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1、12 12 轧制过程中的摩擦轧制过程中的摩擦12.112.1基本概念基本概念基本概念基本概念摩擦：摩擦：摩擦：摩擦：金属塑性成形时，在金属和成形工具的接触面之间产生金属塑性成形时，在金属和成形工具的接触面之间产生金属塑性成形时，在金属和成形工具的接触面之间产生金属塑性成形时，在金属和成形工具的接触面之间产生阻碍金属流动或滑动的界面阻力。阻碍金属流动或滑动的界面阻力。阻碍金属流动或滑动的界面阻力。阻碍金属流动或滑动的界面阻力。作用作用作用作用：加加加加工载荷；工载荷；工载荷；工载荷；咬入能力；咬入能力；咬入能力；咬入能力；工件变形形状、尺寸精度、表面质量和工具磨损；工件变形形状、尺寸精度、表面质
2、量和工具磨损；工件变形形状、尺寸精度、表面质量和工具磨损；工件变形形状、尺寸精度、表面质量和工具磨损；工件内部的组织、性能分布。工件内部的组织、性能分布。工件内部的组织、性能分布。工件内部的组织、性能分布。1 112.2 12.2 12.2 12.2 轧制时摩擦机理轧制时摩擦机理轧制时摩擦机理轧制时摩擦机理微观考察工件工具界面微观考察工件工具界面 1-硬相；硬相；2、6-基体；基体；3-吸附膜；吸附膜；4-反应膜；反应膜；5-表面层表面层摩擦机理摩擦机理:工具和工件的微工具和工件的微观观表面凸凹不平表面凸凹不平 （1 1）轧件轧辊的表面并非绝对光滑，而是有许多小的峰谷；）轧件轧辊的表面并非绝对
3、光滑，而是有许多小的峰谷；）轧件轧辊的表面并非绝对光滑，而是有许多小的峰谷；）轧件轧辊的表面并非绝对光滑，而是有许多小的峰谷；（2 2）由于变形热或热加工使接触表面温度上升，会使局部熔化和焊接；）由于变形热或热加工使接触表面温度上升，会使局部熔化和焊接；）由于变形热或热加工使接触表面温度上升，会使局部熔化和焊接；）由于变形热或热加工使接触表面温度上升，会使局部熔化和焊接；（3 3）很少有纯的金属界面，一般它们为反应层所覆盖；）很少有纯的金属界面，一般它们为反应层所覆盖；）很少有纯的金属界面，一般它们为反应层所覆盖；）很少有纯的金属界面，一般它们为反应层所覆盖；（4 4）许多情况下，有润滑剂存在
4、。）许多情况下，有润滑剂存在。）许多情况下，有润滑剂存在。）许多情况下，有润滑剂存在。2 212.3 金属塑性成形时摩擦的特点塑性加工过程中影响摩擦的因素塑性加工过程中影响摩擦的因素塑性加工过程中影响摩擦的因素塑性加工过程中影响摩擦的因素-变变变变形形形形热热热热；-接触表面上原子的相互作用；接触表面上原子的相互作用；接触表面上原子的相互作用；接触表面上原子的相互作用；-润润润润滑滑滑滑时时时时，润润润润滑滑滑滑剂剂剂剂的粘度、膜厚及其化学性的粘度、膜厚及其化学性的粘度、膜厚及其化学性的粘度、膜厚及其化学性质质质质的作用；的作用；的作用；的作用；-塑性加工条件塑性加工条件塑性加工条件塑性加工条
5、件：变变变变形形形形压压压压力、温度、速度、材力、温度、速度、材力、温度、速度、材力、温度、速度、材质质质质、表面状、表面状、表面状、表面状态态态态。3 3摩擦的特点摩擦的特点摩擦的特点摩擦的特点 1 1）是）是）是）是在高在高在高在高压压压压力下力下力下力下产产产产生的摩擦。生的摩擦。生的摩擦。生的摩擦。金属所受的金属所受的金属所受的金属所受的单单单单位位位位压压压压力，力，力，力，热变热变热变热变形形形形时时时时100100150MPa150MPa，冷冷冷冷变变变变形形形形时时时时5005002500MPa2500MPa，接触面上承受的接触面上承受的接触面上承受的接触面上承受的单单单单位位
6、位位压压压压力愈高，力愈高，力愈高，力愈高，润润润润滑就愈困滑就愈困滑就愈困滑就愈困难难难难。2 2）塑性成形）塑性成形）塑性成形）塑性成形时时时时，摩擦情况是不断，摩擦情况是不断，摩擦情况是不断，摩擦情况是不断变变变变化的。接触面上金属各点的位移情况也化的。接触面上金属各点的位移情况也化的。接触面上金属各点的位移情况也化的。接触面上金属各点的位移情况也不同，有滑不同，有滑不同，有滑不同，有滑动动动动的，有粘着的。的，有粘着的。的，有粘着的。的，有粘着的。由于金属的由于金属的由于金属的由于金属的变变变变形而不断形而不断形而不断形而不断产产产产生新的接触表面生新的接触表面生新的接触表面生新的接触
7、表面，工具在加工工具在加工工具在加工工具在加工过过过过程中不断受到程中不断受到程中不断受到程中不断受到磨磨磨磨损损损损3 3）很多塑性成形是在高温下很多塑性成形是在高温下很多塑性成形是在高温下很多塑性成形是在高温下进进进进行的行的行的行的，金属的金属的金属的金属的组织组织组织组织和性能不断和性能不断和性能不断和性能不断发发发发生生生生变变变变化，表面化，表面化，表面化，表面状状状状态态态态也在也在也在也在变变变变化化化化。钢钢钢钢的的的的热轧热轧热轧热轧：开轧开轧开轧开轧12001200 至终轧至终轧至终轧至终轧900900，奥氏体发生再结晶、晶粒长大，奥氏体发生再结晶、晶粒长大，奥氏体发生再
8、结晶、晶粒长大，奥氏体发生再结晶、晶粒长大轧制变形区轧制变形区I-易变形区；易变形区；II-难变形区；难变形区；III-自由变形区自由变形区4 4摩擦对金属成形时的影响：摩擦对金属成形时的影响：摩擦对金属成形时的影响：摩擦对金属成形时的影响：1)1)改变金属所处的应力状态，使变形力增加，能耗增多。改变金属所处的应力状态，使变形力增加，能耗增多。改变金属所处的应力状态，使变形力增加，能耗增多。改变金属所处的应力状态，使变形力增加，能耗增多。热轧薄板时可使载荷增加热轧薄板时可使载荷增加热轧薄板时可使载荷增加热轧薄板时可使载荷增加2020甚至倍以上。甚至倍以上。甚至倍以上。甚至倍以上。2)2)引起工
9、件变形不均匀引起工件变形不均匀引起工件变形不均匀引起工件变形不均匀金属塑性成形时，因接触表面摩擦的作用而使金属质点流动金属塑性成形时，因接触表面摩擦的作用而使金属质点流动金属塑性成形时，因接触表面摩擦的作用而使金属质点流动金属塑性成形时，因接触表面摩擦的作用而使金属质点流动受到阻碍，使工件各部分变形的发生，发展极不均匀。受到阻碍，使工件各部分变形的发生，发展极不均匀。受到阻碍，使工件各部分变形的发生，发展极不均匀。受到阻碍，使工件各部分变形的发生，发展极不均匀。3)3)金属的粘结。金属的粘结。金属的粘结。金属的粘结。表层金属质点或氧化物从变形工件上转移到轧辊表面，产生表层金属质点或氧化物从变形
10、工件上转移到轧辊表面，产生表层金属质点或氧化物从变形工件上转移到轧辊表面，产生表层金属质点或氧化物从变形工件上转移到轧辊表面，产生轧辊表面粘结金属的现象轧辊表面粘结金属的现象轧辊表面粘结金属的现象轧辊表面粘结金属的现象 4)4)轧辊磨损轧辊磨损轧辊磨损轧辊磨损板带轧制时，常使辊形和辊面受到破坏，而影响板形和板表板带轧制时，常使辊形和辊面受到破坏，而影响板形和板表板带轧制时，常使辊形和辊面受到破坏，而影响板形和板表板带轧制时，常使辊形和辊面受到破坏，而影响板形和板表面质量。型钢轧制时，常使孔型局部磨损而影响型材形状尺寸精面质量。型钢轧制时，常使孔型局部磨损而影响型材形状尺寸精面质量。型钢轧制时，
11、常使孔型局部磨损而影响型材形状尺寸精面质量。型钢轧制时，常使孔型局部磨损而影响型材形状尺寸精度。度。度。度。5 512.4 12.4 接触摩擦理论接触摩擦理论 四种摩擦状四种摩擦状四种摩擦状四种摩擦状态态态态：干摩擦干摩擦干摩擦干摩擦 在在在在轧辊轧辊轧辊轧辊与与与与轧轧轧轧件两件两件两件两洁净洁净洁净洁净的表面之的表面之的表面之的表面之间间间间，不存在其他物，不存在其他物，不存在其他物，不存在其他物质质质质。这这这这种摩擦方式在种摩擦方式在种摩擦方式在种摩擦方式在轧轧轧轧制制制制过过过过程中不可能出程中不可能出程中不可能出程中不可能出现现现现，但在真空条件下，但在真空条件下，但在真空条件下，
12、但在真空条件下，表面表面表面表面进进进进行适当行适当行适当行适当处处处处理后，在理后，在理后，在理后，在实验实验实验实验室条件下，一定程度上可以再室条件下，一定程度上可以再室条件下，一定程度上可以再室条件下，一定程度上可以再现这现这现这现这种干摩擦种干摩擦种干摩擦种干摩擦过过过过程。程。程。程。边边边边界摩擦界摩擦界摩擦界摩擦 在接触表面内，存在一在接触表面内，存在一在接触表面内，存在一在接触表面内，存在一层层层层厚度厚度厚度厚度为为为为百分之一微米数百分之一微米数百分之一微米数百分之一微米数量量量量级级级级的薄油膜。的薄油膜。的薄油膜。的薄油膜。其特性是可以承受高的其特性是可以承受高的其特性
13、是可以承受高的其特性是可以承受高的载载载载荷，同荷，同荷，同荷，同时对时对时对时对各各各各层间层间层间层间剪切抵抗不大。剪切抵抗不大。剪切抵抗不大。剪切抵抗不大。在在在在边边边边界界界界润润润润滑条件下，摩擦系数很小，就是因滑条件下，摩擦系数很小，就是因滑条件下，摩擦系数很小，就是因滑条件下，摩擦系数很小，就是因为为为为各各各各层层层层之之之之间间间间剪切抗力剪切抗力剪切抗力剪切抗力很小。很小。很小。很小。6 6液体摩擦液体摩擦 在在在在轧轧轧轧件与件与件与件与轧辊轧辊轧辊轧辊之之之之间间间间存在存在存在存在较较较较厚的厚的厚的厚的润润润润滑滑滑滑层层层层（油膜），（油膜），（油膜），（油膜）
14、，接触表面不再直接接触。接触表面不再直接接触。接触表面不再直接接触。接触表面不再直接接触。例如在高速冷例如在高速冷例如在高速冷例如在高速冷轧润轧润轧润轧润滑情况下，属此滑情况下，属此滑情况下，属此滑情况下，属此类润类润类润类润滑。滑。滑。滑。混合摩擦混合摩擦（半干摩擦和半液体摩擦半干摩擦和半液体摩擦半干摩擦和半液体摩擦半干摩擦和半液体摩擦）。半干摩擦是干摩擦与半干摩擦是干摩擦与半干摩擦是干摩擦与半干摩擦是干摩擦与边边边边界摩擦的混合，部分区域界摩擦的混合，部分区域界摩擦的混合，部分区域界摩擦的混合，部分区域存在粘性介存在粘性介存在粘性介存在粘性介质质质质薄膜，薄膜，薄膜，薄膜，这这这这是在是在
15、是在是在润润润润滑表面之滑表面之滑表面之滑表面之间间间间，润润润润滑滑滑滑剂剂剂剂很很很很少的情况下出少的情况下出少的情况下出少的情况下出现现现现的。的。的。的。半液体摩擦半液体摩擦半液体摩擦半液体摩擦为为为为液体摩擦与干摩擦或者与液体摩擦与干摩擦或者与液体摩擦与干摩擦或者与液体摩擦与干摩擦或者与边边边边界摩擦界摩擦界摩擦界摩擦的混合。在的混合。在的混合。在的混合。在这这这这种情况下，接触物体之种情况下，接触物体之种情况下，接触物体之种情况下，接触物体之间间间间有一个有一个有一个有一个润润润润滑滑滑滑层层层层，但没有把接触表面之但没有把接触表面之但没有把接触表面之但没有把接触表面之间间间间完全
16、分隔开来。在完全分隔开来。在完全分隔开来。在完全分隔开来。在进进进进行滑行滑行滑行滑动时动时动时动时，在个在个在个在个别别别别点上由于表面凹凸不平点上由于表面凹凸不平点上由于表面凹凸不平点上由于表面凹凸不平处处处处相相相相啮啮啮啮合，即出合，即出合，即出合，即出现现现现了了了了边边边边界摩擦区或干摩擦区。在工界摩擦区或干摩擦区。在工界摩擦区或干摩擦区。在工界摩擦区或干摩擦区。在工艺润艺润艺润艺润滑的冷滑的冷滑的冷滑的冷轧变轧变轧变轧变形区中常形区中常形区中常形区中常出出出出现现现现7 712.5 接触剪应力沿变形接触区的分布摩擦规律采利科夫根据采利科夫根据采利科夫根据采利科夫根据之值的大小，将
17、轧制摩擦分为之值的大小，将轧制摩擦分为之值的大小，将轧制摩擦分为之值的大小，将轧制摩擦分为4 4种：种：种：种：p59p59p59p59（1）当）当时：时：1 1）靠靠近近出出口口、入入口口处处为为滑滑动动区区，该该区区服从干摩擦定律；服从干摩擦定律；2 2）当当单单位位摩摩擦擦力力因因为为单单位位压压力力p p的的升升高而达到高而达到K K，即出现了粘着区。，即出现了粘着区。p32,p63p32,p633 3）在在粘粘着着区区中中部部中中性性点点附附近近，出出现现塑塑性性变变形形停停滞滞区区，该该区区域域内内没没有有塑塑性性变变形形发发生生，摩摩擦擦力力近近似似按按直直线线规规律律变化。变化
18、。8 8（2 2）当）当）当）当时时时时：1 1）靠靠近近出出口口、入入口口处处为为滑滑动动区区，该区服从干摩擦定律；该区服从干摩擦定律；2 2）由由于于接接触触弧弧长长度度不不足足以以使使得得单单位位摩摩擦擦力力达达到到K K，因因此此单单位位摩摩擦擦力力常常数数区区域域消消失失，塑塑性性变变形形在在滑滑动动区区就就开开始始发发生生。塑塑性性变变形形在在停停滞滞区区内内停停止止，摩摩擦擦力力近近似似按直线规律变化。按直线规律变化。n摩擦力沿接触弧呈三角形摩擦力沿接触弧呈三角形.9 9（3 3）当）当）当）当时：时：时：时：粘粘着着发发生生在在整整个个变变形形区区，金金属属沿沿接接触触弧弧滑滑
19、动动的的趋趋势势非非常常小小，摩摩擦擦力力可可用用近近似似停停滞滞区的三角形分布表示区的三角形分布表示.1010（4 4）当）当）当）当时：时：时：时：金金属属沿沿接接触触弧弧滑滑动动的的趋趋势势更更小小,摩摩擦擦力力可可用用近近似似停停滞滞区区的的三三角形分布表示角形分布表示.1111在实际轧制过程中，变形区内各点的摩擦力方向在实际轧制过程中，变形区内各点的摩擦力方向在实际轧制过程中，变形区内各点的摩擦力方向在实际轧制过程中，变形区内各点的摩擦力方向 a)a)轧辊轧辊接触区投影接触区投影 ;b);b)中性面上的摩擦力分布中性面上的摩擦力分布变变形区内摩擦力的分布形区内摩擦力的分布 12121
20、2.6 12.6 12.6 12.6 确定轧制时摩擦系数的方法确定轧制时摩擦系数的方法确定轧制时摩擦系数的方法确定轧制时摩擦系数的方法决定摩擦系数的因素：决定摩擦系数的因素：决定摩擦系数的因素：决定摩擦系数的因素：表面接触状态和接触条件表面接触状态和接触条件表面接触状态和接触条件表面接触状态和接触条件；润滑本身的特征润滑本身的特征润滑本身的特征润滑本身的特征。三种类型的摩擦系数：三种类型的摩擦系数：三种类型的摩擦系数：三种类型的摩擦系数：咬入时的摩擦系数咬入时的摩擦系数咬入时的摩擦系数咬入时的摩擦系数轧辊沿整个接触表面打滑时的摩擦系数轧辊沿整个接触表面打滑时的摩擦系数轧辊沿整个接触表面打滑时的
21、摩擦系数轧辊沿整个接触表面打滑时的摩擦系数稳态轧制时的摩擦系数。稳态轧制时的摩擦系数。稳态轧制时的摩擦系数。稳态轧制时的摩擦系数。13131)1)热轧时的摩擦系数的确定热轧时的摩擦系数的确定咬入时的摩擦系数：咬入时的摩擦系数：咬入时的摩擦系数：咬入时的摩擦系数：通过用实验方法测定极限咬入角来确定的。通过用实验方法测定极限咬入角来确定的。通过用实验方法测定极限咬入角来确定的。通过用实验方法测定极限咬入角来确定的。1414艾克隆德艾克隆德研究了研究了热轧热轧低碳低碳钢钢（0.15%C0.15%C）咬入咬入时时的摩擦系数的摩擦系数：e=k(1.05-0.0005t)（不低于（不低于）对对于冷硬光滑表
22、面于冷硬光滑表面铸铁辊铸铁辊k=0.8k=0.8；对对于于钢轧辊钢轧辊，k=1.0k=1.0，t t为轧为轧件温度件温度。斯米斯米尔尔诺诺夫式夫式：考虑因素：轧件温度，轧辊表面粗糙度、轧件化学成分以及轧辊速度考虑因素：轧件温度，轧辊表面粗糙度、轧件化学成分以及轧辊速度。e=0.7935-0.000356t+0.012(Ra)1.5k1k2 RaRa轧辊轧辊的算的算术术平均表面粗糙度，平均表面粗糙度，mm。k k1 1=1-(0.348+0.00017t)C =1-(0.348+0.00017t)C C C钢钢中碳含量百分数。中碳含量百分数。k2取决于轧辊速度，取决于轧辊速度，1515 对于各种
23、轧辊表面状态时的最大咬入角和咬入时对于各种轧辊表面状态时的最大咬入角和咬入时对于各种轧辊表面状态时的最大咬入角和咬入时对于各种轧辊表面状态时的最大咬入角和咬入时的摩擦系数，乌萨托斯基给出了实验结果。最大咬入的摩擦系数，乌萨托斯基给出了实验结果。最大咬入的摩擦系数，乌萨托斯基给出了实验结果。最大咬入的摩擦系数，乌萨托斯基给出了实验结果。最大咬入角和咬入摩擦系数随轧辊表面粗糙度的增加而增加。角和咬入摩擦系数随轧辊表面粗糙度的增加而增加。角和咬入摩擦系数随轧辊表面粗糙度的增加而增加。角和咬入摩擦系数随轧辊表面粗糙度的增加而增加。1616稳态轧制时的摩擦系数稳态轧制时的摩擦系数稳态轧制时的摩擦系数稳态
24、轧制时的摩擦系数(1)(1)(1)(1)轧轧轧轧件件件件温温温温度度度度：对对对对一一一一定定定定化化化化学学学学成成成成分分分分的的的的钢钢钢钢轧轧轧轧件件件件的的的的摩摩摩摩擦擦擦擦系系系系数数数数在某温度下达到最大值后再下降。在某温度下达到最大值后再下降。在某温度下达到最大值后再下降。在某温度下达到最大值后再下降。n对对于于低低碳碳钢钢：轧轧制制温温度度在在以上以上n=0.55-0.00024t1717n在无润滑情况下热轧低碳钢时的摩擦系数在无润滑情况下热轧低碳钢时的摩擦系数1818(2)轧件化学成分轧件化学成分 热轧时轧热轧时轧件化学成分件化学成分对对摩擦系数的影响通常取决摩擦系数的影
25、响通常取决于氧化于氧化铁铁皮皮形成机制。实验表明轧制碳钢的摩擦系数形成机制。实验表明轧制碳钢的摩擦系数随钢中碳含量的增加而下降随钢中碳含量的增加而下降1919(3)轧辊表面粗糙度轧辊表面粗糙度 稳态轧制时，摩擦系数随轧辊表面粗糙度的增加稳态轧制时，摩擦系数随轧辊表面粗糙度的增加稳态轧制时，摩擦系数随轧辊表面粗糙度的增加稳态轧制时，摩擦系数随轧辊表面粗糙度的增加而显著上升，而显著上升，而显著上升，而显著上升，2020摩擦系数与轧辊表面粗糙度的关系摩擦系数与轧辊表面粗糙度的关系1、2、3-用蓖麻油润滑，用蓖麻油润滑，分别为分别为10%、25%、40%；4-用乳化液润用乳化液润滑，滑，25%2121
26、n(4)(4)轧轧制速度制速度 n 轧轧制速度增加使制速度增加使稳态轧稳态轧制制时时的摩擦系数减小。的摩擦系数减小。钢轧辊钢轧辊：=1.05-0.0005t-0.056V=1.05-0.0005t-0.056V铸铁辊铸铁辊：=0.92-0.0005t-0.056V=0.92-0.0005t-0.056V磨光磨光钢轧辊钢轧辊和冷硬和冷硬铸铁辊铸铁辊：=0.82-0.0005t-0.56V=0.82-0.0005t-0.56V 2222(5)(5)工工艺润艺润滑滑 稳稳稳稳态态态态轧轧轧轧制制制制时时时时的的的的摩摩摩摩擦擦擦擦系系系系数数数数随随随随润润润润滑滑滑滑油油油油浓浓浓浓度度度度的的的
27、的增增增增加加加加而而而而减减减减小小小小。当当当当润润润润滑滑滑滑油油油油的的的的浓浓浓浓度度度度达达达达到到到到一一一一定定定定值值值值时时时时，再再再再增增增增加加加加浓浓浓浓度度度度，对对对对降降降降低低低低摩摩摩摩擦擦擦擦系系系系数数数数的的的的作作作作用不明用不明用不明用不明显显显显。图图2-31 热轧时使用工艺润滑剂时的摩擦系数热轧时使用工艺润滑剂时的摩擦系数a-乳化液；乳化液；b-水油混合物水油混合物2323咬入时：咬入时：咬入时：咬入时：1212.7.7 冷轧时的摩擦系数冷轧时的摩擦系数碳含量碳含量0.080.25%，锰含量，锰含量0.270.65%范围内，化学成分对咬入摩擦
28、系数无影响范围内，化学成分对咬入摩擦系数无影响（2）润滑条件的影响（1）轧件材质的影响）轧件材质的影响 2424(3)(3)(3)(3)轧轧轧轧制速度的影响制速度的影响制速度的影响制速度的影响 随轧制速度的增加，咬入摩擦系数下降。随轧制速度的增加，咬入摩擦系数下降。实验轧实验轧制制3.9mm3.9mm厚厚0.3%C0.3%C碳碳钢试样钢试样，蓖麻油蓖麻油润润滑滑,轧辊轧辊表面粗糙度表面粗糙度为为0.20.20.4m0.4m：轧轧制速度在制速度在0-0.15m/s0-0.15m/s，咬入摩擦系数下降很快，咬入摩擦系数下降很快；轧轧制速度制速度0.15m/s0.15m/s时时，咬入摩擦系数随，咬入
29、摩擦系数随轧轧制速度制速度的增加的增加缓缓慢下降。慢下降。（4）轧辊材质和表面粗糙度的影响）轧辊材质和表面粗糙度的影响 2525稳定轧制时：稳定轧制时：当轧件温度增加时摩擦系数当轧件温度增加时摩擦系数增加。增加。（2）轧辊表面粗糙度）轧辊表面粗糙度 摩擦系数摩擦系数随轧辊表面粗糙度增加而增大随轧辊表面粗糙度增加而增大（1）轧件温度的影响）轧件温度的影响 2020在在2020稳态轧稳态轧制制时时的摩擦系数；的摩擦系数；t t轧轧件温度，件温度，；a a取决于取决于轧辊轧辊表面光表面光洁洁度的修正系数：度的修正系数：光光滑滑辊辊面面 a=0.0011a=0.00110.00150.0015；粗粗糙
30、糙辊辊面面 a=0.0035a=0.00350.00730.00732626 碳碳钢轧钢轧制采用制采用润润滑滑时时，轧轧件化学成分件化学成分对对摩擦系数的影响可以忽略。摩擦系数的影响可以忽略。奥奥氏氏体体不不锈锈钢钢轧轧制制时时，由由于于存存在在轧轧辊辊粘粘结结趋趋势势，因因此此，其其摩摩擦擦系系数数通通常比碳常比碳钢钢的增大的增大10102020。（4 4）润滑剂粘度）润滑剂粘度（3）轧件化学成分）轧件化学成分 通常油膜厚度随通常油膜厚度随润润滑滑剂剂粘度增加而增加，因此，摩擦力也随之下降粘度增加而增加，因此，摩擦力也随之下降。5050在在5050时时润润滑滑剂剂粘粘度度，m m2 2/s/
31、s1010；C-C-对对于于矿矿物物油油，c=1.4c=1.4，对对植植物物油，油，c=1.0c=1.0。2727 在在润润滑条件下，滑条件下，油膜厚度与油膜厚度与轧轧制速度成制速度成正比正比,因此当因此当轧轧制速度增制速度增加加时，摩擦时，摩擦系数下降系数下降（6）道次压下量）道次压下量（5）轧制速度）轧制速度 道道次次压压下下量量对对摩摩擦擦系系数数的的影影响响取取决决于于轧轧件件表表面面粗粗糙糙度度以及加工硬化程度。以及加工硬化程度。低低碳碳钢钢轧轧制制，采采用用蓖蓖麻麻油油和和10矿矿物物油油乳乳液液润润滑滑时时轧轧件件摩摩擦擦系系数数随随道道次次压下量的变化压下量的变化 282812
32、.8摩擦系数的测量法摩擦系数的测量法1)最大咬入角法最大咬入角法思路：用很小的推力，将轧件送向旋转的轧辊，思路：用很小的推力，将轧件送向旋转的轧辊，思路：用很小的推力，将轧件送向旋转的轧辊，思路：用很小的推力，将轧件送向旋转的轧辊，并在此时使轧辊的辊缝尽可能小，然后逐渐抬并在此时使轧辊的辊缝尽可能小，然后逐渐抬并在此时使轧辊的辊缝尽可能小，然后逐渐抬并在此时使轧辊的辊缝尽可能小，然后逐渐抬升上辊，使辊缝增大，达到刚好实现咬入。升上辊，使辊缝增大，达到刚好实现咬入。升上辊，使辊缝增大，达到刚好实现咬入。升上辊，使辊缝增大，达到刚好实现咬入。2)最大接触角法最大接触角法思路：采用楔形件，将轧件送入
33、固定辊缝的轧辊中，由思路：采用楔形件，将轧件送入固定辊缝的轧辊中，由思路：采用楔形件，将轧件送入固定辊缝的轧辊中，由思路：采用楔形件，将轧件送入固定辊缝的轧辊中，由于沿轧件长度上，压下量逐渐增大，直至轧卡为止，于沿轧件长度上，压下量逐渐增大，直至轧卡为止，于沿轧件长度上，压下量逐渐增大，直至轧卡为止，于沿轧件长度上，压下量逐渐增大，直至轧卡为止，此时变形区属于全后滑。此时变形区属于全后滑。此时变形区属于全后滑。此时变形区属于全后滑。29293 3)前滑法前滑法前滑法前滑法思路：思路：思路：思路：测出稳定轧制过程的前滑值测出稳定轧制过程的前滑值测出稳定轧制过程的前滑值测出稳定轧制过程的前滑值S
34、Sh h，由芬克前滑公式计，由芬克前滑公式计，由芬克前滑公式计，由芬克前滑公式计算出中性角算出中性角算出中性角算出中性角 ，代入三个特征角（，代入三个特征角（，代入三个特征角（，代入三个特征角（、）公式中，求）公式中，求）公式中，求）公式中，求得摩擦角得摩擦角得摩擦角得摩擦角 。4)4)压力法压力法压力法压力法思路：思路：思路：思路：根据实测轧制压力，计算出平均单位压力作为实测根据实测轧制压力，计算出平均单位压力作为实测根据实测轧制压力，计算出平均单位压力作为实测根据实测轧制压力，计算出平均单位压力作为实测的平均单位压力。同时选择恰当的平均单位压力公式，的平均单位压力。同时选择恰当的平均单位压
35、力公式，的平均单位压力。同时选择恰当的平均单位压力公式，的平均单位压力。同时选择恰当的平均单位压力公式，代入适当的金属变形抗力及摩擦系数值，使实测的平均代入适当的金属变形抗力及摩擦系数值，使实测的平均代入适当的金属变形抗力及摩擦系数值，使实测的平均代入适当的金属变形抗力及摩擦系数值，使实测的平均单位压力与计算的平均单位压力一致。单位压力与计算的平均单位压力一致。单位压力与计算的平均单位压力一致。单位压力与计算的平均单位压力一致。30305)5)轧件强迫制动法轧件强迫制动法思路：在轧件的后端作用一制动力，强迫轧件在轧思路：在轧件的后端作用一制动力，强迫轧件在轧思路：在轧件的后端作用一制动力，强迫轧件在轧思路：在轧件的后端作用一制动力，强迫轧件在轧辊间停止下来，在开始打滑的瞬间测定制动力辊间停止下来，在开始打滑的瞬间测定制动力辊间停止下来，在开始打滑的瞬间测定制动力辊间停止下来，在开始打滑的瞬间测定制动力Q Q Q Q及及及及轧制力轧制力轧制力轧制力P P P P。3131