SiO₂/MoS₂复合纳米基润滑油在镁合金冷轧中的摩擦学性能及润滑机理

谢红梅¹，蒋斌²，彭程¹，潘复生²

1. 长江师范学院机械与电气工程学院2. 重庆大学材料科学与工程学院重庆大学国家镁合金工程技术研究中心

摘 要：镁合金在轧制过程中通常采用铝合金轧制液,甚至进行无润滑轧制。轧制过程中无润滑油会导致轧后板材表面质量差、能耗高,而铝合金轧制液通常采用含氯、硫、磷等元素的有机化合物作为添加剂,此类添加剂不容易分解,废液的排放会对环境造成一定污染。基于此,本工作采用不同比例的SiO₂和MoS₂纳米颗粒复合加入EOT5#机械油中,在双辊轧机上研究两种纳米颗粒复合比例对AZ31镁合金冷轧过程中轧制力和轧后板材表面质量的影响。采用场发射扫描电镜（FESEM）和X射线光电子能谱仪（XPS）对SiO₂/MoS₂复合纳米基润滑油润滑条件下轧后板材表面形貌和成分进行了分析,探讨了SiO₂/MoS₂复合纳米基润滑油的协同润滑机理。结果表明,SiO₂和MoS₂纳米颗粒在基础油中添加质量分数之比为0.25∶0.75时具有最佳的润滑性能。SiO₂/MoS₂复合纳米基润滑油优良的润滑性能降低了镁合金轧制过程中的轧制力,改善了轧后板材的表面质量。分析认为,不同形貌和润滑机理的SiO₂和MoS₂纳米颗粒共同作用是实现协同润滑的关键因素。

关键词：SiO2/MoS2复合纳米基润滑油;镁合金;冷轧;摩擦学特性;