板带钢乳化液摩擦学性能与轧制工艺特征

采用不同的基础油及添加剂配制板带钢轧制乳化液后,通过四球摩擦磨损试验机考察了基础油及添加剂对乳化液摩擦学性能的影响,并通过冷轧实验对各乳化液的轧制工艺润滑效果进行了实际验证.结果表明:运动黏度和皂化值是根据实际的润滑需求选择基础油的主要参数,且基础油的选择影响添加剂的分散与稳定;极压抗磨剂对轧制乳化液的摩擦学性能有显著的提高作用;纳米六方氮化硼(h-BN)作为新型纳米润滑添加剂,不但自身具有优异的摩擦学性能,而且与传统添加剂有良好的协同提高作用;在使用含纳米氮化硼的乳化液进行润滑的冷轧过程中,各轧制工艺特征参数(轧制力、轧制功率等)有显著的降低,初步体现了良好的纳米润滑效应.     

纳米TiO2轧制液对硅钢冷轧性能的影响

分别采用传统冷轧轧制液和纳米TiO₂的冷轧轧制液,对无取向硅钢板进行了四辊冷轧实验.重点研究两种冷轧轧制液的轧制润滑性能和对轧后硅钢薄带表面质量和耐蚀性能的影响.通过场发射电子显微镜和能谱仪对使用两种轧制液轧后得到的硅钢薄带表面形貌和成分进行了分析.给出了轧制液中TiO₂纳米粒子在轧制过程中的抗磨减摩机理.在轧制载荷较高时,纳米TiO₂轧制液具有优良的轧制润滑性能并能显著改善轧后硅钢薄带的表面质量.同时在高载荷作用下,TiO₂纳米粒子被压入硅钢薄带基体,形成一个滑动系来支撑载荷,从而使润滑膜的耐磨性提高.     

铝板带材轧制油复合添加剂的润滑效果研究

以自制的轧制油复合添加剂为润滑剂,研究了铝板带冷轧过程中加入不同配方复合添加剂的润滑作用与效果,并对铝板带轧后表面形貌和退火性能进行观察。结果表明:轧制油复合添加剂能有效地改善轧件表面质量;在不同的添加剂配方中,醇脂型复合添加剂的综合性能较好。     

乳化液防锈性评价方法的试验研究

根据冷轧乳化液使用时的具体条件,提出了一套评价乳化液防锈性的新方法,并用该方法对乳化液防锈性进行了试验.试验结果说明,使用后的乳化液防锈性下降;轧后带卷的温度可以加速带钢生锈;中间退火后的带钢轧制时防锈性变差;防锈性好的乳化液与防锈性差的乳化液配比,对防锈性差的乳化液有利,最佳配比为3:1.工厂实践证明,试验结果是正确的,该评价方法可行.     

四辊可逆冷轧机轧制润滑工艺实验研究

在四辊可逆冷轧机上用A,B,C和D 4种冷轧乳化液对St12带钢进行了轧制润滑工艺实验,分析比较了在相同轧制条件下4种轧制乳化液对轧制力、带钢表面反射率、带钢和轧辊表面温度等的影响规律.分析了轧制力和轧制速度的关系,利用实测轧制力数据和数学模型计算得到了摩擦因数.较好的油品润滑能力顺序为B,C,D和A,冷却能力顺序是A,C,D和B,带钢表面反射率顺序是B,D,C和A.实验研究结果对油品开发与评价,优化轧制润滑工艺参数和提高板面质量具有重要的理论和实际意义.     

不同润滑条件对热轧板带钢表面氧化的影响

为研究热轧润滑对板带钢热轧后表面质量的影响,对不同润滑条件下板带钢热轧后表面氧化情况进行了观察研究.结果表明:通过热轧润滑可以明显改善表面质量.油水混合润滑条件下,钢板表面的氧化铁皮仅有5μm,比纯水润滑条件下氧化层厚度平均减薄3μm左右,比无润滑平均减薄7μm左右.同时,对轧后的表面形貌进行了观察,可以看到在油水混合润滑条件下钢板轧后表面有清晰的轧制纹络存在.     

乳化液防锈性评价方法的试验研究

根据冷轧乳化液使用时的具体条件，提出了一套评价乳化液防锈性的新方法，并用该方法对乳化液防锈性进行了试验。试验结果说明，使用后的乳化液防锈性下降；轧后带卷的温度可以加速带钢生锈；中间退火后的带钢轧制时防锈性变差；防锈性好的乳化液与防锈性差的乳化液配比，对防锈性差的乳化液有利，最佳配比为3：1。工厂实践证明，试验结果是正确的，该评价方法可行。     

纳米润滑对波纹轧制铝合金板材表面质量的影响研究

针对波纹轧制工艺,设计实验研究了纳米润滑对波纹轧制铝合金板材表面质量的影响。在室温、轧制速度为0.1 m/s、压下率为40%的工艺条件下,对规格为200 mm×60 mm×3 mm的1060铝合金板材分别进行了无润滑和纳米润滑状态下的波纹轧制实验。对轧后铝合金板材的波峰、波谷表面形貌及表面质量进行了分析。结果表明:纳米润滑后铝合金板材的波峰、波谷处较为光滑,缺陷较少。波峰全域及局域的表面粗糙度数值较无润滑时分别降低25%和24%,波谷全域及局域的表面粗糙度数值较无润滑时分别降低22%和24%.纳米颗粒在波纹轧制过程中对铝合金板材表面进行了修饰,起到了切削和填充的作用,板材表面质量得到显著改善。研究结果可为表面质量良好的铝合金板材轧制工艺制定提供理论参考。     

铝材冷轧中基础油的润滑作用及影响因素

从轧制变形区油膜的形成入手，研究了铝材冷轧中基础油的润滑作用及影响因素．结果表明：变形区油膜的形成及所处的润滑状态受基础油的类型、粘度、轧制速度及表面粗糙度的影响，变形区油膜厚度与润滑作用密切相关，但油膜过厚会导致磨擦因数过小，不利于添加剂作用的发挥和轧后铝板表面质量的提高．因此，变形区处于混合润滑状态时其参数为最佳     

热轧润滑对中厚板轧制力和表面特征的影响

通过中厚钢板热轧工艺润滑实验,分析了不同工艺润滑条件下中厚钢板热轧过程中轧制载荷与压下率的关系,研究了工艺润滑对钢板表面质量的影响,并结合实验钢的连续冷却转变曲线,探讨了工艺润滑条件对钢板组织转变的影响.结果表明:中高质量浓度比低质量浓度热轧油能更有效地降低轧制力;粗轧阶段比精轧阶段降低轧制力效果更明显.工艺润滑可改善中厚热轧板的表面质量,降低板面粗糙度,并促进钢板表面处在轧制过程中的铁素体转变,减少表面附近的带状组织,使轧后表面处组织均匀细小,减小表面缺陷产生的概率.     

冷轧用水基纳米润滑液的研究

为应对冷轧中节能减排的需求,选用纳米Fe2O3粒子,通过对其表面修饰与分散,制备了水基纳米轧制液,并通过四球摩擦磨损试验机和四辊冷轧轧机对其摩擦润滑性能进行研究。结果表明,添加粒径为20～60nm Fe2O3粒子的水基纳米轧制液具有良好的抗摩擦磨损性能,且能够有效降低轧制功率和提高带钢的表面质量。     

基于神经网络的冷连轧机轧制力预报模型

为了提高冷连轧机轧制力预报精度，提出一种解析数学模型结合神经网络校正模型的计算方法，建立冷连轧机轧制力预报模型。采用径向基函数的局部映射和全局线性映射相结合的神经网络校正模型求解带钢变形抗力和轧制变形区的摩擦因数；并采用轧制变形区离散化方法分析轧制变形区内张力、摩擦力及金属变形抗力等在带钢轧制方向上的分布规律，从而建立轧制力在线计算数学模型。现场实测数据离线仿真结果表明，采用此基于神经网络的冷连轧机轧制力预报模型预测轧制力，其预测误差小于8．9％，此模型能用于指导生产实践。     

冷连轧机轧制力在线计算模型

通过将轧制变形区离散化的方法,在考虑变形区内横截面上张应力、摩擦应力等影响因素沿带钢轧制方向分布规律及其与带钢厚度及压下量的关系的基础上,采用数学模型和神经网络相结合的方法计算了金属变形抗力,建立了冷连轧机轧制力在线计算数学模型. 经大型工业轧机生产实践数据检验,该冷连轧机在线轧制力计算模型预报误差控制在6.1%以内,满足模型在线控制要求,可提高在线控制轧制力模型的计算精度.     

UCM六辊冷轧机中间辊辊形研究

针对1500UCM宽带钢冷轧机轧制薄规格带钢易出现板形缺陷和轧辊剥落等问题,采用有限元软件ANSYS建立六辊轧机辊系弹性变形三维有限元模型,并利用UCM轧机窜辊特性和轧机板形控制性能指标设计中间辊新辊形.有限元仿真研究表明:UCM轧机中间辊新辊形与原辊形相比,轧机板形控制能力明显提高,工作辊弯辊调控功效提高35.21%,辊缝横向刚度增强12.25%,常轧宽度1 280 mm薄板的辊缝凸度调节域面积增大75.26%;且UCM轧机辊间压力分布得到改善,中间辊和工作辊的辊间接触压力峰值和辊间接触压力不均匀度系数分别下降3.16%和253%,支持辊和中间辊辊间接触压力峰值和辊间接触压力不均匀度系数分别下降13.29%和17.45%.研究结果为开展UCM轧机中间辊新辊形工业实验提供了理论依据.     

退火冷轧钢卷开卷时表面横折印问题

冷轧带钢钢卷在平整机上开卷时,带钢表面有时会出现横折印缺陷. 为了减小带钢表面的横折印缺陷,通过建立平整机开卷过程有限元模型,研究了冷轧带钢钢卷在开卷过程中应力的大小分布及影响因素,分析了开卷张力、板厚、粘结程度和钢卷半径等与产生横折印的关系,提出了减小带钢在打开过程中的反弯和罩式炉中的粘结程度来克服带钢表面横折印缺陷的途径,并发现增大开卷张力有利于减轻或避免横折印的产生,消除了关于开卷张力与横折印关系的错误认识.     

超宽冷轧机带钢板形特征聚类分析

为准确掌握超宽冷轧机不同宽度带钢的板形特征,以某2180 mm超宽冷轧机1900 mm宽度带钢实测板形数据为研究对象,借鉴“大数据”的思想,结合数据挖掘领域中聚类分析方法,提出基于网格和密度的板形特征聚类方法,并以此方法对几种典型带钢宽度的大量板形实测数据进行分析,得到不同宽度带钢的板形特征。以分段函数对板形特征进行多项式表达,得到不同宽度带钢的板形特征参数化分析结果。提出的基于网格和密度的板形特征聚类与分析方法,能够快速准确地对大量板形实测数据进行分析,提取出长期生产过程中板形缺陷特征并得到参数化表达,从而为冷连轧机,特别是超宽带钢冷连轧机的辊形改进和控制策略优化提供数据基础。     

铝板冷轧磨损及磨损机制

本文通过测定轧件相对质量磨损量和对轧后轧件表面扫描电子显微观察,研究了道次压下率、工艺润滑剂粒度和添加剂对磨损的影响,以及冷轧铝板的磨损机制。     

牛顿迭代计算在冷轧过程控制中的应用

采用牛顿迭代法,对冷轧过程控制带钢变形抗力后计算值进行非线性求解.从计算速度、计算稳定性和计算精度分析了该算法的特点,实际应用证明了牛顿法非常适合冷轧在线过程控制的非线性求解要求.     

添加剂在冷轧工艺润滑剂中作用的研究

脂肪酸、脂肪醇和脂肪酸酯都是铝板、铝箔冷轧工艺润滑剂常用的油性添加剂。为此本文对它们的作用机理和作用效果进行了探讨和分析。其中,涉及到添加剂种类及含量与粘度、油膜强度、变形区摩擦系数及轧后产品表面光亮度的关系。这对指导现场生产中正确选用添加剂是非常有益的。