轧制过程摩擦与润滑

1、轧制过程摩擦与润滑,1,热轧工艺润滑,2,冷轧工艺润滑,3,工艺润滑系统,4,润滑剂的维护与管理,轧制工艺始于,15,世纪，首先是冷轧变形抗力很小的金属，如金和铅,16,世纪开始轧制窄带，用来制作货币,1728,年法国首先使用带孔型的轧辊。但是，约,100,多年后才轧出较规则的,金属棒材,1862,年连轧机开始出现在英国的曼彻斯特,18,世纪中期，开始热轧较宽的钢板，而薄板热轧未采用润滑油,1892,年在建成第一套宽带钢连轧机组。此时用水冷却轧辊，还没有采用,工艺润滑,18,世纪开始冷轧较宽的铅板和其他有色金属，同时轧制产品的厚度范围,也扩大了,直到,19,世纪才开始使用混合润滑油涂抹轧辊进行

2、润滑,润滑油通常是以,矿物油,1860,年以后才大量获得,和动、植物油为基础油,随着,20,世纪冷轧铝板取得显著效果，第一次提出了系统的发展润滑油的,任务，对矿物油也提出了更高的要求。为提高润滑效果，往油中添加活,性物质,轧制润滑实践的发展,直到,1930,年，使用棕桐油作润滑剂获得优良效果，至今棕桐油仍然被公,认为高质量的冷轧润滑剂,由于轧制速度不断提高，轧辊温升增加，迫切要求解决轧辊的冷却问题,因此，出现了兼有润滑和冷却作用的,乳化液润滑,来代替纯油润滑,热轧工艺润滑始于,20,世纪,30,年代,1935,年苏联最早在型钢轧机上用,牛油,猪油等动物油润滑轧辊,1968,年美国钢铁公司大湖分

3、厂在热带轧机采用工艺润滑,后来许多国家在板带、型材轧机上应用工艺润滑获得成功,我国始于,1979,年，在,1700,炉卷轧机上取得良好润滑效果,轧制润滑实践的发展,1,热轧工艺润滑,7.3.1,热轧工艺润滑的作用,1,减少热轧过程轧辊与轧件之间的摩擦系数,不采用热轧工艺润滑后的,摩擦系数一般为,0.35,左右，而采用工艺润滑后的摩擦系数可减小到,0.12,2,降低轧制力,摩擦系数的减小直接导致轧制力的降低，一般可降低轧,制力,10,25,这样不仅可以降低轧制功率，节约能耗，而且更重要,的是可以在原有轧机的基础上进行大压下量轧制，有利于轧制薄规格的,热轧产品，同时也可以有效地消除轧制过程轧机的振

4、动,3,减少轧辊消耗，提高作业率,在热轧条件下，工作辊因与冷却水长期,接触发生氧化，在其表面生成黑皮，这是造成轧辊异常磨损的主要原因,润滑剂能够阻止轧辊表面黑皮的的产生，进而延长轧辊使用寿命，同时,减少换辊次数，提高了轧制生产作业率,7.3.1,热轧工艺润滑的作用,4,改善轧后表面质量,轧辊磨损的降低、氧化皮的减少直接改善了轧后板面,质量。另外，工艺润滑对变形区摩擦的调控作用也可以促进轧后板形的提高,轧后表面质量的改善还可以提高热轧板带的酸洗速度，降低酸液捎耗，减少,酸洗中金属的损失,5,改善制品内部组织性能,工艺润滑不仅能够提高轧后制品表面质量，而且,还可以使轧后带钢的晶粒组织得到改善，提高

5、其深冲性能。如热轧,IF,钢时，由,于摩擦系数的降低，表层的剪切变形减少，使板厚方向从表层到中心的织构差,别减小，有利于织构的增加，从而可提高热轧板的,r,值,1,热轧工艺润滑,1,热轧工艺润滑,7.3.2,热轧工艺润滑机理,到目前为止，世界各国对热轧润滑作用机理的研究远落后于对冷轧润滑的研究，其主,要原因是,温度,的影响,通常热轧润滑剂是以,油水混合液,的形式被送到轧辊表面的，水是载体，少量的油均匀,分散在水中。一般认为,油水混合液的作用过程是水包油相向油包水相的转变过程,在热轧润滑时，变形区也会存在着流体动力润滑。油膜厚度对降低轧制力的实验结,果表明，膜厚大于,0.5,m,0.6,m,时，

6、降低轧制体力的作用将减少。另外热轧润滑,易在铸铁轧辊表面形成一层黑皮，这是一种磁性氧化层，也有很好润滑性,还有一种观点认为：在热轧时辊缝中起润滑作用的已不再是润滑油本身，而是其分,解产物，其中主要是,碳,而在热轧有色金属时由于温度相对较低，当热轧乳化液喷射到轧辊表面上时，乳化,液遇高温其稳定状态被破坏，油水分离，油粘附在轧辊表面起润滑作用，水则起冷,却作用,乳化液,正是提高这种热分离性能来达到润滑一冷却效果的,除了乳化液本身性质外，基础油的,强度、添加剂、乳化液,中油滴尺寸与分布、乳化,液的使用时间都会影响其热分离性，进而影响工艺润滑效果,7.3.3,热轧工艺润滑剂,1,板带钢热轧润滑剂,根据

7、热轧时高温、高压和大量轧辊冷却水喷淋的工作条件下，热轧工艺润滑,剂应具备以下基本功能,1,良好且稳定的润滑性能,能克分降低或调控变形区的摩擦，从而减少轧,辊磨损,2,很好的润湿性和粘附性,能均匀地分散在轧辊表面并牢固地粘附于轧,辊表面，抗水淋性好，可以防止或减少在工作辊和支撑辊上形成的氧化物,3,在高温下有良好的抗氧化性和耐分解性,保证在与轧件接触之前不在轧,辊表面燃烧或分解，但是轧机出口带钢上的残余轧制油要在尽可能短的时间,内燃烧完全，防止残余轧制油遗留在带钢表面形成新的污染,4,有良好的抗乳化性和离水展着性,5,无毒、无味,特别是在热分解中产生的气体也无毒、无味而且燃烧产,物进入废水中的残

8、留物也无毒，对环境无污染,1,热轧工艺润滑,7.3.3,热轧工艺润滑剂,1,热轧工艺润滑,7.3.3,热轧工艺润滑剂,2,铝及其合金热轧润滑剂,1,热轧工艺润滑,7.1.3,铜及其合金热轧润滑剂,1,热轧工艺润滑,7.3.4,热轧工艺润滑效果,1,工艺润滑对力能参数的影响,1,热轧工艺润滑,2,工艺润滑对轧辊磨损的影响,1,热轧工艺润滑,1,热轧工艺润滑,7.4.1,冷轧工艺润滑的作用,2,冷轧工艺润滑,7.4.1,冷轧工艺润滑的作用,2,冷轧工艺润滑,7.4.1,冷轧工艺润滑的作用,2,冷轧工艺润滑,7.4.2,冷轧工艺润滑剂,鉴于冷轧工艺润滑的重要作用，作为润滑剂除了应具备一般润滑剂的基本

9、,功能外，还应满足以下特征要求,1,润滑性能好，能够有效地降低或调控摩擦系数,2,冷却能力强，具有较高的导热和传热系数,3,性能稳定，在高温、高压环境下循环使用不变质润滑效果不变，或者具,有较长的使用周期,4,使用方便，作为油基润滑剂应具有较高的闪点和较低的凝固点，确保使,用的安全性和低温时的流动性,5,作为乳化液应在乳化温度、时间、水质等方面无特殊要求，乳化液管理,维护方便破乳方法简单,6,清净性强，在使用过程中能随时带走轧辊和板带表面的磨削和粉尘，轧,后板面无油渍，退火时表面无油斑,7,防锈性好，能有效地防止与其长期接触的轧机与所轧板带材锈蚀,8,无毒、无味，排放或者板带材表面残留物符合环保要求,9,使用的经济性,2,冷轧工艺润滑,7.4.2,冷轧工艺润滑剂,1,钢铁材料,2,冷轧工艺润滑,7.4.2,冷轧工艺润滑剂,2,冷轧工艺润滑,7.4.2,冷轧工艺润滑剂,2,冷轧工艺润滑,7.4.3,冷轧工艺润滑的应用,1,酸洗涂油,2,薄板轧制润滑,3,硅钢轧制润滑,4,不锈钢轧制润滑,5,平整用油,6,铝合金轧制润滑,7,铜合金轧制润滑,8,钛及其他稀有金属轧