不同毛化冷轧带钢表面形貌评价.pdf

《不同毛化冷轧带钢表面形貌评价.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、不同毛化冷轧带钢表面形貌评价孙大乐，姚利松，范群，张健(宝山钢铁股份有限公司技术中心，上海，201900)摘要：针对冷轧工作辊的喷丸毛化、电火花毛化、TOPOCROM毛化工艺特点，在热镀锌光整机组上，分别开展了不同毛化工艺冷轧辊的实机对比实验，对不同毛化冷轧带钢形貌进行了分析和评价，结果表明：TOPOCROM镀铬毛化带钢形貌优于传统毛化工艺带钢，因而具有广阔的应用前景。关键词：冷轧平整机；工作辊；冷轧带钢；表面毛化形貌0前言随着汽车、家电等行业的快速发展，优质冷轧带钢的需求量逐年提高，用户对带钢的表面质量和使用性能要求不断提高，推动了轧辊表面毛化技术的快速发展。成型性能和涂装

2、性能是衡量有涂层和无涂层冷轧板使用性能的重要指标，这均与带钢表面形貌的特征参量有密切关系。带钢表面形貌的最基本参量为粗糙度(Ra)和峰值密度(PC)，不同的粗糙度和峰值密度分布意味着平均波峰－波谷高度和波峰数不同。较高的粗糙度可以形成相互隔离的润滑坑，有利于改善带钢的摩擦成型特性；均匀分布的粗糙度、高的峰值密度和无规则分布的形貌，可以减少光学干涉条纹、避免橘皮效应，有利于改善带钢的涂漆光学特性，因而，Ra/PC是控制带钢使用性能的关键因素，不同冷轧板有不同的Ra/PC控制标准。冷轧带钢的表面形貌是由轧辊表面形貌直接传递的，是一个“衰减性拷贝”过程。目前，为了控制和调整成品带钢

3、的表面形貌，冷轧平整机或光整机工作辊基本上都采用毛化辊，同时为了解决粗糙度偏低或罩式退火炉内带钢粘连问题，精轧机最后一个机架工作辊往往也采用毛化辊，因此，带钢表面形貌基本都是毛化辊二次传递形成的，成品机架毛化辊的表面形貌起决定作用。除了轧辊表面毛化形貌外，产品的钢种和规格、带钢延伸率、轧制力和张力、轧制速度、乳化液、辊面在线清洗等因素也都直接影响轧辊表面形貌的传递效果，每种产品都必须有严格的轧制规程加以控制。目前，常用的轧辊毛化工艺主要有喷丸毛化工艺(SBT)和电火花毛化工艺(EDT)两种，SBT、EDT都是通过辊面材料塑性变形或局部熔化，在辊面形成内凹的毛化形貌。这些工艺的

4、辊面形貌由很多易于折断和磨损的尖峰组成，影响辊面的粗糙度保持性能和耐磨性能，为此，近年许多钢厂又采用毛化辊加镀硬铬的工艺，以提高毛1化辊的轧制吨位，但在新型高强度、合金化涂层冷轧产品的生产中，仍存在粗糙度衰减较快、形貌保持不佳、辊印、色差等问题，为了确保带钢的表面质量，不得不频繁换辊，粗糙度衰减是导致换辊的一个主要原因。另外，SBT、EDT的毛化辊在带钢规格切换过程中，辊面与带钢边部接触部位由于局部磨损而产生宽窄印，为确保板面粗糙度和形貌质量，需严格限制规格切换和轧制计划长度，这直接影响生产计[1-3]划的安排，无法实现自由规程轧制。TOPOCROM精细镀铬毛化工艺是近年开发

5、成功的冷轧辊最新毛化技术，是在辊面形成结构化铬镀层的一种镀覆工艺。与传统的毛化和镀硬铬工艺的最大不同点是毛化和镀硬铬过程由单一的电镀工艺实现、多层不同功能的复合镀层，辊面形貌是均[4,5]匀分布的半球形凸起，因而具有一系列独特的优点。冷轧板材的表面粗糙度和形貌直接影响其成型和涂装性能，研究不同毛化带钢的表面形貌，对于提高冷轧板材质量、优化冷轧辊毛化工艺、降低辊耗、提高机组作业率具有重要实用价值。1轧辊不同毛化工艺对比1.1喷丸毛化工艺SBT工艺是采用铸铁或立方氮化硼砂粒高速冲击旋转的辊面，使辊面材料产生塑性变形或局部脱落的一种工艺方法。该方法最早应用于冷轧辊毛化，工艺简单，毛

6、化效率高、成本低，毛化形貌随机分布。由于其粗糙度范围小(Ra1.5～5µm)、PC值低，毛化形貌的均匀性、保持性、再现性较差，受轧辊材质、硬度的影响，Ra/PC传递率低，正逐渐被其他毛化工艺所取代。[1-3]1.2电火花毛化工艺EDT工艺是在绝缘液中通过电极与辊面产生电火花放电，来熔化辊面材料的一种毛化方式。毛化形貌随机分布，调节脉冲放电参数、放电模式、电极等可以获得不同Ra/PC的表面形貌。该方法工艺成熟、毛化效率较高，粗糙度范围较宽(Ra0.5～10µm)，毛化形貌均匀性和再现性良好，不受轧辊材质、硬度的限制，Ra/PC传递率较高，因而得到全面推广应用。1.3镀硬铬工艺镀

7、硬铬是通过电镀工艺在未毛化或毛化辊面均匀沉积镀铬层的方法，镀层呈细微的龟裂结构，镀层厚度一般控制在2～20µm。在硬的基体上机械结合硬度更高的镀铬层，辊面或毛化形貌的耐磨性能得到一定提高，但在复杂的轧制工况条件下，容易产生镀层局部脱落，同时，会产生波谷填充，造成Ra/PC值降低，镀硬铬只是2提高轧辊耐磨性能的一种途径。[4,5]1.4TOPOCROM镀铬毛化工艺TOPOCROM镀铬毛化工艺是通过电极与轧辊表面形成均匀电场，电解液电解产生铬离子在辊面沉积的一种毛化方法。调节电镀工艺参数可控制铬沉积半球的大