工艺参数对AA7075热冲压摩擦性能的影响外文文献翻译、中英文翻译

1、 外文出处：A.Ghiotti,E.Simonetto,S.Bruschi.Wear,2019,4:348-3561外文资料翻译译文（约 3000 汉字）： A. Ghiotti , E. Simonetto, S. Bruschi摘要:为评估材料热处理的影响及主要工艺参数，本文介绍了最近 AA7075 热冲压成形中起胶机理的实验和数值研究结果。通过在 200-450进行拉丝实验，研究固态石墨在固溶和 T6 条件下的润滑特性，改变后的正常接触压力可达 10Mpa，滑动速度可达 50mm/s。结果表明，随着温度的升高，摩擦系数呈先减小后增大的趋势，在材料向模具转移的最高温度下出现粘附现象。用微型

2、有限元模型解释这一现象，表明粗糙度峰值附近的局部温度可能对材料强度产生局部影响，从而导致粘着磨损。关键词: 热冲压铝合金；AA7075；石墨；粘着磨损在航空航天和汽车等运输行业的很多领域，对亮度和性能的不断需求，正促使设计师和制造商将注意力转向铝合金的使用，不仅限于铸造或锻造的散装部件，而且铝合金用于通过钣金成型工艺获得复杂形状的零件 。几个铝系列，即 AA5xxx，AA6xxx 和1AA7xxx ，对于上述应用而言，目前具有很高的机械(高强度质量比)和化学性能(良好的2耐腐蚀性和可焊接性)，但同时由于传统技术的原因，它们通常很难成型，承受高成型载荷，回弹并减少成型 。随着高强度钢冲压技术领域

3、的发展 ,在铝板冲压中引入高温工艺路线已被证明在多种先进应用中很有希望，基本上可消除回弹现象并显著提高可成形性 。这些应用还表明，由于铝必须附着在模具上，因此摩擦和磨损可能成为关键。该7过程的早期步骤，随之而来的是剧烈的磨损 。此外，除了传统的物理因素(如工具的几5何形状和表面条件)外，高温过程中的摩擦和磨损还受到化学及过程有关方面的影响，如对科学文献的调查表明，铝热冲压的摩擦学研究主要集中在工艺参数的影响上，如温度 ，压力和滑动速度 ，并分析不同润滑剂和润滑参数的组合以减少摩擦现象10-12。在 AA2017 上进行的球测试中，最高温度为 450 。材料转移归因于存在表面特征上的13疏松铝屑

4、的机械相互作用和压实，但没考虑到屑的形成。由于氧化物与铝颗粒的混合，高温下的其他氧化现象会使情况变糟，并增强铝合金的粘塑性流动 。相反，很少有人14关注现象的现象学评估，该现象决定粘附的开始。在分析材料条件即热处理、微观结构等，可能对铝合金摩擦和磨损行为的影响的分析中，还可以找到其他不足，如 Das 等 。15研究静态和动态时效对 AA6082 合金磨损和摩擦行为的影响，发现要形成的材料的冶金条件会影响磨损率，但是这项研究仅限于相对寒冷的条件，测试温度低于 140，对热冲压条件来说仍然相去甚远。对于 AA7xxx 系列，研究仅限于与材料流动应力有关的方面 、16冲压件的力学性能 ，但目前还没找

5、到摩擦学方面的研究。17 本研究旨在探讨 AA7075 热冲压条件下，材料热处理对摩擦磨损和粘着磨损行为的影响。重点比较在不同工艺参数即正压、滑动速度和温度下，常见 T6 热处理条件与高温变形时的溶解态。本文分为三个部分：在简要介绍行业参考案例的基础上，对调查的材料对象进行描述。第二部分是实验室测试和实验的描述。最后，在数值模拟实验的基础上，对实验结果进行讨论。2.工业案例参考工业工艺的参考是 AA7075 铝合金子航空航天和汽车上的热冲压。不同的热冲压周期的例子可以在文献中找到 ，主要的区别是在高温下(在电炉或煤气炉中超过 480)保18持坯料以获得合金元素的溶解(高达 600s)的时间。然

6、后，在转移到冷模之后 ，冲压7,18步骤是使用冲压速度，从 5mm/s 到 50mm/s 来保持毛坯温度尽可能接近 350-450。最后，工件保持 15s 以保证板材淬火。典型的应用压力范围为 10-15Mpa，滑动速度范围为5-30mm/s 。最终，对零件进行时效处理，在 120下时效 24h 得到 T6 状态 。在每个冲压周期中，板材都要使用特定的润滑剂进行热成形 ，以减少由于模具磨损而产生的21商用铝合金 AA7075 在 T6 状态下以 2.0(0.1)mm 的厚度薄片提供。表 1 列出合金的标称化学成分和在交付条件下的力学特性。采用三维表面轮廓仪 Sensofar Plu Nexo，

7、测量金属板表面粗糙度 Sa=0.60(0.10)TMm。图 1 为未润滑(z1 区)和润滑状态(z2 区)试样的形貌。表1 AA7075 的标称化学成分(wt%)和机械特性 图1 未润滑(区域 1)和润滑(区域 2)试样表面形貌工具钢等级为 EN X38CrMoV5-1 合金钢，其标称化学位置见表 2。对工具钢进行调质处理，使其表面硬度达到 51(1)HRC 的终值，这与高强度铝合金热冲压工艺中使用工具的特性一致。该工具的表面制造获得最终表面粗糙度 Sa=0.019(0.005)m，并通过 3D 轮廓仪进行验证。图 2(a)为模具形状和滑动面的形貌，图 2(b)为沿、方向的平均粗糙度。根据参考

8、工艺条件实现了表面纹理的定向。根据工业实践选用的润滑剂是可商用的粘结剂 L-GP Aquadag，它是由分散在水基触变凝胶中的石墨粉末组成。90%的石墨颗粒的最大粒径小于 1m。当在 93-177的温度下应用于金属薄板时，形成一种完美地附着在表面的润滑剂薄膜。为达到最佳使用效果，该润滑剂在脱矿化水中按 15%的比例稀释，通常采用喷涂技术 。图 1 表示润滑样品和18 润滑区域的形貌(样品的 z2 区域)。润滑剂的应用不会改变金属片样品的峰高，因为喷射的液体倾向于填满表面的沟谷。4.1 实验的程序为了研究材料热处理和工艺参数对 AA7075 热冲压件粘着磨损的影响，进行了不同材料和摩擦学试验。首

9、先对处于 T6 硬化状态(交付条件)的铝合金试样进行热硬度测试(HHT)，然后对其进行增溶热处理，以检测材料性能的变化，并评估及金属板上机械性能的均匀性。然后，通过高温拉伸试验(HTTT)获得了不同热处理条件下的流动应力曲线，并对用于研究材料与模具微观接触的有限元(FE)材料模型的本构参数进行了标定。最后，在两种不同的热处理条件下进行热平板拉伸试验(HFSDT)，考察温度、压力和滑动速度等主要工艺参数的影响。具体的实验设置和实验方案如下。高温下的洛氏表面硬度测试是使用 Instron-Wolpert Rockwell 2000 热硬度计进行的，配有电炉，可在 750下进行测试。分别再 T6 和

10、溶解条件下对 10.010.02.0(0.1)mm 样品进行测试。在室温、200(2)、250(2)、300(2)和 350(2)五种温度条件下，使用总负荷为 15kgf 的 1/8钢球进行 HR 15W 试验，由于材料强度急剧下降，无法在较高温度下进行试验。加载周期为初始加载 F 5 秒，恢复压头的弹性变形，0再加载 F 10 秒。每次试验后用乙醚清洗压头。表 3 为测试数据的详细信息。对狗骨样品进行高温拉伸试验 ，测量长度为 50.0(0.1)mm，宽度为 12.5(220.1)mm，厚度为 2.0(0.1)mm，激光切割于切割的薄片。使用 MTS-322 50KN 测功机对 试件进行测试

11、，该测功机配有 30KW 高频发电机和前端加热炉。由于 K 型热电偶点焊在试样计中部，所以在整个试验过程中温度被控制在闭环状态。形变场周期由一个加热步骤的升温速率 30/s(1)测试温度，分别为 200(5)、250(5)、300(5)、350(5)、400(5)和 450(5)，紧随其后的是一个保持时间为 10s 允许适当的温度均匀化和最终应用程序的拉伸变形到断裂应变率等于 0.1s 。表 4 为测试参数的详细信息。-1在图 1 所示的 AA7075 试样上进行高温平板拉伸试验，试验条件为交付状态和溶解状态。每个样品都是通过专门开发的喷涂装置润滑的，使所有产品应用可靠且可重复 。25沉积前用

12、短波红外线将每个试样加热至 110(3)，因此一旦喷上润滑剂，水组分蒸发，石墨元素附着在表面。涂层试样在 z2 区域的形貌，此处沉积 1.5(0.2)g/m 的润滑剂。2图 3(a)为描述的热平板拉伸试验23,24。试样夹在热台上，使其在通过测压元件测得的受控法向力 F 作用下滑动。工具的接触面设计为 336mmm ,外周拟合半径为 2.0(2N0.1)mm(见图 2）。由于摩擦系数仅为试样一侧的接触系数，摩擦系数计算公式为：其中F 和F 分别为模具施加的法向力和试样滑动过程中测得的切向力。TN 在整个试验过程中，通过传导加热来控制试样的温度，加热速率为5(1)/s，试样在试验温度下的保温时间

13、为 10s。图 3(b)为热循环和负荷循环的应用情况，表 5 为HFSDT 试验方案。表5 HFSDT的实验方案5. 结果和讨论图 4 为 5 种不同温度下的硬度测试结果。正如预料的那样，T6 热处理条件下的表面硬度值高于溶解材料，两种情况下的平均差异均为 16%。在这两种情况下，当温度高于250时，AA7075 的温度会突然下降。由于材料表现出的低屈服强度，未对 350以上的温度条件进行测试。图 5(a)和(b)分别显示在 T6 条件下的流动应力行为和在六种不同测试温度、应变速率为 0.1s 的溶解条件。在这两种情况下，测试温度越高，流动应力行为越低，溶解材料的应力值越低。在温度为 300和

14、 350以上时，T6 和可溶性材料的流动应力值相似。图5 (a)T6 中 AA7075 的流动应力；(b)溶解条件 最终抗拉强度(UTS)的变化趋势相同，其值如图 6 所示。温度越高，析出物的溶解强度越高，使力学差异与 350以上的温度无关。图6 UTS 在不同测试温度下工作图 7 显示在两种不同测试条件且没有(a)和有(b)摩擦的情况下，摩擦系数(COF)与测定行程间的关系。在(a)的情况下，经过从静态摩擦过渡到动态摩擦的初始峰值后，COF 在整个测试行程中是稳定的，没有任何粘附现象，如图 7(a)所示。相反，在(b)情况下，随着相关磨损和材料从金属板转移到模具表面，COF 急剧增加。图7

15、在没有(a)和有(b)摩擦的情况下，COF 与测定行程间的关系图 8 总结了 4.4 节提出的实验方案进行的 HFSDT 的结果，显示出 COF 在不同正压和滑动速率下随温度的变化。虽然溶解后的试样的 COF 值较低，粘着现象较少，但是两种热处理条件下的 COF 变化趋势相似，都是在 300下开始减小，在较高温度下，相关粘着现象减少。在工艺参数中，滑动速率对材料附着力的影响大于正压，使材料磨损开始向较高工艺温度发展。 图 8 不同滑动速度和正常压力下的 COF 与温度的关系(a) 10mm /s - 5Mpa，(b) 10mm /s - 10Mpa，(c) 50mm /s - 5Mpa，(d)

16、 50mm /s - 10Mpa从 T6 的情况看，350以上对材料附着力影响更大，因为 COF 增加到大于 1 时，意味着在界面处发生严重的塑性变形。在可溶性条件显示 COF 减少到 400，材料的起始附着为 450以上,测试的滑动速度为 50mm/s，正压为 5Mpa 时，未出现任何磨损(见图8(c)。在所有测试条件下，350-400时，COF 最小值为 0.2。在固溶热处理条件下发现,较低的附着力可用 T6 条件下析出物的存在及其与模具材料的化学亲和力解释。图 9 与 T6 (a)和溶解(b)条件下光学显微镜得到的 AA7075 的微观结构进行对比:前者显示出大量的沉淀物，因溶解处理而完

17、全溶解，见图 9(b)。用分散扫描电子显微镜(SEM-BSE)和能量弥散 x 射线分析(EDX)对 T6 条件进一步分析，如图 10 所示。对材料在表面的不同位置进行局部分析，如图 10(a)中 P1、P2、P3所示，分析化学成分：P1 为基体铝合金的代表(图 10(b)；P2 中白点代表铁基沉淀物(图10(c)25,26，而位于深灰色区域的 P3 则代表由化学光谱中的峰高亮显示的硅基沉淀物(图10(d)25,26。由于这种沉淀物类似于模具钢等级的元素，在高温、高压下，化学亲和力被认为是决定局部粘着磨损的原因之一。在可溶性合金中，析出物完全溶解在铝基体中，即使在高温下，附着力的影响也较小。用三

18、维表面轮廓仪对模具表面进行分析，研究磨损表面的形貌。图 11 为在 350、滑动速度为 10mm/s、正压为 10Mpa 的实验中，T6 铝与模具表面的粘附情况。模具的接触 表面因两种不同类型的附着力而令人感兴趣：前部(图中 z11 区域)提出以长材料条纹与滑动方向一致的形式进行更大的物质转移，达到最大高度为 20(5)m。相反，在后部(图中 z12 区域)显示局部焊接材料沿冲程方向排列的一些小且不连续的区域。在这种情况下,粘附材料的最大高度小于 10(5)m。附着力的两个区域的磁强化如图 11(c)所示，其中峰的形状和长度明显不同。(a)在 350、正压为 10Mpa、滑动速率为 10mm/

19、s 的情况下，测试后的模具表面；(b)模具表面形貌图 12(a)为 T6 工况下 350、滑动速率为 10mm/s、正压降至 5Mpa 时的模具表面形貌。在这种情况下发现粘着磨损,但模具定位在一个小区域的转移焊接材料的最大高度等于 25(5)m。图 12(b)为沿 x 轴方向的表面轮廓，其中包含滑动过程中产生的粘附材料的峰值。结果表明，接触压力的影响与磨损表面的扩展有关:压力越大，粘着区域越大，而在低正压下，材料在模具表面的转移集中在很小的区域。粘接剂磨损机理示意图如图 13 所示:施加切向载荷和法向载荷(图中分别为 F 和F)后，各峰值局部接触，破坏润滑层(I)。随着滑动的进行，在接触峰处的

20、应力决定了局部塑性应变和温度的升高，导致材料软化和增强化学亲和力(II)。该润滑剂最初沉积在表面的沟谷中，但由于是固体沉积，所以不能保证接触区域的温度冷却。因此，铝在接触 峰处开始塑性变形直至断裂，其数量由施加的正压(III)决定。然后，铝的小颗粒从带材中分离，粘附在模具上。转移的铝，由于塑性变形而硬化，增加了模具的表面粗糙度，为材料的进一步积累创造了抓地力(IV)。冲程越长，正压越高，滑动方向上的粘结越长，其形貌与图 11 中 z11 区域相似。图 14 为不同滑动冲程下粘着的铝颗粒。图 14(a)和(b)表示在测试行程开始时在模具表面能找到的材料小颗粒，与图 13 中描述的步骤对应。在滑动

21、方向为 20m、平均长度和宽度低于 10m 时，形状是细长的。由于其机械强度高，这些新的峰改变了模具的表面粗糙度，代表铝附着力增长的临界点。图 14(c)显示粘结的累积，图 14(d)显示磨损的连续形态，这在较大的笔画中是很明显的。(a)(b)未累积的 AA 小粘结；(c) AA 累积粘结；(d)形态连续的 AA 累积粘结图 15(a)和(b)分别显示被转移材料在粘着力早期的形貌和横向 X 方向的对应剖面。这些峰有一个高度约 1m 和一个典型的宽度小于 10m。 6.有限元分析采用有限元分析，研究在相同的试验条件下，金属薄板的热、力学效应及其在微观尺度上对材料性能的影响。该数值模型是用 For

22、ge NXT 2.0 软件开发的。金属条和模具TM标本的部分接触表面是 2020m 的实体模型：金属板作为弹塑性变形体,而模具则近似刚体。几何形状是通过光学测角仪进行测量获得的，见第 5.3 节，以便在微观尺度上准确描述接触的峰和谷。根据公式(2)描述的 Hansel-Spittel 模型，对材料行为进行建模: 是等价的流动应力,应变 ；应变速率、温度、A、m1、m2、m3、m4、m5、m7、m8、m9是本构参数，根据 4.3 节对拉伸试验结果进行校准。表 6 显示计算参数的值。Ammmmmm134578235其中，为切向应力, 为正常压力,V 为相对速度, 为材料屈服应力。在热参数中，0n用

23、传热系数(HTC)为 2000 W/m K 的模具模拟热通量 。图 16 为在 350、10mm /s 和 10Mpa 条件下的温度和局部应力数值结果。结果表明，应力主要集中在两体接触的峰值处，局部应力集中区域与冲程开始时转移材料尺寸一致。当地气温上升影响局部塑性变形,这就等于在 40时冲程达到 80m,见图 16(c)和(d)。数值足够高,减少材料流动应力从 100MPa 降到 50MPa(见图 5),使得铝粒子更容易从带状物向模具表面转移,影响在 T6 状态下的相关的化学亲和力,已在 5.2 节讨论过。 本文对 AA7075 铝合金薄板热冲压件的粘着磨损进行了实验和数值研究。通过在滑动速度

24、为 50mm/s、200-450范围内进行拉伸试验，研究固相石墨对溶解和 T6 材料条件下的润滑作用。结果表明：(1) 在所有试验条件下，溶解试样的摩擦系数值较低，粘着现象较少；(2) 两种热处理条件的摩擦系数随温度的变化趋势相似，其特征是温度在 300-350之间的变化最小；(3) 在工艺参数中，滑动速度对材料附着力的影响大于正压，使磨痕开始向较高的工艺温度移动；(4) 与模具钢等级相似的化学成分，能增强 AA7075 在 T6 中析出物的亲和力，有助于粘着磨损；(5) 材料的附着力与法向压力的关系较弱，其主要作用是磨损表面的延伸；(6) 由于在峰值接触处应力水平显著，塑性变形可能导致局部温

25、度升高。随着材料流动应力值的降低，使材料更容易从 AA 带转移到模具表面。参考文献 1A.E. Tekkaya,N.B. Khalifa,G. Grzancic,R. Hlker.轻金属零件的成形:对新技术的需求.Procedia Eng,81 (2014) 2837.2S. Polak,P. Skwarskia,M. Zwierzchowskia,W. Chorz,J. Krawczyka,M. Skwarskia,M. Zwierzchowskia,W. Chorzpa.7075 铝 合 金 热 成 形 .Procedia Eng,207 (2017)23992404.3N.R. Harr

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35、730. 2外文资料原文（与课题相关，至少 1 万印刷符号以上）：Influence of process parameters ontribological behaviour of AA7075 in hotstampingA.Ghiotti, E. Simonetto, S. BruschAbstractThe paper presents the results of recent experimental and numerical investigations on the adhesive onset in AA7075 hotstamping, in order to eval

36、uate the influence of the material thermal treatment and the main process parameters. Solid graphitelubrication was investigated for both the solubilized and the T6 material conditions by means of strip drawing tests in thetemperature range 200450 varying the normal contact pressure up to 10MPa and

37、the sliding velocity up to 50 mm/s. Theresults show that the friction coefficient presents an initial decrease as the temperature increases, followed by adhesionphenomena at the highest temperatures with material transfer to the dies. Such behaviour was explained by using a micro-scaleFE model showi

38、ng that the local temperature in proximity of the roughness peaks may locally influence the material strengthcausing the adhesive wear onset.Keywords: Hot stamping ; Aluminium alloys; AA7075; Graphite; Adhesive wear1. IntroductionThe continuous demand of lightness and performances in many sectors of

39、 the transport industry, such as aerospace andautomotive, is driving the attention of designers and manufacturers towards the use of aluminium alloys, not only limited tobulk components manufactured by casting or forging, but also for structural complex-shaped parts obtained with sheetmetalforming p

40、rocesses . Several aluminium series, i.e. the AA5xxx, the AA6xxx and the AA7xxx 2, present me- chanical1(high strength-to-mass ratio) and chemical properties (good corrosion resistance and weldability) potentially of great interestfor the above-mentioned applications, but at the same time they are o

41、ften difficult to be shaped with the traditionaltechnologies due to high forming loads, springback and reduced formability 35. Following the evolution in the technologicaldomain of high strength steels stamping 6, the introduction of high temperature process routes in aluminium sheet stampinghave de

42、monstrated to be promising in several advanced applications, with a substantial elimination of springback phenomenaand noticeable increase of formability . These applications have also demonstrated that friction and wear can become critical7aspects due to the tendency that the aluminium has to adher

43、e to the dies since the early steps of the process with consequentdramatic galling . Furthermore, apart for the traditional physical factors, such as the tool geometry and surface conditions,5friction and wear at high temperature processes are known to be deeply influenced also by chemical as well a

44、sprocess-dependent aspects, such as the sliding velocity, temperature and contact pressure .7A survey of the scientific literature reveals that the tribological investigations on aluminium hot stamping are broadlyfocused on the effects of the process parameters such as the temperature 8, pressure an

45、d sliding velocity 9, as well as theanalysis of the combination of different lubricants and lubrication parameters to reduce the frictional phenomena 1012. In balltests carried out on AA2017 up to 450 13, the material transfer was ascribed to the mechanical interaction and compactionof loose alumini

46、um debris on existing surface features, but no concerning about the debris formation was given. Additionaloxidation phenomena at high temperature can make the situation even worse, due to the mix of the oxides with aluminiumparticles, and enhance the visco-plastic flow of the aluminium alloys 14. Co

47、nversely, little attention has been paid to provide aphenomenological evaluation of the phenomena that rule the starting of the adhesion. Further lacks can be found in the analysis of the influence that the material conditions (i.e. the heat treatment, microstructure, etc.) may have on the frictiona

48、land wear behaviour of aluminium alloys,Das et al .Investigated the effects of static and dynamic ageing on wear andfriction behaviour of AA6082 alloy finding that the metallurgical conditions of the material to-be-formed can have aninfluence on the wear rate, but the study was limited to relatively

49、 cold conditions, with testing temperatures lower than 140 that is still far for the condition of hot stamping. With regards to the AA7xxx series, the studies are limited to the aspectsrelated to the material flow stressand mechanical properties of the hot stamped part 17, but no investigations on t

50、hetribological aspects can be found yet.The present research work aims at investigating the influence that the material heat treatment may have on the frictional andadhesive wear behaviour in the case of AA7075 hot stamping. In particular, the focus is on the comparison between thecommon T6 heat tre

51、atment condition and the solubilized condition when deformed at high temperature with different processparameters, namely the normal pressure, the sliding velocity and the temperature. The paper is organized into three parts: aftera brief introduction of the industrial reference industrial case, the

52、 materials object of the investigation are described. Thesecond part deals with the description of the laboratory tests and experimental plans. Finally, the results of the experiments arediscussed with the support of the numerical simulation of the tests to estimate the thermal and mechanical phenom

53、ena at themicro-scale.The reference industrial process is the hot stamping of the AA7075 aluminium alloy for aerospace and automotiveapplications. Different examples of hot stamping cycles can be found in literature 18, where the main difference is the time theblank is kept at high temperature (over

54、 480 in an electric or gas furnace) to obtain the solubilization of the alloying elements(up to 600s). Then, after transferring to the cold dies7,18, the stamping step is performed using a ram speed that can range from5 mm/s up to 50 mm/s, in order to keep the blank temperature as closed as possible

55、 to the temperature of 350450. Finally, thepart is held for 15s to ensure the sheet quenching. Typical applied pressures are in the range of 1015MPa with sliding velocitiesin the range of 530 mm/s 19. Finally, the part is age hardened to obtain the T6 state at 120 for 24h 20. In each stamping cycle,

56、the sheet is lubricated with specific lubricants for hot forming processes 21, with the aim at reducing the sliding resistance andpossible defects on the part due to the dies wear.The commercial aluminium alloy AA7075 was provided in sheets with a thickness of 2.0( 0.1) mm in the T6 state. Table 1sh

57、ows the nominal chemical composition of the alloy and the mechanical characteristics in the as-delivered conditions.The surface roughness Sa of metal sheets in the as-delivered condition was measured by means of a 3D surface profilometerSensofar Plu Neox equal to 0.60( 0.10) m. Fig. 1 shows the topo

58、graphy of the test specimen measured in theunlubricated (area z1) and lubricated conditions (area z2). Table 1 Nominal chemical composition (wt%) and mechanical characteristic of the AA7075.Fig. 1. Specimen surface topography when unlubricated (area z1) and lubricated (area z2)3.2 Tool steelThe tool

59、 steel grade is the EN X38CrMoV5-1 alloyed steel whose nominal chemical position is reported in Table 2. The toolsteel was quenched and tempered in order to increase its surface hardness to a final value of 51( 1) HRC, consistent with thecharacteristic of the tools used in the hot stamping processes

60、 of high strength aluminium alloys.The surface of the tool was manufactured to obtain a final surface roughness Sa equal to 0.019( 0.005) m, verified with3D profilometer. Fig. 2(a) shows the die shape and the topography of the sliding surface, while Fig. 2(b) shows the meanroughness along the x and