低碳鋼冷擠壓中的磷化—皂化研究.pdf

1、本文詳細(xì)研究了低碳鋼冷擠壓成形的摩擦潤(rùn)滑機(jī)理，從理論上分析了磷化一皂化膜的成膜機(jī)理、潤(rùn)滑機(jī)理以及影響成膜質(zhì)量的各種因素。同時(shí)利用金相顯微鏡、掃描電鏡、電子探針以及X射線衍射儀等試驗(yàn)手段對(duì)中溫鋅系磷化-皂化膜的表面形貌、截面形貌、組織結(jié)構(gòu)及成分進(jìn)行了實(shí)測(cè)分析，主要發(fā)現(xiàn)： (1)中溫鋅系磷化膜主要以磷酸鋅(H膜)為主，并有少量磷酸鋅鐵(P膜)存在；磷化膜的表面有棒狀和球狀兩種形貌存在；磷化膜截面是層狀結(jié)構(gòu)，各層間間距略有不同；磷化膜

2、層厚度約為20μm。 (2)經(jīng)過(guò)皂化后的磷化膜膜層分為磷酸鋅、硬脂酸鋅和硬脂酸鈉三層。最外層為硬脂酸鈉，呈棉絮狀結(jié)構(gòu)，次外層為硬脂酸鋅，最內(nèi)層為磷酸鋅。 (3)變形后還有殘留磷化-皂化膜的部位潤(rùn)滑效果良好。 (4)變形中工件表面各部位磷化-皂化膜層的變形量不同。外側(cè)表面的磷化-皂化膜厚度變薄率從上而下先由小到大，再到小；內(nèi)側(cè)表面的磷化-皂化膜厚度變薄率從上而下逐漸變大。 (5)變形中各部位材料的變形量不同

3、。上部材料變形量較小，沿高度尺寸向下，材料的變形量逐漸增大，達(dá)到工件的中部時(shí)(凹模出口部位)，材料的變形量達(dá)到最大，隨高度尺寸再往下時(shí)，材料的變形量又逐漸變小。 (6)成形工件中部(凹模出口部位)摩擦較大，潤(rùn)滑效果不好，極易出現(xiàn)劃痕。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明低碳鋼冷擠壓變形過(guò)程中采用的中溫鋅系磷化-皂化膜具有很好的潤(rùn)滑效果。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析得出冷擠壓變形前后膜層厚度的變化規(guī)律以及冷擠壓中材料的流動(dòng)規(guī)律，可以指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)中采用合理的工