» » Смазка и смазочные материалы
21.12.2014

Для уменьшения влияния сил внешнего трения в очаг деформации вводят слой смазки. В зависимости от способа ОМД и требований к качеству продукции смазка может преследовать следующие цели:
1) уменьшение трения с целью понижения сопротивления деформации. Особенно важно при холодной обработке тонких изделий с сильно развитой поверхностью контакта (прокатка, волочение);
2) уменьшение износа инструмента. Особенно нежелателен износ инструмента в чистовых проходах, что приводит к искажению профиля (холодная прокатка, волочение, штамповка, прессование);
3) обеспечение требуемой поверхности изделия. Смазка предупреждает образование шероховатости и обеспечивает получение изделия с блестящей или матовой поверхностью;
4) регулирование температуры инструмента и металла. Трение способствует разогреву инструмента и металла, что способствует выходу из строя инструмента и ухудшению свойств металла. Смазка обеспечивает охлаждение;
5) контроль формоизменения. Форма изделий зависит от условий трения. Смазка способствует скольжению, растеканию металла, отсутствие ее - тормозит скольжение. Например, прокатка тавра. Чтобы запрессовать металл в узкую щель, поверхность валков насекают.
Смазка обычно одновременно решает все задачи, но ее модификации (состав) могут акцентировать одну из задач.
Смазка и смазочные материалы

Обычно все требования не могут быть удовлетворены одновременно, поэтому при выборе смазки необходимо учитывать, какую цель, в первую очередь, необходимо достичь:
- свободная ковка, прокатка - в горячем состоянии усилие деформирования невелико. Поэтому обработка проводится без смазки. Окалина препятствует привариванию металла к инструменту;
- горячая штамповка - для увеличения срока службы дорогостоящего инструмента и уменьшения усилия при штамповке деталей с тонкими элементами необходимо применение смазки (цели 2, 5);
- горячее прессование - характеризуется высоким сопротивлением деформации (большие силы трения), поэтому применение смазки желательно, особенно при прессовании труб и фасонных сечений (цели 1, 2);
- холодная прокатка - смазка необходима для уменьшения сопротивления деформации, для охлаждения валков и получения высокого качества изделий (цели 1, 2, 3);
- волочение - производится в холодном состоянии при больших скоростях, что вызывает разогрев инструмента и металла. Смазка нужна для охлаждения и увеличения срока службы инструмента, повышения качества поверхности готовых изделий (цели 2, 3, 4).
Требования, предъявляемые к смазкам:
1) максимальное снижение коэффициента трения;
2) образование прочной пленки, обеспечивающей надежное разделение поверхностей обрабатываемого изделия и инструмента;
3) хорошая прилипаемость;
4) стабильность смазок, стойкость к высоким температурам, не-разложение под действием определенной среды;
5) легкость удаления по окончании деформации;
6) отсутствие вредных для здоровья людей веществ;
7) хорошая теплопроводность, охлаждающая способность;
8) низкая стоимость.
При горячем деформировании смазка должна противостоять высоким температурам не выгорая, не должна оставлять на поверхности трудноудалимых остатков. Обычно используют жидкое стекло, водные и масляные смазки с наполнителями в виде графита, талька, мела.
При холодной деформации смазка должна интенсивно понижать коэффициент трения и являться хорошей охлаждающей средой. Используют водные эмульсии масел с добавками, которые обеспечивают хорошее сцепление смазки с поверхностью металла. Разрыв пленки смазки приводит к непосредственному контакту металла с инструментом и схватыванию, а в последствии - к налипанию металла на инструмент.
Схватывание - образование металлических связей при сближении на расстояние <10А (1A=10в-10 см) при отсутствии на поверхности пленок.
Хорошая прилипаемость смазок на цинк, медь, свинец, хуже - на сталь, алюминий. Поэтому перед холодным волочением осуществляют подготовку поверхности катанки или проволоки (меднение, желтение {Fe(OH)3 - гидрат окиси железа}, фосфатирование, известкование).
Виды смазок
Различают:
- твердые смазки - известковые, фосфатные, металлические покрытия (подсмазочный слой, применяются при волочении), графит, мел;
- густые смазки - животные и растительные жиры, минеральные масла, мыла;
- жидкие смазки - эмульсии водно-мыльные и водно-масляные.