| 单词 | 金属塑性加工摩擦学 |
| 释义 | 【金属塑性加工摩擦学】 拼译：tribology in metal forming 在金属塑性加工过程中，工具与变形金属间的摩擦、磨损与润滑三者密切相关，构成了当代一门新兴的学科——塑性加工摩擦学。它是研究相互运动物体表面的行为、作用、变化和损伤的理论与实践的一门综合性科学。它涉及到数学、力学、化学、冶金学、机械学以及材料学等多种学科。 “摩擦学”一词是在1966年英国一份润滑调查报告中提出来的，并得到国际上的承认。金属塑性加工摩擦学是摩擦学的一个重要分支，它与一般机械摩擦学相比其最大差异是：在产生摩擦过程中，作为摩擦偶之一的变形金属，在强大的外力作用下连续地发生塑性变形；并且摩擦条件是高温、高压及高速等，因此塑性加工摩擦学具有特殊性。由于塑性加工摩擦学对变形过程、变形力能消耗、金属制品的表面与内部质量、工模具消耗以及反映到最终的经济效益都有非常大的影响。因此，开展塑性加工摩擦学的研究，不仅对金属塑性变形时的应力一应变分析及不均匀变形等塑性加工原理的发展，而且对丰富摩擦学的内容，指导现场的金属材料加工，提高产品的可靠性，延长工具使用寿命及节约材料和能源都有十分重要的意义。金属塑性加工摩擦学是在人们不断总结摩擦、磨损及润滑的基础上构成的独立学科体系。公元前2000年左右国内外劳动人民开始利用摩擦力和动物油作润滑剂。1452～1519年，达·芬奇(da．Vinci)第一个对摩擦提出摩擦力与载荷成正比，而与名义接触面积无关；摩擦力的大小为其重量的四分之一。后来，阿蒙顿(Amonton)通过实验也提出上述两条摩擦定律。库仑在1780年提出摩擦力与速度无关的摩擦第三定律。这3条摩擦定律为摩擦学奠定了理论基础。1720年，牛顿提出粘性流体的摩擦规律的牛顿定律。后来，雷诺(Reynolds)从理论上解释了流体动压润滑原理，也是很有名的流体润滑理论。进入20世纪以来，摩擦学的研究取得了很大进展。在阐明摩擦机理方面提出了机械理论、分子吸附理论、粘着理论、分子一机械理论；在解释磨损起因方面有粘着磨损理论、表面疲劳磨损理论、磨粒磨损理论等；在润滑理论方面有流体动压润滑理论、流体静压润滑理论、弹性流体动压润滑理论以及塑性流体动压润滑理论等。20世纪中期以来，塑性加工摩擦学的研究工作更加活跃，1924年达费尔(W．Tefel)对轧制咬入角随轧辊圆周速度的变化进行了实验，此后他与艾克隆德(S．Ekelund)发表了用最大咬入角法研究轧制摩擦的成果。1925年，卡尔曼(T．V．Kramаn)提出轧制应力平衡微分方程式，采用干摩擦理论求解。为了解决轧制单位压力分布，此后出现了塑性加工摩擦理论。1933年，辛别尔(E．Siebel)提出常摩擦理论，首先用实验确定了轧制时压力分布。1934年，巴甫洛夫(Иг．M．лавlов)提出用强迫制动法测定轧制过程中平均摩擦系数。1939年，纳依达(A．Nadai)提出流体润滑理论。1943年，奥罗万(E．Orowan)提出粘着理论。1946年，采里柯夫(A．И．чеAkоb)提出混合摩擦理论。同年路翁特(Lwnt)和马克第郎(Mactellan)建议用测量拉拔力和反拉力方法计算平均摩擦系数。1952年，马里由恩(Maleuan)提出将拉拔模沿轴线剖成两半以测量径向压力设想。1955年，维斯瑞兹(Wistreich)成功地实现了这一设想。1954年，科瑞斯特菲维逊(Cnristophevson)提出在拉拔模前放一管子，可以增加润滑剂在模口的压力，从而开辟了动压润滑研究。1955年劳茵(Rooyen)用测压销方法研究轧制时，变形区接触面上摩擦力的分布规律。60年代以来，用解析方法研究流体润滑有了一定进展。1962年，日本工藤英明等人发表了封入润滑挤压法，减少挤压时的摩擦阻力。1964年，日本田中英八郎用27种润滑剂对几种不同材料进行了压缩对比试验，观察到了润滑剂粘度与摩擦系数之间的关系，并且考虑到接触面上由于温升使润滑油粘度降低的雷诺方程解。引用雷诺方程，并考虑由于温度、压力使润滑油粘度变化以及塑性变形时的平衡方程与屈服条件联立，解出面压分布、油膜厚度与温度等所谓的塑性流体润滑理论，已成为研究塑性加工中流体润滑问题新的注目点。1979年，从中国第1届轧钢理论会议起，关于塑性加工摩擦学的许多研究成果已达国际先进水平。塑性加工摩擦学由最初的摩擦润滑系统和基本理论的研究向材料科学与技术(包括表面科学与工程)以及摩擦、磨损、润滑机理研究过渡。未来塑性加工摩擦学的研究内容主要有：1．摩擦表面的研究：(1)表面膜的物理和化学性质；(2)表面膜的形成和破裂；(3)表面结构和成分的作用；(4)表面膜形成的摩擦化学反应和动力学特性。2．摩擦材料和润滑剂研究：(1)符合环保和操作要求的轧制液体润滑剂；(2)拉拔润滑载体与固体润滑剂；(3)耐高温、高压自润滑材料及润滑剂；(4)高效水溶型润滑剂。3．试验中的重要问题：(1)环境和试验条件的控制；(2)试验程序和研究方法的标准；(3)实验结果和实际系统的对应性；(4)摩擦学数据库。以上诸项研究，只有通过高等院校、科研院所及工厂的紧密合作，也需要各学科间的统力配合，才能取得更快更大的进步。【参考文献】：1 姚若浩．金属压力加工中的摩擦与润滑．北京：冶金工业出版社．19l12John A Schey American Socicty for Metals，1981，1～93 叶茂．金属塑性加工中摩擦润滑原理及应用．沈阳：东北工学院出版社，1990．2～104 戴雄杰．摩擦学基础．上海：上海科学技术出版社，1984．1～6(东北大学温景林教授、薛妍硕士撰) |
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