铝板带材轧制工艺润滑及对产品表面质量的影响研究铝板带材轧制工艺润滑及对产品表面质量的影响研究 袁驰袁驰 北京科技大学北京科技大学 分类号 密 级 单位代码 北京科技大学 硕士学位论文硕士学位论文 论文题目 铝板带材轧制工艺润滑及对产品表面质量的影响研究 学 号 作 者 专 业 名 称 2006 年03月 01 日 袁驰 公开 材料加工工程 S20030408 TG335 北京科技大学硕士学位论文北京科技大学硕士学位论文 论文题目 论文题目 作者 作者 指指 导导 教教 师 师 单位 单位 协助指导教师 协助指导教师 单位 单位 单位 单位 论文提交日期 论文提交日期 2006 年 03月 01 日 学位授予单位 北学位授予单位 北 京京 科科 技技 大大 学学 孙建林 教授北京科技大学 铝板带材轧制工艺润滑及对产品表面质量的影响研究 袁驰 铝板带材轧制工艺润滑及对产品表面质量的影响研究 Study on Lubrication and Surface Quality of rolled Aluminium in Cold Rolling Process 研究生姓名 袁驰 指导教师姓名 孙建林 北京科技大学材料科学与工程学院 北京 100083 中国 Candidate Yuan Chi Supervisor Sun Jianlin School of Materials Science and Engineering University of Science and Technology Beijing 30 Xueyuan Road Haidian District Beijing 100083 P R CHINA 北京科技大学硕士学位论文 1 独 创 性 说 明独 创 性 说 明 本人郑重声明 所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及 取得研究成果 尽我所知 除了文中特别加以标注和致谢的地方外 论文中 不包含其他人已经发表或撰写的研究成果 也不包含为获得北京科技大学或 其他教育机构的学位或证书所使用过的材料 与我一同工作的同志对本研究 所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意 签名 日期 关于论文使用授权的说明关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京科技大学有关保留 使用学位论文的规定 即 学校 有权保留送交论文的复印件 允许论文被查阅和借阅 学校可以公布论文的 全部或部分内容 可以采用影印 缩印或其他复制手段保存论文 保密的论文在解密后应遵循此规定 保密的论文在解密后应遵循此规定 签名 导师签名 日期 北京科技大学硕士学位论文 2 摘 要摘 要 工艺润滑在冷轧铝板过程中 起着至关重要的作用 采用工艺润滑 可以有效的 降低轧制压力 减小摩擦系数 改善轧材的表面质量 西部铝业公司目前只有一台 1450 铝冷轧机 铝板与铝箔的轧制全部都在这台 轧机上完成 并且铝板与铝箔轧制中使用不同的基础油 T32 及 T31 本课题选用一种 基础油来同时满足一台轧机上铝箔与铝板轧制的需要 而只区别于各自使用不同添加 剂配方 这样降低了用油成本 并研究了铝箔与铝板所使用的两种不同添加剂配方 使轧制后产品表面质量与原来相比得到了提高 在基础油的选择实验中 通过轧制工艺润滑性能评价实验 退火时轧制油对铝表 面油渍污染的分析研究以及不同轧制油润滑作用下铝板的表面形貌和表面粗糙度的 分析研究 表明 轧制油 T351 具有摩擦系数小 轧制压力低等特点 同时在退火时 对铝板表面污染很少 表面质量相对较好 非常适用轧制表面质量要求高的铝板带 完全可以替代 T31 及 T32 作为铝箔和铝板共用的基础油 同时 为配合 T351 基础油的使用而研制两种复合添加剂 通过西部铝业原添加 剂的配方以及不同含量复合添加剂轧制油的油膜强度的测定 得出一系列候选添加剂 配方 然后通过轧制工艺润滑性能评价实验 轧制压力 摩擦系数以及可轧厚度的对 比 退火后表面质量的影响研究 轧后表面形貌与表面粗糙度的分析研究表明 铝板 添加剂 C2及铝箔添加剂 B1分别在铝板与铝箔轧制中表现良好 轧制工艺润滑性能和 表面质量得到了提高 关键词 铝 冷轧润滑 轧制油 表面质量关键词 铝 冷轧润滑 轧制油 表面质量 北京科技大学硕士学位论文 3 Study on Lubrication and Surface Quality of rolled Aluminium in Cold Rolling Process Abstract Lubrication plays a significant role during cold rolling of aluminum strips The application of lubrication can decrease rolling force and friction coefficient at the same time the surface quality of the rolled aluminum can also be improved Currently Western Aluminum Company in Qinghai has a cold rolling mill of 1450 in which aluminum both strips and foils are rolled During the rolling process the rolling oil T32 was added to roll aluminum strips and T31 was used to roll aluminum foil The same lubricating base oil is chosen for both strips and foils in this paper but using different additives for division in order to induce the cost of rolling oil Then two different kinds of compounding additives are studied for the sake of improving the product s surface quality The lubrication performances of cold rolling aluminum strips is studied in the experiment on the rolling oil then the influence of rolling oil on the annealed surface of aluminum strips rolled surface topography and surface roughness are further analyzed Results show that the oil T351 produced by Cangzhou Refinery plant in HeBei gets the characteristics of low friction coefficient low rolling pressure less stain on the annealed surface and better surface quality so it is very applicable for rolling lubrication of aluminum strips on the higher surface quality demand Moreover it can replace the oil T32 and T31 completely as the general basic rolling oil for both strips rolling and foils rolling Two kinds of composite additives are prepared to fit in the rolling oil T351 According to the determination of the original additives in Western Aluminum Company and oil film strength of rolling oil with different contents of composite additives a series of pre selected additives are made The evaluation experiment of rolled lubrication performances includes roll force roll pass reduction the annealed surface of aluminum surface topography and surface roughness of rolled aluminum Results show that aluminum foil additive B1 performs well when it is added to lubricate the foil rolling and additive C1 works well to lubricate the strips rolling Both the lubrication performances and the surface quality of rolled aluminum are improved Key Words aluminum cold rolling lubrication rolling oil surface quality 北京科技大学硕士学位论文 1 目 录目 录 摘 要 1 Abstract 3 引 言 1 1 文献综述 2 1 1 轧制过程工艺润滑 2 1 1 1 轧制工艺润滑的作用 2 1 1 2 轧制润滑状态 3 1 1 3 冷轧工艺润滑的评价参数 6 1 2 轧制工艺润滑剂概述 9 1 2 1 油基润滑剂 9 1 2 2 国内外铝板冷轧基础油 10 1 2 3 润滑剂的理化性能及其评价 12 1 3 铝板轧制油常用添加剂 13 1 3 1 常用单体添加剂 13 1 3 2 范德华力与添加剂分子链长 15 1 3 3 分子结构与添加剂极性基团 16 1 4 轧后板带材表面质量 18 1 4 1 表面粗糙度与形貌 18 1 4 2 轧制油退火表面污染 21 1 5 冷轧工艺润滑的研究及现状 24 1 5 1 轧制工艺润滑的发展过程 24 1 5 2 轧制工艺润滑的现状 25 2 课题背景 26 2 1 课题来源 26 2 2 课题的目的及意义 26 3 实验条件与方法 27 3 1 实验条件 27 北京科技大学硕士学位论文 2 3 1 1 实验设备及仪器 27 3 1 2 实验材料 28 3 2 实验方法 29 3 2 1 试样的准备及处理 29 3 2 2 轧辊的清洁 29 3 2 3 轧制压力的测定及摩擦系数的计算 29 3 2 4 退火实验 29 3 2 5 表面形貌实验 29 3 2 6 表面粗糙度实验 30 4 轧制油基础油的研究 31 4 1 基础油的理化性能 31 4 2 基础油的轧制工艺润滑性能评价实验 31 4 2 1 铝板摩擦系数及轧制压力实验 31 4 2 2 铝箔摩擦系数及轧制压力实验 32 4 2 3 基础油的可轧厚度 34 4 3 不同基础油对退火后表面质量的影响 35 4 3 1 用油量与退火后表面质量的关系 36 4 3 2 退火温度与退火后表面质量的关系 37 4 3 3 退火时间与退火后表面质量的关系 39 4 3 4 不