锈钢冷轧工艺及不锈钢冷轧轧制油的选用

简要描述:对于不锈钢冷轧而言,既具有普通钢冷轧的普遍性,又具有不锈钢材质本身的特殊性。相对于普通的钢板轧制,不锈钢冷轧主要有3个特点:
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轧制是旋转的轧辊给予轧件以压力,使轧件产生塑性变形的一种金属加工方式。轧制时轧件断面减小,变形、延伸和展宽,轧件与轧辊间有相对滑动,产生摩擦与磨损。冷轧是指低于再结晶温度的轧制加工,冷轧质量好,精度高,厚度均匀,机械性能好,是非常重要的金属塑性加工方式。轧制时要克服巨大的摩擦力,改善轧辊和轧材间的润滑状态,减小摩擦力是提高轧制效率的有效办法。

轧制时的摩擦与磨损

在一个轧制道次中,轧制过程分为咬人、拽人、轧制稳定阶段和轧制终了四个阶段,而摩擦力伴随着整个轧制过程,是影响材料变形的重要因素之一。摩擦不仅导致变形力增加,轧辊磨损加剧,但有时又是轧制过程中的主动力,尤其是在咬人阶段就是通过摩擦来实现的;摩擦一直存在于轧制过程中,有时需要摩擦,有时又需要尽量避免。

轧制过程中有内摩擦和外摩擦之分,外摩擦是轧辊与轧件之间发生相对运动产生的摩擦阻力,与轧件的运动方向相反,而轧件发生塑性变形时金属内部质点产生相对运动引起的摩擦叫内摩擦。内摩擦引起金属本体内部剪切,并导致内部发热。轧制过程中的摩擦有如下特点:

⑴内外摩擦兼具;

⑵接触压力高,金属热轧时接触单位压力达到50MPa-50 MPa ,而冷轧时可达到500 MPa-2500 MPa;

⑶影响因素多,压力、温度、速度、变形程度和变形方式等都会影响轧制时的摩擦;⑷接触表面状况与性质不断变化,轧制塑性变形过程不断产生新的表面,金属表面的状况和组织性能不断改变。

不锈钢轧制的润滑要求

人们从15世纪开始金属冷轧加工,轧制工艺润滑在推动轧制工艺的发展过程中起到了非常重要的作用。轧制工艺润滑能有效降低和控制轧制过程产生的摩擦磨损、充分发挥轧机的能力,提高轧制效率,确保轧材有良好的表面质量,降低能源消耗。

对于不锈钢冷轧而言,既具有普通钢冷轧的普遍性,又具有不锈钢材质本身的特殊性。相对于普通的钢板轧制,不锈钢冷轧主要有3个特点:

⑴对轧后钢板表面质量要求较高,尤其是退火后的表面质量,不但要求板形好、精度高,而且要求有较好的表面光泽;

⑵不锈钢强度高,加工硬化快,塑性好,但变形过程中粘辊倾向大;

⑶不锈钢的导热性能差,如321 不锈钢的导热性仅为碳钢的27%,因此需要及时将冷轧过程产生的热量转移。

针对不锈钢冷轧工艺的特点,尤其是对冷轧板表面质量有较高的要求,通常采用纯油型冷轧油,要求不锈钢冷轧油应具有如下性能:

(1)适中的运动黏度以确保其冷却性能,同时尽量减少退火时轧制油对不锈钢表面的污染,而其润滑性能可通过添加剂进行调整;

(2)较高的闪点以保证高速轧制时的安全性;

(3)对人体无毒无害,无刺激性气味。

(4)较强的极压抗磨性,由于不锈钢;冷轧轧制压力高,轧制油必须具有较强的极压性能,减少摩擦,降低轧制压力同时对支撑辊及传动装置进行润滑

(5)良好的退火清净性,冷轧不锈钢对板面质量要求较高,要求冷轧油在退火时能完全分解或挥发,不留污渍,退火后的钢板表面光亮性较好;

(6)抗氧化性能好,不锈钢轧制油在循环使用过程中,在周期性的高温、高压作用下,以及与空气接触和铁的催化作用下易发生氧化变质,所以不锈钢轧制油应具备较好的抗氧化性能;

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