铝材轧制油摩擦学性能的分子动力学模拟与实验研究

作者：韩钊; 孙建林; 唐华杰; 黄瑛; 曹士宏

来源：中国有色金属学报, 2021, 1-8.

• 铝材轧制油
• 添加剂
• 分子动力学模拟
• 摩擦学性能
• 限制剪切

为满足宽幅化、高速化以及高表面质量的铝材轧制工艺发展需求，如何高效制备优异性能的铝材轧制油尤为重要，为此，本文结合分子动力学模拟与摩擦学实验，从微观与宏观尺度分别对含亚磷酸二正丁酯（T304）、硫代磷酸复酯铵（T307）以及二烷基二硫代磷酸酯（DDE）的铝材轧制油的摩擦学性能进行研究。基于分子动力学模拟铝材轧制油的分子吸附能与限制剪切摩擦因数；利用四球摩擦磨损实验研究轧制油的极压性能；利用万能摩擦磨损实验研究轧制油的减摩性能；并在轧制实验后通过EDS研究铝板的轧后表面。结果表明：添加三种添加剂后，铝材轧制油均获得优异的极压性能与减摩性能，其中添加T304后轧制油性能最佳。在基础油中添加1 wt.%T304时，油膜强度(PB)达到1117 N，提高了235%；摩擦因数减小了41%；轧后表面质量大幅度提升。基于分子动力学模拟，可预测铝材轧制油的极压、减摩等使用性能，以及在微观尺度分析其作用机理，且模拟数据准确可靠，满足高效制备优异性能的铝材轧制油需求。

• 单位
  北京科技大学; 材料科学与工程学院