青島理工大學(xué)李長河和香港理工大學(xué)張彥彬等在《Frontiers of Mechanical Engineering》2023年18卷第1期發(fā)表了題為“Comparative assessment of force, temperature, and wheel wear in sustainable grinding aerospace alloy using biolubricant”的綜述論文。文章圍繞生物潤滑劑在航空航天合金磨削中的應(yīng)用展開系統(tǒng)研究。

       文章研究了生物潤滑劑性能對(duì)磨削性能的影響機(jī)制，磨削性能參數(shù)包括磨削力、摩擦系數(shù)、冷卻性能、砂輪磨損、表面完整性等，這些參數(shù)相互關(guān)聯(lián)，共同影響磨削過程。生物潤滑劑中脂肪酸的碳鏈長度、飽和度等影響潤滑膜強(qiáng)度和潤滑性能，飽和脂肪酸和長碳鏈有利于提高潤滑性能。生物潤滑劑粘度影響排屑、冷卻和潤滑性能，高粘度利于潤滑但不利于排屑和冷卻。較小的表面張力可改善生物潤滑劑的潤濕性和潤滑性，進(jìn)而影響冷卻性能。生物潤滑劑的酸堿性會(huì)影響金屬表面質(zhì)量，合成酯類生物潤滑劑常需中和至堿性。合適的傾點(diǎn)是生物潤滑劑有效使用的前提，降低傾點(diǎn)是研究熱點(diǎn)之一。生物潤滑劑在高溫下的熱穩(wěn)定性是保證冷卻和潤滑效果的關(guān)鍵，提高熱穩(wěn)定性仍面臨挑戰(zhàn)。

       對(duì)航空航天合金的磨削性能進(jìn)行評(píng)估，鈦合金中，生物潤滑劑能顯著降低磨削力和表面粗糙度，提高表面完整性，添加納米增強(qiáng)劑可進(jìn)一步改善性能，目前主要問題是工件燒傷和表面完整性惡化，可通過使用高導(dǎo)熱納米增強(qiáng)劑等方法解決。鎳基合金中，生物潤滑劑可降低摩擦系數(shù)和磨削力，提高砂輪壽命，不同生物潤滑劑和納米增強(qiáng)劑對(duì)磨削性能影響不同，主要瓶頸是砂輪磨損和表面燒傷，可使用高粘度、高脂肪酸飽和度的生物潤滑劑和特定納米增強(qiáng)劑解決。高強(qiáng)度鋼中，生物潤滑劑能降低磨削力和表面粗糙度，減少砂輪堵塞，添加納米增強(qiáng)劑可提高熱傳遞性能，主要問題是砂輪堵塞和工件微觀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，可采用低粘度生物潤滑劑等方法解決。

       最后文章指出，盡管生物潤滑劑可以替代傳統(tǒng)切削液，但仍然存在一些局限性，未來還需提升生物潤滑劑的熱穩(wěn)定性和抗氧化性、開發(fā)適應(yīng)極端磨削條件的潤滑劑改性技術(shù)、研究混合納米增強(qiáng)劑的協(xié)同效應(yīng)及最佳配比以及建立生物潤滑劑與納米增強(qiáng)劑的兼容性數(shù)據(jù)庫。

       關(guān)鍵詞

       磨削；航空航天；難加工材料；生物潤滑劑；物理化學(xué)性質(zhì)；可磨性

       引用

       Xin CUI（崔歆）, Changhe LI（李長河）, Yanbin ZHANG（張彥彬）, Wenfeng DING（丁文峰）, Qinglong AN（安慶龍）, Bo LIU（劉波）, Hao Nan LI（李灝楠）, Zafar SAID, Shubham SHARMA, Runze LI（李潤澤）, Sujan DEBNATH. Comparative assessment of force, temperature, and wheel wear in sustainable grinding aerospace alloy using biolubricant. Front. Mech. Eng., 2023, 18(1): 3 

https://doi.org/10.1007/s11465-022-0719-x