镁合金轧制冷却润滑剂的实验与研究

发布时间：2017-09-06 02:19

  本文关键词：镁合金轧制冷却润滑剂的实验与研究

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【摘要】：轧制是生产镁合金板材重要的变形方法,可以细化晶粒,提高板材的力学性能。但是在轧辊与金属之间产生的摩擦不仅降低板材的表面质量,而且造成能源的浪费。工艺润滑在轧制工艺过程中起着至关重要的作用,采用工艺润滑,可以有效的降低轧制压力,减小摩擦系数,改善轧制板材的表面质量。本研究通过对轧制润滑油中添加剂的种类和含量的选择与控制,设计并实验了镁合金轧制冷却润滑剂的配方,并进行镁板轧制试验,对轧制后的镁板质量进行分析。结果表明研制的轧制润滑液可以减小轧制摩擦,提高生产率,同时使轧制镁板的表面粗糙度下降,表面质量明显改善。实验的结果表明： 1.乳化液是一种不完全相容的两相分散在一起形成的亚稳定平衡系统,其分散相的形貌、大小与分布对乳化液的性质和应用效果有本质的影响。实验证明用光学显微镜对轧制乳化液显的微结构进行观察和分析是一种快速有效的评价方法,发现随着乳化剂用量的增加,乳化液的油滴粒径减小,乳化液的稳定性提高。与其他分析方法比较,这种方法具有直观和快速准确的优点。 2.采用DSC-TG热分析的方法分析了T25、M7、PEG600三种不同基础油以及他们的乳化油的氧化稳定性,并得出定性结论：T25、PEG600适合于作为乳化剂的基础油,油酸和乳化剂都能提高T25的氧化稳定性。实验证明热分析方法是快速评定润滑油氧化安定性的有效手段。 3.通过对乳化油组分的筛选,测试基础油为10#变压器油、7#主轴油和聚乙二醇600(PEG600)；复合乳化剂为Span80、Tween80、十二烷基磺酸钠(SDS)；以十二醇和油酸作为油性添加剂的水包油型乳化液的理化性能。实验结果证明：对于不同种类的基础油和添加剂组成的乳化液来说,乳化液的在常温下稳定性主要受表面活性剂的种类与其加入量的影响,对25号变压器油和7号主轴油而言,以阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂按照一定的比例复配得到的乳化剂稳定性最好,且其最佳加入量在10%左右。复配得到的乳化剂制备的乳化液的稳定性以及离水展着性均优于单独使用其中任一种乳化剂。并且乳化液的离水展着性随着乳化剂浓度的增加而明显增加,然而表面张力却呈下降的趋势。十二醇比油酸更有助提高乳液的稳定性,而油酸比十二醇更利于提高乳化液的离水展着性。 4.通过四球摩擦试验考察了二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)、三乙醇胺硼酸酯和琥珀酰亚胺3种极压剂在25号变压器油中的极压性能及摩擦性能,并进行了镁合金板带轧制实验,对不同润滑条件下轧制镁合金板的表面质量进行了金相显微观察。结果表明,以二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)为极压剂的镁合金轧制乳化液具有良好的抗磨减摩性能,能明显改善轧制镁板表面磨损以及边角的开裂情况。
【关键词】：镁合金轧制 乳化液 极压剂 热分析 四球试验
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG339;TH117.22
【目录】：

• 摘要7-8
• ABSTRACT8-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 镁合金轧制润滑简介11-13
• 1.1.1 轧制润滑原理及过程11-12
• 1.1.2 轧制变形过程中工艺润滑的特点12-13
• 1.1.3 轧制变形过程中的工艺润滑作用13
• 1.2 乳化液的概述13-15
• 1.2.1 乳化液的组成13-14
• 1.2.2 乳化液的制备方式14
• 1.2.3 乳化液的稳定性原理14-15
• 1.3 选题的背景及意义15-16
• 1.4 国内外研究现状16-18
• 1.5 主要研究内容18
• 1.6 研究方案及技术路线18-21
• 1.6.1 研究方案18-19
• 1.6.2 技术路线19-21
• 第二章 乳化液组分筛选21-29
• 2.1 基础油的选择21-22
• 2.1.1 适宜的低黏度21
• 2.1.2 较窄的馏程21-22
• 2.1.3 良好的退火清净性22
• 2.2 乳化剂的选择22-24
• 2.2.1 基础油与乳化剂的HLB值配对23
• 2.2.2 乳化剂复配23-24
• 2.3 油性剂的选择24
• 2.4 极压剂的选择24-27
• 2.4.1 硫型极压抗磨剂24-25
• 2.4.2 钼系极压抗磨剂25
• 2.4.3 氯型极压抗磨剂25
• 2.4.4 磷型极压抗磨剂25-26
• 2.4.5 硼型极压抗磨剂26
• 2.4.6 有机金属型极压抗磨剂26
• 2.4.7 稀土化合物型极压抗磨剂26-27
• 2.4.8 纳米粒子型极压抗磨剂27
• 2.5 本章小结27-29
• 第三章 实验材料、设备及方法29-37
• 3.1 实验材料29
• 3.2 实验设备29
• 3.3 乳化液的制备29-30
• 3.4 实验过程及样品性能表征30-37
• 3.4.1 乳化液的微观显微结构30
• 3.4.2 乳化液的稳定性30-31
• 3.4.3 乳化液的离水展着性31-32
• 3.4.4 乳化液的表面张力32-33
• 3.4.5 热分析33-34
• 3.4.6 四球试验34
• 3.4.7 镁板轧制实验34-37
• 第四章 乳化液各组分对乳液基本性能的影响37-49
• 4.1 引言37
• 4.2 乳化液的基本配方37-38
• 4.2.1 基础油的选择37
• 4.2.2 油性剂的选择37
• 4.2.3 乳化剂的选择37-38
• 4.3 乳化液显微结构与液滴粒径分析38-40
• 4.3.1 乳化液粒径与稳定性的关系38-39
• 4.3.2 乳化液粒径与稳定性的关系39-40
• 4.4 各组分对乳化液稳定性的影响40-42
• 4.4.1 乳化剂对乳化液稳定性影响40-42
• 4.4.2 基础油和油性剂对乳化液稳定性的影响42
• 4.5 乳化液的粒径分布42-44
• 4.6 乳化液的理化性能44-46
• 4.6.1 乳化液的离水展着性44-45
• 4.6.2 乳化液的表面张力45-46
• 4.7 本章小结46-49
• 第五章 热分析方法考察乳化油的抗高温氧化稳定性49-55
• 5.1 引言49
• 5.2 润滑油热分解过程49-50
• 5.3 油样的抗高温氧化稳定性50-53
• 5.3.1 25号变压器油(T25)的稳定性50-51
• 5.3.2 7号主轴油(M7)的稳定性51-52
• 5.3.3 聚乙二醇600(PEG600)的稳定性52-53
• 5.4 三种不同基础油的抗氧化稳定性能比较53-54
• 5.5 本章小结54-55
• 第六章 极压剂的极压抗磨性研究55-59
• 6.1 引言55
• 6.2 不同极压剂的极压摩擦性能55-57
• 6.2.1 承载能力55-56
• 6.2.2 摩擦性能56-57
• 6.3 本章小结57-59
• 第七章 润滑液用于AZ31板轧制效果研究59-67
• 7.1 引言59
• 7.2 不同润滑条件下轧制镁板的表面质量59-65
• 7.2.1 热轧后镁板质量分析59-63
• 7.2.2 热轧后镁板内部组织分析63-65
• 7.3 本章小结65-67
• 结论67-69
• 参考文献69-75
• 致谢75-77
• 攻读硕士期间发表文章77

【参考文献】

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本文编号：801586