TOPOCROM轧辊镀铬毛化新工艺.doc

第七届全国冶金轧辊学术交流年会论文集 轧辊镀铬毛化新工艺 孙 大乐 宝钥股份技术中 上海 摘要 本文对冷轧辊的五种毛 艺技 术特点进行了简要对比 全面介绍了 轧辊镀铬毛化的工艺和技术特点 轧辊和 轧辊生产的汽车板实物形貌分析和冲压试验结果表明 轧辊镀铬毛化技术是生产优质汽车板富于创新意义的轧辊毛化新工 艺 关键词 冷轧工作辊镀铬毛化汽车板 轧 辊镀铬毛化技术概况 术和自动化研究所 公司合作 应用 工艺是近年瑞士 公司的 轧辊镀铬毛化技术 开发出钢板特别是一项新发明 适用于工程备件尤其是轧辊的表面镀 汽车板的精 细毛化新技术 注册商标为 铬毛化 技术可以应用于备件的 内外表 是一种三层复合镀铬的表面毛化方面镀铬和毛化 除了应用 于轧辊镀铬毛化以外 还 式 毛化形貌随机分布 拓扑形貌和表面粗糙度可以广泛 应用于冷热轧夹送辊 连铸机拉矫辊 高炉喷煤 精确控制 由于其毛化形貌为半球 状外凸而不是内套管 螺旋泵和水泥泵套管及易磨损部件 可以有效 凹 因而可以 达到较高的形貌传递率和较长的形貌提高这些部件的耐磨性能 还应用于印刷机油 墨辊 保持性 该种毛化轧辊生产的冷轧板具有优异的冲 可以有效防止油墨起泡 该技术在轧钢 印刷领域 压性能和着漆性能 的应用最成功 轧辊不同毛化工 艺的简单对比 德国 钢铁公司与 生产技 哺 鞠 翻 一 时撕忡 埘 口 图 喷丸毛化 电火花毛化工艺示意 图 喷丸毛化法 是采用铸铁砂粒高速冲击轧 的一种毛化方式 毛化形貌随机 分布 表面粗糙度 辊表面 使轧辊表面材料产生塑性变形或局部脱落 均匀性和再 现性差 辊面易残留硬质颗粒且受轧辊 第七届全国冶金轧辊学术交流年会 论文集 硬度的影响 工艺简单 设备投资低 毛化形貌规则分布 表面粗糙度 均匀性和再现性良 电火花毛化法 是在绝缘液中通过电极与 好 不受轧辊硬 度限制 由于是开放式局部金属熔化轧辊表面产生电火花放电来熔化轧辊表面材料 的一 容易氧化和毛化层破裂 工艺成熟 毛化效率较低 种毛化方式 调节放电模 式 电流 电压 阴阳极的 设备投资相当于 的 倍 距离 脉冲频率等可以 获得不同粗糙度的表面形貌 电子束毛化法 是在真空下通过电子枪发毛化 形貌随机分布 表面粗糙度均匀性和再现性良 射高能电子束来熔化轧辊表面材料 的一种毛化方好 不受轧辊硬度的限制 工艺成熟 毛化效率较 式 调节电子柬能 量 频率 偏转方向等可以获得不高 设备投资相当于 的 倍 同粗糙度的 轧辊表面形貌 不受轧辊硬度的限制 激光毛化法 是通过高频脉冲激光束来 熔 毛化形貌随机或规则分布 表面粗糙度均匀性和再化轧辊表面材料的一种毛化 方式 调节激光功率 现性良好 工艺尚不成熟 毛化效率较高 设备投脉冲波形等 可以获得不同粗糙度的轧辊表面形貌 资相当于 的 倍 图 激光毛化 电子束毛化工艺示意图 法是通过电极与轧辊表面形成均匀 的锻造半高速钢和高速钢方向发 展 该问题将更加电场使电解液电解产生铬离子沉积在轧辊表面的一 突出 而 法是在基体材料的基础上生种毛化方式 调节镀液的温度和浓度 镀 液搅拌等 长出半球状凸起的毛化形貌 对辊面材料的使用性可以灵活控制关键的 中间层生长获得不同粗糙度和 能没有影响 峰值密度的轧辊表面形貌 不受轧辊材 质和硬度的 轧辊镀铬毛化技术特点限制 毛化形貌随机分布 由 于其独到的表面毛化 是新一代轧辊毛化工艺 具有独到工艺 因而表 面粗糙度均匀性和再现性优异 工艺 的技术特点 成熟 毛化效率一般 设备投资相 当于 的 轧辊镀铬和毛化两种工艺合并在一套装置倍 上完成 在一 个反应器中 既可用于轧辊镀硬铬 又 可用于轧辊的镀铬毛化 设备简单 工艺紧 凑 操作 简便 运行成本低 无环境污染问题 毛化轧辊的粗糙度 和峰值密度 范围宽 轧辊粗糙度保持性好 可以实现自由规程轧 制 生产率提高 同时可以避免打滑和带钢粘连问 题 轧辊的使用周期长 减少了轧辊 消耗和换辊次 数 不连续平整机镀铬毛化工作辊每周期可轧制 吨 镀锌后连续光整机镀铬毛化工作辊 蜘 每周期可轧制 吨 平整机轧辊的使 图 毛化工艺示意图 用周期是 的 倍 的 倍 镀锌光整机轧辊 都是通过熔化烧损轧辊表面材 的使用周期是 的 倍以上 料 在轧辊表面形成内凹的毛化形貌 这些方法容 易 处理的轧辊毛化形貌的均匀性造成辊面的脱碳和合金烧损 一 定程度上影响辊面 和再现性好 材料的使用性能 随着今后冷轧辊材质向更高硬度 镀铬毛化轧辊为三层复合镀层结构 第一层与第三层类似 第二层不同 第一层为基 层 硬度 能力强 摩擦系数低 钢板冲压的成品率和生产率 第二层为半 球层 硬度 可以承 高 模具和钢板的磨损少 润滑油消耗少 产品 的表受一定的弹性变形 第三层为表面硬铬层 主要用于 面质量得到改进 特别适 用于汽车深冲件和表面质保护半球状凸起 硬度 量要求高的面 板 镀铬毛化分为半球形凸起相互交错的紧密和不 钢板具有优异的涂装 和光学性能 紧密形貌 半球形凸起相互完全隔开并被基体包围 由于钢板的粗糙度 和峰值密度高且均匀 表面的稀疏形貌 可根据需求调整工艺获得 结构细密 长 波少 同时避免了边部增厚 因而带钢 镀铬毛化轧辊的粗糙度传 递率 具有较好的涂漆粘结性 磷化膜厚度和涂漆光亮度达到 以上 峰值密度 传递率达到 以上 耐 明显提高 节省油漆 避免了橘皮剥落效应 莫尔光磨性 具有明显的优势 干涉效应 由于其复合镀层及半球形凸起的毛化形貌的独 轧辊镀铬毛化工艺装置到特点 轧制过程中不会形成储存轧制液的密封腔 镀铬时 铬电解液在一个大容量电解质容器和形貌比较容易 印 钢板表面 同时不易产生 形貌 反应器中循环流动 电解液中的铬离子沉积到轧辊的损伤和磨损 对钢板表面 也起到一定的强化作用 表面 通过过程计算机调节电解液的电流密度和流 传统 的 毛化形貌为内凹 轧 动特性控制镀铬毛化过程 得到不同 的半球形凸起 制过程中会形成储存轧制液的密封腔 钢板难于 挤 镀完之后 反应 器中通入净水 清洗辊面 该系统的压 到腔内 形貌传递率低 和 的钢板 粗糙 冲洗水封闭循环 不需排放 轧辊作为负电极低速峰容易折断和磨损形成碎屑 卷入形貌坑内 难于清 旋转 确保辊面形貌均匀一致 整个镀铬毛化过程洗 易损 伤模具 影响因索少 控制可靠 粗糙度控制精度可以达到 钢板具有极 好的戚形性能 根据轧辊的粗糙度要求 每对轧辊的镀铬 由于钢板表 面为凹坑分布 峰值密度高 峰值分 毛化时间约为 布均匀 形成很多相 互隔开的润滑坑 因而具有储油 汽车板与 汽车板对比试验 图 汽车板与 汽车板形貌对比 表 汽车板与 汽车板冲压性能对 比 汽车板牌号 厚度 基板性质 拱顶高 备注 电镀锌 电镀锌 肼 在相同的 值下 镀铬毛化可以 产生十分精细 能 冲压后形貌保持较好 因此 毛化形貌可的表面结构 钢 板表面无序分布着大小十分均匀的 以改善汽车板的成形性能 凹坑 有很多的波峰 和很少的长波 峰值密度较高 轧辊镀铬毛化技术的应用情况可以避免莫尔效 应 同时可以形成很多相互隔开的 蛳 公司是国际上唯一实现润滑坑 因 此稀疏形貌对于汽车外板和内部部件比 技术在大型轧辊上实用的公 司 该公司较适合 拥有两套 轧辊镀铬毛化装置 用于平整 拱顶高 试验结果表明 电镀锌板的冲压 辊和光整辊镀铬毛化处理 年共生产 牌拱顶高明显大于 电镀锌板 具有较好的成形性 板 万吨 板 万吨 主要为 第七届全