关键词：冷轧钢板；粗糙度；影响因素；生产条件
随着科技技术的进步，用户对产品表面质量的要求也越来越高，钢板表面的粗糙度是体现冷轧钢板表面质量的重要特征和衡量产品的质量依据。工业技术的不断发展，带动了加工业的发展，加工工具的不断完善代表了用户对产品质量的要求。冷轧板材是加工行业 中常用的工具，但是冷轧板的粗糙情况影响了生产的速度和质量，降低产品的粗糙度有利于提高用户对产品的青睐，较小的粗糙度能提高产品的光洁度，能有效减少退火时层间摩擦造成的表面沾↑。因此，控制好冷轧成品带钢表面的粗糙度非常重要，研究冷轧板表面粗糙度也成为重要的研究课题。本文结合生产条件、轧制压力、轧制速度、乳液润滑剂等对轧制表面粗糙度的影响，合理可控制各项参数，从而生产出高质量的产品。
一、实验条件及方法
1、实验设备
本文参考数据主要来源于RT-200设备粗糙度测量仪、SURTRONIC25粗糙度测量仪、2000mm乳液润滑冷轧机提供的数据值。
2、实验用料
“1+1”热轧供毛料、“1+4”热连轧供毛料、1400mm全油润滑冷轧供毛料、铸轧供毛料。
3.实验过程
通过把不同的毛料使用在2800mm冷轧机轧制的冷轧铝板中进行了取样，然后再经过丙酮溶液清洗后，通过应用两种粗糙度仪器进行粗糙度的测量和计算，并且把收集到的数据进行整理，除掉了因外因素而干扰的坏数据，通过分析后得出结论，并且总结出一定的规律。
二、轧辊表面粗糙度的主要影响因素
（一）、轧辊粗糙度对冷轧表面的影响
1．轧辊粗糙度的变化机理
在生产过程中随着辊面与板带材的表面接触，两者之间接触的区域会有种不同的变化，一个是轧辊表面的会形成一层粘铝层；另一个是轧辊工作表面和板材表面会形成一定的摩擦，不管是哪一种情况这两种情况均对辊面表面进行摩擦，从而变相的形成了抛光，这也就表明轧辊表面的粗糙度会根据工作情况而降低粗糙度，但这种情况也并不是一直存在的，当两者之间的摩擦力在达到一定的饱和厚情况下，研磨掉的铝粉会与新的阻碍物质形成一个平衡，使得粗糙度也会越来越变得稳定。但这个时候我们需要增加新的物质来辅助轧辊的运行工作，就是润滑乳液，使用润滑乳液后轧辊表面的粗糙度会降低，这是因为润滑乳液在变形区为轧制区提供了一层油膜，油膜会降低轧辊表面的摩擦力，从而降低粗糙度，油膜厚度越大，也会形成另外的摩擦力，粗糙度也会增加。
2. 使用乳液润滑后冷轧轧辊粗糙度与产品表面的关系
轧辊表面跟产品表面粗糙度可以通过线性回归的原理来分析，从而建立辊面与产品表面粗糙度的数学模型。
（二）毛料粗糙度对冷轧表面的影响
通过对“1+1”热轧机列、“1+4”热连轧机列、铸轧机、全油冷轧机提供毛料在2800mm冷轧机辊粗糙度值稳定在0.4m条件下研究结果可以如下表。
不同粗糙度的毛料对最终成品的影响
.png)
研究的结果显示，不管毛料的粗糙度是有多大，在经过20%变形后，通过轧辊的碾压也会从开始的急剧慢慢的趋于平缓，在受到40%时的变形时会完全的达到稳定。2800mm冷轧机产品变形率大部分情况下一般在60%左右，所以可以得出一种结论，当冷轧产品压下率大于40%的时候，板带表面粗糙度最终是由轧辊粗糙度来决定的，所以这也表明了与原始毛料粗糙程度并没有多大的关系。
（三）轮制压力下冷轧表面的变化情况
使用乳液润滑时，可以得到不同轧制压力下合金毛料的粗糙程度
通过一般实验可以表明，轧制压力一般最小的粗糙度在630到950t之间，主要的原因是因为轧制力在低值的情况下，油膜会有一定的保护作用，对轧板最原始的状态进行了保护，削弱了轧辊对轧板的碾压力度和，同时油膜还具备了一定的隔膜作用，就算轧制压力不断的增加，最开始磨损的是油膜，先对油膜进行磨损，同时伴随对轧板表面的粗糙度进行磨损，是的轧板表面慢慢的变得圆滑，粗糙度随之减小。当油膜被磨损差不多的情况下，达到极限值时，流体润滑不再产生作用时，此时轧制表面也变得逐步稳定，但轧制力还会继续保持，当油膜破裂后，轧辊会直接与轧板表面形成摩擦，轧板的粗糙度会随着压力的增大而增加。
（四）轧制的速度因素对冷轧轧板表面的影响
冷轧速度也是一个重要的因素，冷轧速度的快慢能够有效给轧辊提供抓取动力，轧辊抓取的润滑油对油膜厚度有很大的影响，冷轧速度越快，润滑油进入的越多，形成的油膜厚度也越大，轧面的粗糙度也越高。冷轧速度太快也会根据对粘性较强乳液对辊面的粗糙度产生影响，比如说煤油，煤油的粘性是比价高的，容易造成辊面的油膜分布不均匀，导致变形区内的油膜在辊面分布的不一致，轧板表面会出现不一致的粗糙面，这种情形下还容易形成色差，并且难以处理。
（五）润滑乳液对冷轧表面的影响
不同的润滑乳液所含的浓度是不一致的，浓度不一样的对变形区形成的油膜厚度也会不一样，浓度高的乳液形成的油膜厚度会更高，相对的粗糙力会更小，浓度低的乳液形成的油膜厚度会更薄，在变形区运动过程中难以形成流体润滑，缺少了这些油分子轧面粗糙度会更大，但浓度过大的润滑乳液会形成过后的油膜，油膜过后会对轧辊表现形成受阻力，也会提高粗糙度，一般情况下2800mm冷轧机在使用59U乳液时所用的浓度一般要保持在18%-22%之间，这样形成的轧板表面的粗糙值最低。
总结
本文主要对冷轧板带材在使用过程中轧辊表面的粗糙度进行了分析，分析了轧板在与产品工作的过程中产生的粗糙度的决定因素和影响因素，通过分析毛料粗糙度对轧板粗糙度的影响，分析轧制压力形成的压力带来的压制力对粗糙度形成的影响，分析轧辊速度对冷轧表面的影响以及乳液浓度对冷轧表面粗糙度的影响。轧辊表面在与产品产生接触的过程中会不断的去削弱粗糙度，粗糙度会慢慢的不断降低，但是也并不是完全会消失，也不会一直无限的减少，会慢慢的趋向于一个定值，这个定值不仅与轧辊与产品之间的联系相关，同时也与介质相关，介质主要以润滑乳液为主，所以这个定值也就由轧辊最初的原始值和润滑介质来进行决定的。产品表面的粗糙度在达到一定的压下率时跟原料并没有太多冲突，但是会受到轧辊粗糙度、轧制压力、轧制速度、乳液浓度的影响。但是这些影响因素都会在一定范围内找到最佳值。
参考文献：
【1】
陈金山;李长生;;不锈钢冷连轧板带的表面粗糙度建模[J];东北大学学报(自然科学版);2013年08期
【2】陈金山;王君;韩武强;曹勇;;冷连轧过程控制系统轧辊高效管理的实现[J];机械设计与制造;2015年12期
论文作者:张天鹏
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：粗糙度论文; 轧辊论文; 表面论文; 油膜论文; 乳液论文; 毛料论文; 冷轧机论文; 《科学与技术》2019年第19期论文;