摘要
铝挤压模具的过早磨损仍是影响生产效率、产品质量和工具成本的主要挑战之一。尽管已有大量研究探讨了磨损机理并提出了表面改性、涂层和润滑等解决方案，但由于缺乏一种通用的、可重复的实验室方法来评估在具有代表性的挤压模具接触条件下的摩擦学性能，导致无法对不同的摩擦学方案进行客观、系统的比较。本研究提出并通过实验验证了一种用于实验室模拟铝挤压模具接触的通用摩擦学方法。该方法并非复制完整的挤压工艺，而是分离出控制模具退化的主导物理机理，并在受控的实验室条件下重现其基本特征，为系统的摩擦学研究提供了一个具有代表性的平台。该方法通过选择并标度代表性的接触参数来开发，包括接触几何形状、法向载荷、滑动速度和操作温度。实验方案结合了物理相似性原理、受控的跑合程序以及对同一硬质钢对偶件的重复使用，以重现连续铝接触下模具的累积暴露。使用小环盘配置，以硬化GCr15钢为对偶件，对两种铝合金（AA6063和AA6082）进行了评估。实验验证采用了两种挤压润滑系统，并结合另外三种商业润滑剂，以评估所提出方法的稳健性和通用适用性。实验结果表明，所提出的方法能够对摩擦和磨损提供可重复且足够敏感的测量，能够在保持代表性接触条件的同时，清晰地区分不同润滑系统和铝合金-润滑剂组合。本研究还表明，稳态摩擦应从实际的摩擦演变中识别，而非通过应用固定的平均区间来确定。虽然润滑剂评估在此作为实验验证案例使用，但所提出的方法旨在作为通用的实验框架，适用于评估表面处理、涂层、工具材料、润滑系统以及其他旨在延长挤压模具使用寿命的摩擦学策略。
