铜板带冷轧乳化液润滑效果研究

在单因素筛选实验基础上,对硫系油性润滑添加剂(SCO)和磷系极压润滑添加剂(T306)复合使用的配伍效应进行了深入地研究.实验表明,当SCO含量为2%和T306含量为0.6%复合使用时,两者的配伍性能最差,而SCO含量为2%和T306含量为4%复合使用时,两者的配伍性能最好,轧制润滑实验表明,采用优化的乳化液轧制后,铜板带表面质量明显提高.     

热轧变形区润滑条件与板带钢表面质量关系试验研究

为研究热轧变形区润滑条件与轧后板带钢表面质量关系,对热轧变形区润滑机理进行计算分析,设计一种可移动式热轧工艺润滑装置,用于板带钢热轧工艺润滑试验。研究不同热轧变形区润滑条件对轧后板带钢表面粗糙度、氧化膜断面厚度、钢板酸洗后形貌的影响。结果表明:在热轧变形区内,当轧制速度大于2m/s时,热轧油油滴在变形区的停留时间在0.07s以内,远小于油滴着火延迟时间与油滴燃烧需要的时间之和,油水混合液来不及燃烧便已通过变形区,仍为传统的液态润滑形式;采用工艺润滑与无润滑相比,表面粗糙度降低40%左右,氧化膜厚度减少50%以上。通过3D显微镜进一步对酸洗后钢板表面进行观察分析,可以发现热轧变形区润滑能够明显减少钢板表面缺陷,使板带钢轧后表面轧制纹络清晰,表面质量得到显著改善。     

采用层次分析法（AHP）综合评价轧制油（Ⅱ）：评价结果与分析

在国内外首次引入层次分析法（AHP）对轧制油进行评价和综合排序,解决了由金属加工用润滑剂及油品及工艺润滑性能指标较多,选择最佳润滑剂困难的问题;而且工业应用表明AHP法是非常有序的。本文的第I部分已介绍了层次分析法及其求解步骤∧［1］。第Ⅱ部分则应用层次分析法对轧制油进行评价和综合排序。     

板带钢冷轧乳化液及润滑效果研究

针对冷轧无间隙原子钢(IF钢),配制了2种不同的乳化液,并将其与国内、国外商品级乳化液的冷轧实验进行对比。实验发现乳化油中基础油的选择对乳化液冷轧润滑效果的影响很大,当基础油含饱和脂肪酸高时乳化液润滑能力好,可以用乳化液皂化值来衡量乳化油冷轧润滑效果的优劣。一般皂化值高的乳化液可用来冷轧屈服强度较高、成形较困难的板带钢。使用乳化液冷轧后的表面形貌明显优于无润滑状态的轧后表面。在乳化液冷轧润滑过程中,当压下率较低时,轧件的表面质量有所改善,总压下率超过90%以后,轧件的表面质量又呈下降趋势。     

金属薄板冷轧工艺润滑基础实验研究

以铝合金板和IF钢板为代表,研究金属薄板冷轧工艺润滑的作用与效果。实验对不同润滑条件下冷轧时的轧制工艺参数进行分析,并对金属薄板轧后表面形貌情况进行观察。结果表明:通过冷轧工艺润滑可以明显提高轧机轧制能力、显著降低轧制过程中的力能消耗(轧制力、轧制力矩),有效地改善轧件表面质量。     

纳米添加剂对板带钢冷轧轧制液润滑性能的影响

为减少传统冷轧轧制液中含硫、磷、氯等元素的极压抗磨剂的使用,在板带钢冷轧轧制液中添加油酸修饰后的纳米TiO2粒子和纳米Fe2O3粒子,通过四球摩擦磨损试验机考察其摩擦学性能,通过冷轧实验对含纳米粒子轧制液的轧制润滑效果进行实际验证。结果表明:与传统冷轧轧制液相比,添加纳米粒子的冷轧轧制液能有效地降低轧制过程中的轧制力,并且能降低板带钢的最小可轧厚度,对改善板带钢轧后的表面质量也有显著的作用。这是由于纳米粒子具有很高的表面活性以及自润滑效应等特殊性能,能在轧制过程中的高压和局部高温下处于熔融状态,在轧件表面形成均匀的边界润滑膜。     

铝材轧制油摩擦学特征及表面吸附行为的分子结构依赖性

基于试验研究和理论计算从宏观和微观尺度揭示了分子结构对铝材轧制基础油摩擦学性能和铝表面吸附行为的影响。研究分别以异构烷烃煤制油(CTL)和正构烷烃白油(D100)为基础油,制备含不同浓度亚磷酸二丁酯(DP)的铝材轧制油,并采用四球摩擦磨损试验表征其摩擦学性能;基于量子化学计算和分子动力学模拟研究CTL、D100和DP的分子结构特征、吸附反应活性及在铝表面的吸附行为。结果表明：对于理化性能相近的CTL与D100,CTL的油膜强度(88 N)低于D100的(98 N),但CTL对DP极压剂的敏感性更好。在同等DP浓度下,以CTL为基础油时,铝材轧制油具有更高的油膜强度,最大值为1050 N;而以D100为基础油时,油膜强度仅为981 N。理论研究表明：CTL和D100分子的最高占据轨道(HOMO)分布相同,均分布于整个分子碳链,但二者的最低空轨道(LUMO)分布不同,前者位于分子支链侧末端,而后者位于分子中心。CTL和D100分子均具有稳定的化学结构,且二者化学稳定性的差异较小;CTL和DP分子具有协同吸附作用,二者复配能显著促进轧制油体系在铝表面的吸附,并提高吸附膜稳定性。     

基于正交试验的含氮硼酸酯铝材轧制润滑油摩擦学性能研究

合成一种新型含氮硼酸酯铝材轧制润滑油添加剂,利用四球试验机考察添加含氮硼酸酯的铝材轧制润滑油的油膜强度、摩擦因数,通过显微镜观察磨斑形貌并测量磨斑直径。利用正交试验法评估极压剂含量、基础油种类、四球试验机载荷和转速对含氮硼酸酯润滑油摩擦学性能的影响,并通过多目标优化设计,对4种参数对铝材轧制润滑油摩擦学性能的强化效果进行综合研究。结果表明:各工艺参数对油样的摩擦学性能影响显著性由大到小依次为极压剂添加量、基础油种类、转速和载荷;经过多目标优化设计,得到的含氮硼酸酯铝材轧制润滑油强化工艺参数的最佳组合:极压剂质量分数为1.0%,基础油种类为D100,载荷为294 N,转速为1 200 r/min;通过极差、方差等分析,发现极压剂添加量和基础油种类对油样的摩擦学性能有显著影响。     

磷系极压剂在铜板带冷轧乳化液中的应用效果研究

采用四球摩擦试验机分别考察亚磷酸二正丁酯(T304)、磷酸三甲酚酯(T306)和硫代磷酸三苯酯(T309)3种磷系极压剂在基础油中的摩擦学性能,通过铜板带冷轧制实验研究其在乳化液中的润滑作用效果。结果表明,3种含磷添加剂均使基础油的摩擦学性能得到一定程度地提高,其中T304具有优异的承载能力和抗磨减摩性能,其最佳添加量为0.5%～1.5%(质量分数),T306和T309效果较差,且限于中高或中低载荷下工作;T304较T306和T309具有更优异的润滑性能,在轧制过程中有效改善轧制过程特征参数和提高轧件质量,可作为铜板带轧制液高性能的极压抗磨剂。     

板带钢热轧纳米润滑实验研究

通过在不同润滑条件下的热轧润滑实验,研究纳米润滑对板带钢热轧过程中轧制工艺参数、轧后表面质量及氧化层厚度的影响。结果表明:采用纳米润滑能够保证轧制过程顺利进行,相比传统轧制液能够降低轧制力10%~16.3%,减少终轧厚度10.8%;同时能降低板带钢表面粗糙度,显著改善轧后表面质量;采用纳米润滑时板带钢轧后氧化层厚度只有7μm左右,且氧化层致密、均匀,空洞、裂纹等缺陷较少。