热成型铝过程对于许多工业部门(例如航空航天和汽车)很重要。但是,这些过程可能面临挑战。为了探索如何改进这些过程,已在期刊上发表了一篇论文穿。
学习:石墨,HBN和石墨烯与自润滑涂层和高温铝制的工具钢的兼容性。图片来源:ekipaj/shutterstock.com
铝合金和热成型技术
铝用于多个商业重要的工业领域。高级铝合金长期以来一直在飞机设计中使用,从军用飞机到商业客机,由于其轻巧的特性,最近,汽车行业的使用有所增加。轻巧,铝合金提供了潜在的CO2节省内燃机车辆,并有助于补偿电动汽车中电池的重量。另外,铝具有耐腐蚀和可回收性的抗性。
尽管材料具有明显的优势,但铝合金制造可能具有挑战性。在室温下形成时,合金可能会遭受弹簧的腰背和延展性差。为了克服这些问题并提供了可表现性的改进,近年来已经探索了使用高温的几种过程,包括热冲压。但是,由于编队过程中的摩擦学行为差,这些方法尚未在行业中广泛实施。
粘合剂磨损:编队过程中的有问题的机制。
粘合剂磨损是在编队过程中发生的一种机制,尤其是热金属形成,对成品产品的质量和制造成本产生不利影响。脱离和材料转移发生在较弱和较强的材料之间,由微观连接形成引起。欧洲杯足球竞彩热层技术中的高热量和压力加剧了这一点。在铝的情况下,可以将材料转移到过程中使用的工具,从而导致不稳定的摩擦。
粘合剂磨损是铝制形成过程的重大挑战。传统上,润滑剂(例如油和干膜)用于减少粘合剂的磨损,但要推动使用更少的润滑剂的工艺,这符合需要更清洁的工业工艺的需求。这会影响铝制生产的经济生存能力和可持续性。
克服粘合剂磨损和改进的热形成过程
已经探索了自润滑涂料来解决这些问题。这些涂层通过减少材料滑动来改善高温过程的重要潜力。但是,对这些铝涂层的研究不完整。为了正确评估这些自润滑涂层的特性和潜力,实验室尺度模拟需要逼真的摩擦计配置,以形成高温铝。此外,研究必须考虑涂料和不同工具材料的相互作用。欧洲杯足球竞彩
铝合金在运输中的优势
近年来,已经探索了几种固体润滑剂,以改善热形成过程并克服诸如粘合剂磨损等问题。其中,由于其性质,已经研究了这些石墨,六角硼和二硫钼。这些材料多年欧洲杯足球竞彩来一直用作油添加剂。
探索这些固体润滑剂
每种材料都有自己的特殊性。石墨需要水蒸气才能适当润滑,它作为固体润滑剂的无效性限制为400oC.六角硼氮化合物的晶体结构与石墨类似,尽管具有优越的热稳定性,但仍显示出更高水平与陶瓷和金属合金的不相容性。这限制了其在高温上的应用(最多1200oc)以及成品的外观很重要。
二硫化钼和其他过渡金属二核苷在潮湿空气中的摩擦学行为比石墨的摩擦学行为差,但在真空条件下表现出色。由于对热循环和氧化的耐药性不足,因此这些化合物不适合高温形成过程。
尽管存在知识差距(研究穿寻求解决石墨基材料的材料在所有类别的固体润滑剂中表现出最大的希望。欧洲杯足球竞彩石墨烯是石墨的二维分层对应物,由于特性,包括低摩擦以及升高的电导率和导热率,特别有趣。此外,它对湿度的敏感性不如石墨,并为涂层材料提供耐腐蚀性。欧洲杯足球竞彩
但是,将石墨烯用作热形成过程的涂层存在一些挑战。首先,研究表明,要获得足够的润滑,必须达到高度的石墨烯覆盖率。此外,石墨烯在工业级润滑剂中的溶解度较低,导致颗粒的团聚不平衡。欧洲杯猜球平台
宏观摩擦学评估研究的差距
石墨烯的摩擦学特性的研究在很大程度上仅限于纳米级和微观研究,并且在宏观上没有进行太多。研究穿试图通过在代表工业热铝形成的条件下测试石墨烯来填补这一知识空白。这将有助于探索其作为汽车和航空航天行业等行业的高温自润滑涂层的潜力。
进一步阅读
Torres,H等。(2021)石墨,HBN和石墨烯与自润滑涂层和高温铝制的工具钢的兼容性[在线的]穿|欧洲杯线上买球ScienceDirect.com。可用网址:https://www.欧洲杯线上买球sciendirect.com/science/article/abs/pii/s0043164821005706
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