论压力加工工具的材质及表面处理对金属粘结的影响

2019-02-09

世界有色金属 2019年11期

（清远市钛美铝业有限公司，广东清远 511515）

在现代社会下，通过简单的加工之后，使用压力加工制作的产品就会直接投入到后续的使用之中，为了能够满足后期的使用要求，所以也严格的要求了其表面的质量。在以往的制作中，为了能够实现质量的控制，很多生产厂商都研究了如何才能够在日常的工作之中控制压力加工制品的表面质量。

但是由于思路、时间等方面的不足，所以，其研究的重点还仅仅局限于工具胚料表面，导致其对于整个生产质量的影响度并不大。所以，做好相对应的研究，这样才能够让其推动生产质量的提升。

1 工具与变形金属间的摩擦与粘结

对于工具与变形金属之间的摩擦和粘结的分析，首先就应该找到粘结自身产生影响的主要因素，然后了解对于粘结可能带来的影响。

1.1 粘结自身的影响因素

在实际的加工环节，针对工具与金属的粘结，其主要需要考虑到：第一，本身是润滑油膜出现了变化，考虑到两者在接触的时候会有压力的出现，在收到压力作用之下，其附着于金属表面的油膜就会有破裂的现象出现，最终放出内部的物质，达到润滑的效果。之后，破坏金属表面的氧化物，这样就会让新鲜的基体金属直接露出来，接触外部的空气。因为加工之中会受到压力与温度的实际影响，最终出现金属不同程度的粘结现象。因为剪切流动带来的影响，就会导致原本表面上的金属出现脱落的现象，进而引发金属粘结层脱落。同时，因为与工具直接接触，会导致制品的表面出现不同程度的磨损，进而破坏制品表面的光洁度和平整度，也就是出现粘结的问题[1]。

在实施加工的环节，影响工具与金属的粘结因素有很多。针对具体的影响来分析，在行业之间存在意见也会有所差异，其主要的条件包含了临界膜厚条件、临界温度条件等。另外，研究人员认为，在实际的加工之中，对于压力粘结产生影响的因素还包含了金属变形、材料性质、压力值、润滑条件、外部温湿度等。

虽然研究人员对于各种影响因素的理解度还存在差异，但是最根本的粘结影响因素还是归结于工具与金属压接到范德瓦耳斯力。

1.2 对粘结带来的影响

随着技术的发展，随着研究的持续深入，我们也可以清楚的了解工具与金属之间粘结的具体机理。对于进行配对的金属之间，如果其本身具有较大的库容度，其合金性偏强，那么金属之间的相互扩散性以及亲和力就会变强。研究人员按照这一种思路就开展了对应的实验，并且归纳了相关材料和铁的粘结力关系：通过实际研究，针对具体的生产过程，实施不同对比组的制定：对于弹性模量相对较高的，其粘结系数本身偏低；当原子的半径偏小，其粘结系数较低；当材料熔点较高的时候，其实际的粘结系数较低；当处于相对较高的结晶温度之下，粘结本身的系数较低；当硬度较高的时候，粘结系数偏低；如果加工的实际硬化系数较高，其粘结系数较高。

2 针对工具材质的选择和表面处理

了解工具材质本身的种类与特点之后，在实施工具的表现处理，也有着积极的推动作用。

2.1 材料种类与特点

通过相关研究人员的分析，在实际的生产之中会考虑到研究其金属材料的混合物，并且针对现实的工作环境和对应的工作状态进行试验模拟，这样就可以基于抗金属粘结和耐磨性两个角度入手，对于不同材料，其相应的变化趋势为：当材料本身的含碳量较高，合金化程度较高的时候，就会表现出良好的抗金属粘结性能以及耐磨性能，通过材料之中碳化物容量的增加，就会让其实际的分布状态变得更加的弥散。

在经过相应的实验对比分析之后，在合金制作过程中，还需要考虑到一氧化碳的含量，一般来说，要求其实际的含量能够控制在5%～20%之间，随着合金之中一氧化碳含量的持续提升，其抗粘结性能和耐磨性能就会呈现一定程度的减弱。

对于经常使用的工具，需要对其工作环境和工作需求进行认真的分析，这样才能够确保其可以长时间的使用。对于上述的日常作业所需要的基本条件，当作业内容改变的时候，其对应的要求也会有所区别。

如对于硬度来说，有的金属在实际加工之中所使用的工具硬度无法满足要求，就会影响正常的加工，进而损坏工具[2]。

2.2 工具材料的表面处理

在开展生产操作中，可以选择诸多的方式来进行处理，但是无论是使用哪一种处理模式，其根本目的都是一样的，都是为了让其表面形成和基体存在差异的物质，最终让工具拥有原本材料无法具有的性质，如良好的耐磨性、较高的硬度、良好的抗粘结性等等[3]。基于不同的使用环节和使用对象，还需要针对性的进行处理，这样方可满足使用效果的提升。