿式拉拔润滑剂 159
8.4 拉拔工艺润滑的应用 160
8.4.1 钢丝拉拔 160
8.4.2 铝管棒线材拉拔 161
8.4.3 铜管线材拉拔 161
8.4.4 其他有色金属拉拔 163
思考题 163
第9章 挤压过程的摩擦与润滑9.1 挤压过程的摩擦 164
9.1.1 挤压方式与摩擦特性 164
9.1.2 挤压变形时摩擦对金属流动特征的影响 165
9.1.3 挤压过程的摩擦分析 167
9.1.4 摩擦对挤压过程及表面质量的影响 169
9.2 挤压过程的工艺润滑 172
9.2.1 工艺润滑的部位 172
9.2.2 挤压工艺润滑剂 173
9.3 挤压工艺润滑应用 175
9.3.1 热挤压润滑 175
9.3.2 冷挤压润滑与表面处理 178
思考题 179
第10章 冲压过程中的摩擦与润滑10.1 冲压成形摩擦特征 181
10.1.1 冲压过程摩擦分析 181
10.1.2 摩擦对冲压成形力的影响 183
10.2 冲压过程的工艺润滑 184
10.2.1 工艺润滑的作用 184
10.2.2 工艺润滑剂的选择 184
10.2.3 润滑方式 185
10.3 冲压工艺润滑的应用 186
10.3.1 薄板冲压工艺润滑 186
10.3.2 铝制品冲压工艺润滑 186
10.3.3 对冲压工艺润滑的新要求 187
思考题 188
第11章 金属成形中的磨损11.1 磨损 189
11.1.1 磨损过程 190
11.1.2 磨损与摩擦关系 190
11.2 磨损的类型 191
11.2.1 粘着磨损 192
11.2.2 磨粒磨损 193
11.2.3 疲劳磨损 194
11.2.4 化学磨损 195
11.3 金属成形中的磨损 196
11.3.1 磨损形式多样性 196
11.3.2 金属变形时的粘着磨损 197
11.3.3 工模具的磨损 198
11.3.4 磨损对成形制品质量的影响 199
11.3.5 减少磨损的方法与措施 200
思考题 202
第12章 材料成形过程中摩擦测试12.1 摩擦磨损实验机 203
12.1.1 四球摩擦磨损实验机 204
12.1.2 梯姆肯摩擦实验机 205
12.1.3 法莱克斯摩擦磨损实验机 205
12.1.4 MM-200磨损实验机 206
12.2 模拟实验 207
12.3 实际成形过程测定 209
12.3.1 最大咬入角法测量咬入时摩擦系数 209
12.3.2 前滑法测量轧制变形区摩擦系数 209
12.3.3 由反拉力直接测量拉拔摩擦系数 210
12.3.4 变形力反推法 211
思考题 213
参考文献 214