汽车用冷轧板表面条状色差成因分析

采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及激光共聚焦显微镜(LSCM)等测试手段对汽车用冷轧板表面色差形貌及成因进行了分析。结果表明,色差缺陷呈纵向黑白条纹相间分布,黑条区域较白条区域粗糙;冷轧末机架轧制油铺展不均匀,导致轧辊对带钢的转印率不均匀,是纵向色差缺陷产生的主要原因;通过降低轧制油颗粒度、减小轧制油颗粒接触角,提高轧制油颗粒均匀性及轧制油洁净度,冷轧汽车板纵向色差问题得到了有效解决。     

二次冷轧过程DOS油涂油量对乳化液油膜析出效率的影响

针对以往现场对于二次冷轧机组带DOS油轧制对轧前带钢表面乳化液油膜析出效率没有理论模型,影响润滑控制的问题,结合二次冷轧机组直喷系统的设备与工艺特点,在引入直喷系统乳化液撞击带钢形成油膜析出率和直喷系统乳化液润湿性影响系数概念的基础上,建立了一套适合于二次冷轧带DOS油轧制轧前带钢表面乳化液油膜析出效率模型。选择典型规格产品定量分析了DOS油涂油量、乳化液析出距离和带钢入口轧制速度对乳化液油膜析出效率的影响,并将其应用到某1220二次冷轧机组的生产实践,编制出了相应的模型计算软件,使用效果良好。     

冷轧无取向硅钢表面麻面缺陷成因分析及其控制措施

针对某厂DMS森吉米尔轧机生产无取向硅钢表面麻面缺陷的问题,根据生产实际,对其形成原因从乳化液及工作辊两方面因素进行了分析。结果表明:乳化液对麻面缺陷的产生有一定影响,但不是主要因素,主要原因是由于二十辊森吉米尔轧机工作辊辊径较小,轧制相同长度带钢轧辊运转周期较大,容易产生疲劳失效而导致。为此,提出通过调整冷轧工序成品轧制道次的压下率以减小轧制力,从而减小工作辊的磨损疲劳;通过对轧制乳化液浓度、温度的合理控制,以改善润滑效果、提高轧制速度,而进一步缓解轧辊疲劳的改进措施,使该钢厂无取向硅钢麻面缺陷发生率由原来的18%降至0.8%,带钢表面质量明显改善。     

辊缝摩擦系数对冷轧机振动的影响

针对邯钢公司邯宝冷轧厂的生产线在生产过程中因轧机振动而引起的一系列质量问题,从辊缝摩擦系数入手,探讨其对冷轧机振动的影响,得出了适当增加辊缝摩擦系数能有效抑制和抵消轧机振动的结果。通过实验探究影响辊缝摩擦系数的因素,结果表明因咬钢打滑而引起的振动主要是由于咬钢时轧辊摩擦系数过小,轧制压力没有出现峰值;轧制方向轧辊和带钢的表面粗糙度是可以相互转化的,在轴向方向上其粗糙度变化并不明显;压下率的增加使得轧制后带钢表面粗糙度沿轧制方向增加;在干燥条件下轧制时,带钢的前滑区要高于润滑条件下。     

极薄带钢冷轧过程振动纹成因分析及抑制

本文针对0．18mm极薄规格巧料的振动纹问题,从理论上分析了带钢厚度、轧制速度、辊缝中摩擦系数、带钢张力以及轧制润滑条件对冷轧过程自激垂直振动的影响。通过优化轧制工艺参数和调整乳化液性能指标,成功解决了1420mm冷连轧机900m／min左右高速轧制T5料时第5机架的振动问题,抑制了带钢表面振动纹的产生。     

基于现场实验支撑辊油膜厚度补偿模型的应用

热轧机支撑辊多采用油膜轴承,由于在轧制过程中支撑辊油膜轴承内油膜厚度发生变化,会造成轧机有载辊缝发生变化,从而导致产品厚度出现偏差。基于现场设备使用范围,提出支撑辊油膜厚度补偿模型的实验方案,根据实际采集不同压力下速度变化引起的辊缝变化量,使用Matlab拟合得到油膜厚度变化量与轧制力变化量、轧制速度变化量的关系,计算出轧制过程中不同轧制速度、压力条件下支撑辊油膜厚度的变化量,进一步对轧机有载辊缝进行补偿。实际应用表明,该支撑辊油膜厚度补偿方法取得了预期效果,轧机运行稳定可靠,可以有效提高带钢的厚度命中率。     

二次冷轧直喷系统轧前带钢表面析出油膜厚度模型及其影响因素研究

针对以往现场对于二次冷轧机组直喷系统轧前带钢表面析出油膜厚度没有理论模型、影响润滑控制的问题,结合二次冷轧机组直喷系统的设备与工艺特点,在引入乳化液浓度析出率与乳化液流量剩余率概念的基础上,建立了一套适合于二次冷轧直喷系统的轧前带钢表面油膜厚度模型。选择典型规格产品定量分析了乳化液流量密度、乳化液浓度、乳化液析出距离、带钢入口轧制速度对带钢上下表面油膜厚度的影响,并将其应用到某1220二次冷轧机组的生产实践,编制出了相应的模型计算软件,使用效果良好,给企业创造了较大的经济效益。     

二次冷轧机组基于油膜形成机理的喷嘴距离设定技术研究

针对带钢二次冷轧机组轧制过程中的表面质量缺陷问题,充分结合二次冷轧机组的设备与工艺特征,在分析了带钢表面油膜形成机理、建立了带钢表面乳化液润滑油膜厚度计算模型的基础上,给出了二次冷轧过程中带钢表面所能形成的最大油膜厚度,考虑到油膜厚度形成所需时间和带钢运行速度的影响,开发出一套二次冷轧机组喷嘴距离设定技术,实现了乳化液直喷系统喷嘴距离的最优设定。相关技术被应用到现场之后,出口带钢的乳化液斑迹封闭率从优化前的平均14.936%下降到优化后的平均0.6745%,有效的改善了出口带钢的表面质量问题。     

冷连轧机液压AGC系统油膜补偿控制

由于对冷轧薄板质量要求的提高,液压AGC已经成为提高冷轧带钢成品精度必不可少的手段。然而对于支撑辊采用油膜轴承的冷连轧机来说,其轴承油膜厚度随着轧制力和轧制速度的变化而变化,这将影响轧件的轧出厚度,造成厚差。尤其对冷连轧机,各机架的累积误差会使成品带的超差更加严重。以某五机架冷连轧机为研究对象,由生产现场实测数据回归出适合于实际控制的油膜补偿模型,提出适合于分布式计算机控制的控制策略,并将其应用于实际轧制过程中对油膜厚度变化进行补偿。实验结果表明:加入油膜补偿控制后,成品带钢厚差带头带尾超差段有较为显著的减少,且超差值也有所降低。     

带状色差对冷轧低碳钢板表面性能影响

研究冷轧低碳钢表面带状色差区域与正常区域的表面性能以及带状色差对产品性能的影响。采用表面接触角、红外光谱、X光电子能谱、辉光放电能谱、三维形貌以及电化学测试等方法，分析清洗前后冷轧钢板表面接触角、表面及表层元素组成、微观结构、电化学性能等。结果显示轧硬钢板和退火钢板清洗前后，表面接触角均由80°以上降至35°以下，说明表面残留物均可被清洗去除，达到润湿一致性表面。退火钢板表层10 nm内有C和Mn元素富集，其带状色差区域面粗糙度为0.588μm、面最大峰高为2.964μm、面最大谷深为-3.873μm,均高于正常区域。同时，带状色差区域的腐蚀电流、阻抗、晶面衍射峰和表面金相等数据显示与正常区域无显著差异。研究发现带状色差是根植产品表面的外观形貌特征，并非异物富集所致，差异从轧硬钢板遗传至退火钢板表面，主要体现为表面形貌的粗糙特征，不影响清洗性和电化学活性，也不改变钢板的晶面和金相组织。     

乳化液使用性能对轧后带钢表面清洁度的影响

通过2种轧制油乳化液的对比使用试验，分析了乳化液使用性能对轧后带钢表面清洁度的影响；试验结果表明，适当提高轧制油乳化液中油性剂及游离脂肪酸含量，有利于改善润滑效果，从而提高轧后带钢表面清洁度。     

Prediction of effect of rolling speed on coefficient of friction in hot sheet rolling of steel using sliding rolling tribo-simulator

In order to reduce the rolling force and the roll wear, the lubricants have been used in hot rolling of steel. In order to evaluate the tribological behavior at the interface between roll and workpiece in hot steel rolling, it is important to measure the coefficient of friction and examine the effect of the tribological factors on the coefficient of friction. In this paper, the effect of the rolling speed on the coefficient of friction is investigated using the tribo-simulator testing machine for hot rolling developed by the authors. The workpiece used is SPHC. The roll material is SKD11 and the surface roughnesses are 0.05 μm, 0.2 μm and 0.8 μm. The rolling tests are carried out at a temperature of 800 °C during a rolling distance of 400 mm, changing the rolling speed from 15 to 70 m/min. The colza oil is used as a base oil and the emulsion concentrations are 0.1% and 3.0%. The coefficient of friction at an emulsion concentration of 3.0% is independent on the rolling speed. On the other hand, the coefficient of friction at an emulsion concentration of 0.1% decreases with increasing rolling speed in the lower range of rolling speed, but it increases in increasing rolling speed in the higher range of rolling speed.     

辊缝油膜承载力对冷轧机振动的影响

针对某冷轧厂在线轧制过程中轧机的振动问题,从辊缝油膜承载力的角度分析其对轧机振动的影响,得出轧制过程中辊缝间距的减小导致辊缝油膜需提供更大的承载力来维持轧机稳定。从乳化液浓度、轧辊转速、乳化液金属微粒含量方面探讨了增强辊缝油膜承载力的方法,得出乳化液浓度与轧辊转速在增强油膜承载力的同时减小了辊缝的摩擦系数,也易导致轧机振动。通过试验得出,调节乳化液金属微粒含量能够在原有摩擦系数的基础上增强辊缝油膜承载力,从而保证轧机的稳定运行。     

表面粗糙度对硅橡胶材料表面超疏水性的影响

采用一种简单的方法制备出了硅橡胶超疏水性表面;将模具内表面做成一定的粗糙度;按照常规成型工艺,将液体硅橡胶浇注在模具内使其固化,待固化完毕后脱去模具,得到不同粗糙度的表面.经过接触角测量仪测定和扫描电子显微镜分析,结果表明:当硅橡胶表面粗糙度Ra=6.63 μm时,在其表面形成了类似于荷叶的乳突结构;在乳突表面还有亚微米级的小颗粒存在,形成了微米亚微米两级的粗糙结构,材料表面与水的静态接触角为153.5°,滚动角为8°,材料具有超疏水性;当硅橡胶表面粗糙度 Ra<6.63 μm时,材料表面的静态接触角随着表面粗糙度的增加而增加,当Ra=6.63 μm,静态接触角出现最大值153.5°.当表面粗糙度Ra>6.63 μm,材料表面的静态接触角随着表面粗糙度的增加而减小.     

关于工艺润滑系统中浮油和铁粉的治理

针对工艺润滑系统中存在浮油和铁粉问题，设计并制作了撇油装置、浮化液回收装置及磁过滤器，使浮化液中杂油、铁含量等得到控制，从而延长了浮化液的使用寿命，冷板质量明显提高。     

铝板带冷轧水基乳化液润滑膜形成特点研究

探讨了不同浓度的水基乳化液形成润滑膜的特点。低速轧制时,随着轧制速度的提高,润滑膜厚度增大。当轧制速度超过临界值时,随着轧制速度的提高,润滑膜厚度降低。考虑速度对乳化液黏度的影响,用4阶多项解函数拟合乳化液黏度随轧制速度变化曲线,对Reynold方程进行修正,使非牛顿流体水基乳化液润滑膜厚度的计算更准确。     

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。     

硅橡胶在积污过程中的润湿行为

利用静态接触角法、接触角滞后和HC喷水分级法对自然积污过程中的硅橡胶进行了表面润湿性研究,用粗糙度仪和扫描电镜对样片进行表征分析,研究发现:随着硅橡胶不断的积污,表面粗糙度越大,静态接触角随之也增大,接触角滞后变小,滞后由小到大的顺序是:S3(中污)S4(板结)S1(清洁)S2(轻污)。另外,积污后的硅橡胶表面的润湿特点跟润湿方式有关,如当静态水珠润湿其表面时,表现很好的憎水性,接触角可高达130°以上,当以强烈水流冲击其表面润湿时,表现憎水性较差,憎水分级多数为HC5-HC6。     

金刚石油石超精加工氧化锆陶瓷轴承沟道的仿真与实验研究

用ABAQUS软件建立金刚石油石超精加工氧化锆陶瓷轴承沟道有限元模型,分析其加工机理,并利用金刚石油石对氧化锆轴承沟道进行超精加工,获取超精加工后沟道表面粗糙度及表面形貌,研究超精加工应力对氧化锆轴承沟道表面质量的影响。结果表明:工件切线速度由150 m/min增加到450 m/min,表面应力减小,表面粗糙度值由0.091 2 μm下降到0.059 3 μm,随后增大;油石压力由0.2 MPa增加到0.8 MPa,表面应力增大,表面粗糙度值由0.194 2 μm下降到0.032 2 μm;当金刚石油石的长、短行程摆动速度增加,轴承沟道表面应力增大,其表面粗糙度值分别由0.071 6 μm增加到0.085 8 μm和0.062 7 μm增加到0.100 8 μm。适当提高工件切线速度、油石压力、长行程摆荡速度,降低短行程振荡速度有助于改善加工质量。      

热轧不锈钢板带粗轧机架高速钢轧辊的研制

由于不锈钢热轧板带产线粗轧温度高、压下量大、轧辊咬入角大、辊面受挤压力和摩擦力更大等工况特点,原轧辊材质的应用受到了限制。介绍了热轧不锈钢板带粗轧新型高速钢轧辊的研制情况,主要介绍了其化学成分、热处理工艺、内层材质的设计及其组织性能。该新型高速钢轧辊在国内某1 780 mm不锈钢热轧产线粗轧机组的应用取得了较好效果,毫米轧制量为7 000 t/mm,下机辊表面光洁,表面粗糙度为1.3～1.6 μm。