軋制過程摩擦的特點(diǎn)

軋制過程中，軋輥與軋件之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻礙接觸表面金屬質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)的阻力，稱之為外摩擦。其阻力叫摩擦阻力或摩擦力，摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。而軋件發(fā)生塑性變形時(shí)，金M內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)（滑移）引起的摩擦叫內(nèi)摩擦。固體的內(nèi)摩擦是整體分子強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)的直接后果，這些分子在平衡狀態(tài)下，間隔緊密，彼此之間顯示出一種強(qiáng)烈的相互吸引力和排斥力。內(nèi)摩擦引起金屬本體內(nèi)部剪切，并導(dǎo)致內(nèi)部發(fā)熱。至目前為止，對(duì)金屬材料的內(nèi)摩擦研究尚不夠，資料亦很貧乏。因此，軋制過程屮所論述的摩擦通常是指軋輥與軋件之間的外摩擦。

軋制過程中的摩擦與一般機(jī)械運(yùn)動(dòng)相比，因接觸表面的物理性質(zhì)相同，所以，研究乳制過程中的摩擦同樣應(yīng)建立在一般摩擦理論基礎(chǔ)上。但是，兩者又有差別，金屬軋制中的摩擦具有下述特點(diǎn)：

(1)內(nèi)外摩擦同時(shí)存在。在軋制過程中由于金屬發(fā)生塑性變形，所以內(nèi)外摩擦同時(shí)存在，相互作用，內(nèi)摩擦的表現(xiàn)形式是產(chǎn)生變形熱，而機(jī)械運(yùn)動(dòng)中只有外摩擦存在。

(2)接觸壓力高。金屬軋制時(shí)，接觸面承受較高的接觸壓力。熱軋時(shí)，接觸單位壓力達(dá)50-500MPa。冷軋時(shí)可達(dá)500-2500MPa。而運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械中，一般重荷軸承所受壓力也不過是20-50MPao

(3)影響摩擦的因素眾多。接觸摩擦應(yīng)力是變形區(qū)內(nèi)金屬所處應(yīng)力狀態(tài)、變形區(qū)幾何參數(shù)以及外界軋制工藝條件（溫度、速度、變形程度及變形方式等）的函數(shù)。例如，摩擦應(yīng)力是接觸面坐標(biāo)點(diǎn)的函數(shù)，熱軋時(shí)，越靠近變形區(qū)中性面處，接觸摩擦應(yīng)力愈大；薄件比厚件的摩擦應(yīng)力要大；高溫時(shí)的摩擦應(yīng)力一般比低溫時(shí)的要大。

(4)接觸表面狀況與性質(zhì)不斷變化。運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械零件之間的接觸屬彈性變化范圍。整體零件不會(huì)發(fā)生塑性變形，僅僅是因磨損而產(chǎn)生少量新表面。而金屬軋制過程中軋件發(fā)生塑性變形，接觸表面不斷擴(kuò)大和更新（內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)移至表面）。此外，表面氧化膜層破壞后，金屬新表面裸露，都將引起接觸表面狀況與組織和性能的改變。尤其在高溫時(shí)，例如，鋼加熱到950-1160℃,鋁

350-650℃時(shí)，工件表面氧化，且表面各層氧化物組成（例如， 鋼的氧化層有Fe2O3、Fe3O4和FeO三種氧化物層）與性質(zhì)都不 一致，都會(huì)使接觸摩擦應(yīng)力改變。通常，髙溫氧化物能減少摩 擦，起潤滑作用；而室溫氧化物性質(zhì)較堅(jiān)硬而脆，在加工時(shí)氧化 膜破碎后，起磨粒磨削作用。冷加工時(shí)，因加工硬化，引起金屬 組織與性能變化，也會(huì)導(dǎo)致接觸副摩擦狀況的改變。

總之，摩擦始終存在于軋制過程中，而摩擦的作用，就像萬有引力對(duì)自然界的作用一樣，有時(shí)需要它，有時(shí)又盡量避免它。