不同润滑条件下带钢冷轧后表面形貌演变规律研究

在3种润滑条件下对酸洗后的热轧带钢试样进行了冷轧实验,采用扫描电镜跟踪观察冷轧前后试样的表面形貌,采用TR200型粗糙度测量仪测试轧制前后试样的表面粗糙度轮廓,研究了润滑条件对冷轧带钢表面形貌演变规律的影响。结果表明：轧件表面形貌主要取决于表面凹坑和辊痕的尺寸,随着轧制道次的增加,轧件与轧辊表面的实际接触面积增加,轧件表面凹坑和辊痕的尺寸均减小,轧件表面光洁度提高;轧制5道次后,干摩擦条件下轧制的试样表面显微凹坑最少,但表面存在明显的辊痕;油润滑条件下轧制的试样表面辊痕较少,但存在少量未被轧合的显微凹坑;乳化液润滑条件下轧制的试样表面残留的显微凹坑和辊痕都很少,表面质量最好。     

断面速度差对乙字钢矫直质量的影响

针对310乙字钢矫直过程中矫痕严重的问题,通过分析轧件及矫直辊上的凹坑形状及变形方向认为矫直辊断面速度差过大是其主要原因,而轧件表面粗糙度、轧件尺寸及热锯切金属颗粒等也加剧了轧件与矫直辊之间的摩擦,使矫痕形成速度加快。通过减少矫直孔型的腰部配置斜度、改变来料进钢方式、优化轧制孔型,有效降低了矫直辊断面速度差,减轻了矫直辊的表面磨损。     

冷轧工艺对304不锈钢抛光表面缺陷的影响分析

为了研究冷轧工艺对 304不锈钢抛光表面的影响,现进行两种不同的冷轧工艺对比：普通轧制工艺和抛光料专用轧制工艺。分析两种轧制工艺中表面形貌的变化规律,以及研磨抛光后的表面缺陷。讨论得出通过增加冷轧工艺的轧制道次以及降低各道次压下量,表层金属在轧制过程中能完全覆盖热轧原料凹坑,减少冷轧板表面凹坑的产生,最终显著提高 304不锈钢的抛光表面质量,降低表面粗糙度。     

轧辊表面纹路对铝板轧制润滑及表面状态的影响

通过油滴法和轧制试验,考察了轧辊表面不同粗糙度和纹路方向对铝板轧制润滑及轧制过程的影响,并对轧后铝板表面形貌进行观察。结果表明:轧辊表面粗糙度和纹路方向会影响润滑油在辊面的润湿性;辊面横向纹路有利于润滑油的铺展;采用工艺润滑时,随着压下率的增加,辊面横向纹路使轧制变形区摩擦因数降低,铝板的表面质量改善。     

轧制润滑对二次冷轧生产及产品表面形貌的影响

阐述了冷轧过程中轧制润滑对生产工艺及对带钢表面形貌的作用。运用轧制润滑理论试制出多种具有不同化学性能的轧制油及乳化液润滑剂,应用到二次冷轧生产中,研究其对生产过程轧制力、轧制带钢表面粗糙度、光泽度和微观表面形貌等的影响作用,并运用研究结果解决了生产过程中出现的二次冷轧板表面"白斑"缺陷。     

带钢冷轧机工作辊表面轧制磨损形貌的模拟仿真

针对带钢冷轧过程中磨损量仅有微米或亚微米数量级的工作辊表面微观形貌的轧制磨损,建立元胞自动机磨损模型,模拟工作辊表面微观形貌的轧制磨损行为及其动态变化过程。采取不同频率正弦曲线叠加组合对工作辊表面形貌的圆周向轮廓进行数学描述和建模,结合生产实际和已有研究,确定接触咬合磨损与磨粒磨损的元胞状态转换规则,建立元胞自动机原理工作辊表面磨损演化模型,并模拟得到在不同工况条件下工作辊表面微观形貌的磨损规律,仿真研究所得粗糙度磨损演变规律与在工业生产中实测统计获得的磨损演变规律基本吻合。     

冷轧带钢平整机高精度高速度轧制力模型开发

与普通冷轧相比,平整轧制压下量很小,轧件的弹性变形和工作辊的弹性压扁对轧制压力分布有较大影响,通常的圆弧形轧辊轮廓假设不再合理。文章推导了分段二次曲线分布压力作用下轧辊弹性压扁量的计算模型,考虑轧制速度对变形抗力的影响,采用卡尔曼理论计算轧件的弹塑性变形,研究开发了冷轧带钢平整机轧制压力模型。轧制力计算值与实测值吻合精度高,计算速度快,表明,本模型可以用作平整轧机的轧制力设定模型。     

冷轧汽车板表面粗糙度控制研究

以邯宝2 300 mm镀锌光整机为研究对象，总结了毛化工艺参数对工作辊表面粗糙度的影响，获得了工作辊目标粗糙度控制模型；研究了光整机弯辊力、轧制力、延伸率、光整方式对带钢表面粗糙度和峰值密度的影响，并对光整工艺参数进行了优化。结果表明，轧辊表面粗糙度平均值为2.42 μm，偏差控制在±5%以内，表面峰值密度平均达到105 cm-1，能够满足汽车板生产的要求；轧辊轧制公里数为20～180 km时带钢表面粗糙度保持性较好，在1.0 μm以上，带钢表面峰值密度平均值在80 cm-1以上，能够满足汽车外板的要求；光整机采用湿光整方式，带钢表面粗糙度的复制率约为 40%~60%,峰值密度的复制率约为60%~80%；组织汽车板外板生产过程中，在保证汽车板性能条件下，采用较大的光整延伸率、高弯辊力和轧制力，获得的带钢表面峰值密度较高。     

冷轧汽车板表面粗糙度控制研究

以邯宝2 300 mm镀锌光整机为研究对象，总结了毛化工艺参数对工作辊表面粗糙度的影响，获得了工作辊目标粗糙度控制模型；研究了光整机弯辊力、轧制力、延伸率、光整方式对带钢表面粗糙度和峰值密度的影响，并对光整工艺参数进行了优化。结果表明，轧辊表面粗糙度平均值为2.42 μm，偏差控制在±5%以内，表面峰值密度平均达到105 cm-1，能够满足汽车板生产的要求；轧辊轧制公里数为20～180 km时带钢表面粗糙度保持性较好，在1.0 μm以上，带钢表面峰值密度平均值在80 cm-1以上，能够满足汽车外板的要求；光整机采用湿光整方式，带钢表面粗糙度的复制率约为 40%~60%,峰值密度的复制率约为60%~80%；组织汽车板外板生产过程中，在保证汽车板性能条件下，采用较大的光整延伸率、高弯辊力和轧制力，获得的带钢表面峰值密度较高。     

SUS304不锈钢冷轧粘辊现象的改善方法

SUS304不锈钢因其优良性能而被广泛应用，但在冷轧生产过程中存在粘辊现象，会造成产品质量和生产效率的下降。对已有的用来判断冷轧粘辊程度的粘着指数模型进行了优化，重点分析了轧制规程、轧制速度、轧辊尺寸、轧辊表面粗糙度等对粘辊程度的影响。提出在满足实际生产调节范围的前提下，通过优化轧制规程、降低轧制速度和压下率、采用更小直径轧辊等方法，可以有效改善粘辊现象。     

冷轧带钢表面形貌测试及其粗糙度均匀性控制研究

为了改善带钢表面粗糙度不均匀所引起的表面性能不良,采用双机架平整机进行了湿平整工艺试验,研究了平整毛化辊表面形貌及其遗传规律对带钢表面形貌的影响;改变了对毛化辊及平整后带钢表面形貌的测试方法,以Rsk及不同C值的Rpc为测试指标来评价平整毛化辊及平整后带钢表面形貌。结果表明:通过调整平整毛化辊的表面形貌,可以改变带钢对平整辊形貌的复制遗传规律,从而改善平整后带钢的表面形貌,其效果较调整其他平整工艺参数更为直接有效。通过减少平整毛化辊表面3×R_a的Rpc,平整后带钢的Rsk趋近于0,提高了Rpc(C=0.25 μm)个数,平整后带钢表面的粗糙度更加均匀。因此,采用Rsk和不同C值的Rpc来评价平整毛化辊及平整后带钢的表面形貌,较采用粗糙度R_a值的评价方式,可以较好地评价粗糙度的均匀性。     

超声表面滚压加工对20CrMoH钢摩擦磨损性能的影响

目的提高20CrMoH钢的耐磨性能。方法设置不同的超声滚压力(700、1000、1300 N)与次数(3、6次),对20CrMoH钢进行超声表面滚压加工。采用扫描电子显微镜、粗糙度测量仪、光学显微镜、显微硬度测量仪、X射线应力分析仪、端面型滑动磨损试验机和3D形貌仪等设备,分别对加工前后试样的表面形貌、粗糙度、金相组织、显微硬度、表面残余压应力和摩擦磨损等性能进行对比分析。结果经过超声表面滚压加工的试样,与未处理试样相比,在各项性能上都有较大的提升。表面形貌更加光整,粗糙度Ra从0.82μm下降至0.331μm;表面显微硬度从760HV_0.2提高到856HV_0.2,提升了12.63%;表面残余压应力从–286 MPa提高到–565 MPa;磨损机制从未处理试样的以磨粒磨损和疲劳磨损为主转变为以磨粒磨损和氧化磨损为主。试样在1000 N的作用力下进行6次超声滚压加工后,材料的耐磨性能最好,与未处理试样相比,稳态平均摩擦系数大幅下降,磨损体积从2.29 mm³减小到0.74 mm³,减小了67.69%。结论超声表面滚压加工能有效改善20CrMoH钢试样的表面质量,细化表层晶粒组织,增加表面硬度与表面残余压应力,显著提升材料的耐磨性能。     

纳秒激光加工微凹坑对YG3表面浸润性的影响

研究硬质合金刀具表面浸润性对提高刀具寿命和工件加工表面质量有重要的意义。采用波长1064 nm纳秒脉冲激光在硬质合金YG3表面加工微凹坑阵列,运用光学显微镜、光学轮廓仪和接触角测量仪分别测量微凹坑形貌和表面接触角,研究不同激光功率、扫描次数和微凹坑间距对表面形貌和接触角的影响规律。建立微凹坑几何形貌模型,基于Wenzel理论分析微凹坑形貌变化对表面接触角的影响机理。结果表明:随着平均功率和扫描次数的提高,微凹坑的直径和深度均增大;随着间距的减小,微凹坑分布密度增大。3种条件下表面粗糙度率均增大,表面接触角余弦值随粗糙度率的变化趋势基本一致且成正相关,所以接触角随粗糙度率增加而降低。通过实际接触角与推导接触角的曲线拟合得到了接触角方程。     

薄带冷轧接触力学(英文)

极薄带冷轧给轧制生产带来了挑战,其中包括接触力学、带材的凸度和表面质量。在考虑工作辊边部接触的前提下,采用自行开发的改良影响函数法对薄带的对称和非对称冷轧过程进行了分析。文章的重点是通过薄带冷轧来阐述辊缝接触力学,分析辊缝处的摩擦对轧制力学和带材凸度的影响,同时还对轧辊边部接触对轧制力学和带材凸度影响进行了讨论,认为轧辊边部接触将对工作辊边部磨损产生影响,并对轧制力计算值与实测值进行了比较。     

Analytical and experimental study on the spiral marks of the rolled product during three-roll planetary rolling processes

In this study, the effects of various rolling conditions, such as inclined angle, offset angle, roll shapes, etc., upon the depth of the spiral marks on the surface of the rolled product and the rolling forces are discussed numerically by the finite element method. Experiments using a self-designed testing machine with work-rolls of three different kinds of roll shapes were conducted. The depth of the spiral marks was measured. From the comparisons between the analytical and experimental results, it is known that a smoother surface on the rolled product can always be obtained with convex-shaped rolls. Whereas, prominent spiral marks probably appear for two-stage conical rolls and spherical-headed rolls under an ill-set rolling condition. These analytical and experimental results can offer useful knowledge for the design of the roll shapes and the pass schedule during three-roll planetary rolling processes.