乳化液浓度对板带钢冷轧润滑性能的影响研究.pdf

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1、第22卷增刊矿冶Vo1．22，Suppl2013年11月MINING＆METALLURGYNovember2013文章编号：1005-7854(2013)SO一0098-04乳化液浓度对板带钢冷轧润滑性能的影响研究孙桥戈晓达孙建林(北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083)摘要：乳化液的浓度是乳化液使用过程中的重要指标。本文以确定的温度和转速，采用连续加载的方式测定不同浓度的乳化液在不同负荷下的摩擦系数、磨斑直径和油膜破裂时的失效负荷，同时考察了乳化液的减摩、抗磨和极压性能，并通过轧制实验研究不同浓度乳化液的冷轧润滑性能。结果表明，乳化液的极压性能随着浓度的增大而增大，减摩抗磨性能

2、随之变好。高浓度的乳化液的摩擦系数最小并在很小范围内波动，且将磨损值降到最低，磨损增量为0．16mm，表现出良好的减摩和抗磨效果；且轧制压力和最小可轧厚度有明显的降低，最小可轧厚度降低了4．O％；高浓度乳化液润滑的钢板表面光洁度最好，油斑、划痕较少；低浓度乳化液润滑的钢板表面质量次之，但差异不是很大，若对板带钢轧后表面质量要求不高，可采用低浓度乳化液进行润滑轧制。关键词：浓度；乳化液；润滑性能；冷轧中图分类号：TG335．12文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005-7854．2013．z1．024浓度是乳化液使用过程中的最重要的因素之期磨损试验，使钢球产生一个基础磨斑

3、，然后以确定一一，般高浓度(3．0％～4．0％)时适合轧制成品比的温度和转速，采用连续加载的方式测定轧制油在较薄(0．2～0．4mm)的钢板，低浓度(2．0％～不同负荷下的摩擦系数、磨斑直径和油膜破裂时的2．5％)时，适合轧制成品(1．25～1．6mil1)较厚的钢失效负荷，试验中既有油性试验和磨损试验的成分板¨I2。乳化液的浓度主要与轧制润滑性能有关，也有极压试验的成分，能够同时考察轧制油的减摩、乳化液的润滑性能会随着浓度的增加而增加，同时抗磨和极压性能¨。试验条件表1所示。也能够提高轧后带钢表面清洁度，随着使用浓度的表1测定乳化液摩擦系数的试验条件增加，机架的轧制力会明显降低，轧制润滑

4、性能提高，进而使轧辊和轧件的磨损减少，并降低乳化液中铁粉含量，乳化液中铁粉含量的降低又会使轧后板带钢表面少受污染，增加轧后表面光亮度。乳化液浓度并非越高越好，若浓度过高，不仅会注：每10rain增加负荷98N(10kgf)，直到摩擦力超出稳定值而引起轧制中打滑现象的发生，还会使得轧后带钢退突然增大。火时表面污染严重。轧制过程及杂油会造成乳化液1．2轧制润滑效果系统的有效浓度降低，浓度较高或者较低时均不利在q~65／200mm×200mm四辊冷轧试验机上，于轧制。若浓度过低、润滑不足，则容易产生黏以60r／min轧制速度进行冷轧试验。实验所用的着及热划伤等危害。因此合理确定乳化液浓度板带钢为

5、某钢厂生产的IF钢，规格为250mm×30对于保证轧制润滑效果，降低乳化液的成本具有极mm×1mm。实验测定不同润滑条件下轧制时，每其重要的意义。道次带钢的轧后厚度，轧机自动采集轧制压力及轧1研究方法和实验过程机消耗功率等参数，比较各冷轧乳化液的润滑效果，同时用表面轮廓仪和显微镜观察板带钢轧后的表面1．1摩擦学性能研究形貌。在四球机边界润滑条件下，使用白油进行长周2结果与分析作者简介：孙桥，硕士研究生，主要从事材料加工中摩擦磨损及工艺润滑技术的研究。2．1浓度对摩擦学性能的影晌矿冶2．2对最小可轧厚度的研究：图5为经过七个道次的轧制后，板带钢轧后厚⋯3．58(1)凸度的变化，为更清晰地表示

6、不同浓度乳化液对板带式中，K一材料变形抗力；肛一摩擦系数；q一平均单钢最小可轧厚度的影响，实验采用了浓度为5％的位张力；E一轧辊弹性模量。奎克作为对比。由式(1)可知，在其它条件不变的情况下，最小可轧厚度与摩擦因数有关。在板带钢的冷轧过程中，摩擦系数的减少可降低最小可轧厚度。同样在板带钢的冷轧过程中，摩擦系数的减少也可以降低轧制压力，而轧制压力的降低在一定程度上轧辊弹跳相应的减小，故在辊缝一定的条件下，轧件可以轧得更薄。由图5可知，干轧情况下其轧制厚度明显大于润滑条件下的轧制厚度，三种浓度的乳化液8％的效果最好，但浓度较高，且与5％的最小可轧差距不大，5％更节省成本。2．3对轧制力和轧制功

7、率的研究试验中轧机自动采集轧制过程的轧制力和轧制图5不同乳化液浓度对轧后厚度的影响功率，图6为在相同轧制规程下，使用不同浓度乳化根据M．D．stone公式引：液轧制时各道次的轧制力和轧制功率变化曲线。≥、铸嚣暑圈6不同乳化液浓度对轧制力和轧制功率的影响根据M．D．stone平均单位压力公式¨。。：2．4轧后表面质量一m1．1，将不同润滑条件下的钢板表面用丙酮清洗、脱P=KX()；m=(2)mh脂、吹干，在电子显微镜上观察