关键词：冷轧；润混油膜；变形区；板材轧制
一、前言
在金属冷轧的过程中，变形区内润滑油膜会影响到轧板表面光洁度，但是，要想充分的了解到润滑油膜与表面光洁度的关联，还需要进一步研究。因此，在这后续的研究过程中，就可以开展乳润滑状态与表面粗糙度的关联、轧制工艺参数与油膜间的关联以及辊面粗糙度、油膜与轧件粗糙度间的关联，能够起到更加全面的了解到变形区内润滑状态的效果，并且还能在实际生产过程中，能够有效的控制好工艺润滑，从而获得更高表明光洁度的制品。
二、实验条件
1.轧机主要技术性能
114x120 mm二辊轧机.轧辊为45号锻钢,热处理、研磨,辊面硬度52HRC.电机功率20kw.轧制速度可调 (本实验采用0.lm/s)。
2.试样
纯铝(LZ)和硬铝(LYll).尺寸为 1-4X50X350mm .
3.主要参数测量方法
油膜厚度采用称重法; 摩擦系数采用前滑法实测变形区平均摩擦系数值。
表面粗糙度采用光切法和光干涉法;轧制压力采用传感器、应变仪和示波器 等测量。
三、结果与讨论
1.表面微凸体对油膜的滞留作用
在一般情况下，在轧制过程中，轧件表面原始粗糙度会对变形区内润滑油有着滞留的作用，并且这一理论已经被实验所证实。在对众多样品进行轧制前，需要对他们沿着横向与纵向方面进行不同程度的打磨，让这些样品有着其不同的最初粗糙度。而后，以相同压下率进行轧制。需要注意的是，在每次轧制前，都需要将其辊面擦拭干净，让其处于无油状态，最后在对其进行无油与加等量机油进行轧制。并且在对样品进行轧制过程中，需要对其冷轧前与冷轧后都需要对其表明粗糙度进行测量。
经过相关结果，我们可以看出在样品原始粗糙度不断增大下，冷轧后的表面粗糙度会以线性的规律递增。并且在没有经过润滑情况下，进行横向打磨与纵向打磨的样品，两者的粗糙度并不会有着很大差异，而经过机油润滑下的样品，会发现冷轧后的表面粗糙度会比无润滑是的要大很多，还有其横向打磨要比纵向大打磨的也很大。因此，我们可以从中看出这是由于轧件表面微凸体会对润滑油有着滞留的影响，并且有着横向粗糙度的样品会对润滑油有着更强的机械捕捉作用，从而在其变形区形成很厚的油膜。
另外，在对样品进行全液润滑轧制过程中，会因为轧件表面微凸体对润滑油的滞留影响，会更显著的影响到制品表面光洁度，从而导致轧件表面没有之前的金属光泽。尤其是当样品有着极大原始粗糙度，以及运用粘度高的润滑油与极小的变形量进行轧制过程中，这种现象会更加明显。
2.压下率对表面粗糙度的相关作用
变形区油膜会有着在轧件表面形成微凸体的现象，并且在不同压下率下，微凸体的表现程度也会有着很大的差异，本文对于纯铝样品进行相应的实验，以下就是本次实验所得到的相应结果。
本次实验选用的压下率范围在10%到60%，并且分别运用机油、变压器油、煤油以及麻油来作用润滑剂。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆经过相关测量发现，压下率会有着一个最佳范围，而在这一个最佳范围下冷轧出的轧件表明光洁度最好，并且最佳压下率会由于润滑油粘度与润滑油膜强度的不同而会有着很大的差异。比如，运用麻油作为润滑时最佳压下比率大约为37%，机油则为28%左右，变压器油则维持在23%前后，而煤油仅为10%左右。
另外，还从实验结果发现，当选取小于最佳压下率值进行轧制时，则会在压下率不断的增加下，轧件与辊面的接触角也会增大，从而就会使得流入到变形区的润滑油量会减少，也就是油膜厚度会变薄。而当油膜厚度变薄后，则会使得使得轧件表面微凸体的滞留与抑制作用会减少很多，这样对于微凸体发生塑形变形是极为有帮助的，从而导致轧件表面光洁度不断变好。同时，在压下率的不断增加下，这时会超出最佳压下率值，这时油膜也会不断变弱，但是轧制压力却会不断增加。而当极薄的油膜承受不了很高轧制压力情况下，便会发生破裂的现象，导致油膜的辊面与轧件表面局面会接触到，因此冷轧后的轧件表面粗糙度会变高很多。
还有，我们还会发现，润滑油的最佳压下率值会与其粘度与油膜强度会有着极大的关联，而粘度与油膜强度也会存在着相应的联系。并且在一般情况下，油膜强度会随着粘度增大而变高。经过相关测量，会发现麻油的粘度与油膜强度会很高，而煤油的却很低，因此，这样便能解释之前为什么麻油的最佳压下率会很高，而煤油的却极低。
3.轧辊表面对轧件表面粗糙度的主导作用
虽然表面粗糙度会对润滑油有着滞留的影响，但是在一般情况下，润滑油膜对于已冷轧后的轧件的表面光洁度依旧会有着不同程度的提高。这样提高后的表明光洁度会比没有出现滞留的润滑油的还是会少很多，但是这样同样能够让轧件很好的发挥出自身的作用。与此同时，经过相关研究发现，对轧件表面粗糙度其主要的作用还是辊面光洁这一重要要素。因为只有高光洁度的轧辊表面才会有很大可能性冷轧出优异表面质量的轧材。为了后续的实验能够更加方便的开展讨论，我们运用K来作为依据，从而建立其与变形区油膜的关联。
当K<1时，就是轧件原始粗糙度会小于辊面粗糙度，这时的轧制过程中，轧件表面粗糙度会不断增大。并且在变形区的油膜不断增厚的过程中，冷轧后的轧件表面粗糙度会变小。究其原因是因为油膜的隔离作用，从而减弱了辊面粗度会对轧件表面复印程度。而如若在最佳压下比率范围与适宜的油膜条件下进行轧制，这时轧件表面粗糙度便会有所改善。
当K=1时，即轧件、轧辊表面会有着大致一样的粗糙度。这种情况下，冷轧后的轧件表面粗糙度的改善就不会明显。如果是在最佳压下比率下范围与薄油层下进行轧制，这时前滑区内的辊面与轧件的抛光作用，会逐渐改善轧件表面质量。并且当润滑油膜增厚时，会因为在微区封闭油穴的高压影响下，阻碍了轧件微凸体的变形，从而导致冷轧后的轧件表面光洁度会逐渐变劣。
当K>1时，也就是说轧件原始粗糙度要劣于辊面粗糙度。这时，轧制过程中，轧件表面状况会逐渐得到改善。特别是在对薄油层进行轧制过程中，会得到很光亮的轧件表面。并且在变形区油膜不断增厚下，会使得轧件的接触偶会逐渐互相分离，从而使得轧件上的微凸体变形受到极大的阻碍，并且减轻了辊面对轧件表面的复印作用，因此最后所得到的轧件表面光洁度会不断变劣。
四、结语
总的来说，要想确保与提升冷轧板带材表面光洁度，就需要轧件表面有着极高光洁度的轧辊。并且变形区油膜的重要作用便是以防接触偶之间接触，从而保护好轧辊表面，并且减少磨损与以防粘辊等对轧件有害的现象出现。另外，现阶段需要研究研制出粘度低但强度高的润滑油，从而很好的保持好辊面光洁度。并且还要让其能够在高轧制状态下，其变形区也能够保持润滑状态，从而让轧出的轧件有着极高的表面光洁度。
参考文献：
[1]段瑞芬，赵刚，李建荣铝洁生产技术[M].北京:冶金工业出版社，2010.
[2]程磊，谢水生，黄国杰，等.中国铝板带箔轧制工业的发展轻合金加工技术门2007,?35(11).
[3]王祝堂欧洲典型铝板、带、箱轧制厂(3)[J]轻金属，2006(5):6
论文作者:齐程珺
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第19期
论文发表时间:2020/3/16
标签：油膜论文; 表面论文; 粗糙度论文; 压下论文; 光洁度论文; 轧辊论文; 润滑油论文; 《科学与技术》2019年第19期论文;