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不同润滑介质下铜箔摩擦磨损性能研究

2012-01-29刘娜娜孙建林

武汉科技大学学报 2012年6期

刘娜娜,孙建林,武 迪,夏 垒

(北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083)

润滑对压延铜箔成型过程具有重要的作用[1-3],而精确的润滑技术是高质量铜箔轧制的关键因素之一[4-5]。Okazaki Tetsuya等[6]在研究含碘化合物轧制油对铜及其合金的摩擦学特性时发现,含碘化合物能降低摩擦系数,特别是含SnI2的轧制油可显著降低摩擦系数。马育体等[7]采用加氢减一线油为基础油,复配适量的醇、酯类油性剂及抗氧添加剂等,研制出的铜及其合金轧制油具有良好的润滑性、冷却性及退火清净性。

本文研究铜-钢摩擦副在无润滑、水润滑、基础油和CFO润滑等条件下的摩擦磨损行为,研究接触压力和铜箔厚度对铜箔摩擦磨损性能的影响。

1 实验

摩擦磨损实验在MM-W1A立式万能型摩擦磨损试验机上进行,采用盘-盘磨损形式,磨盘直径为φ50 mm,材料为GCr15轴承钢,转速为100 r/min,接触压力为0.1~0.4 MPa。将铜箔加工成φ60 mm的圆片试样,将试样粘贴在下磨盘,试验过程中用滴管将不同润滑介质滴加到铜箔边缘,通过试验机主轴旋转把润滑介质带入相互摩擦的表面。摩擦副及铜箔试样如图1所示。

摩擦系数根据下式计算获得:

图1 摩擦副及铜箔试样Fig.1 Schematic of friction pair and copper foil

式中:M为摩擦力矩,N·mm;R为摩擦半径,mm;N为施加在盘试样上的轴向力,N。

材料的耐磨性通过下式计算磨损率进行评价:式中:ΔW为磨损质量损失,mg;l为磨损行程,m;ρ为材料密度,g/mm3。

2 结果与分析

2.1 不同润滑介质对铜箔摩擦磨损性能的影响

接触压力为0.15 MPa、转速为100 r/min时,在4种润滑介质下,铜箔摩擦系数随磨损时间的变化曲线如图2所示。……

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