轧制油润滑基础及应用.ppt

《轧制油润滑基础及应用.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。

1、轧制油润滑原理及应用2009－09－02板带技术部－工艺组内容介绍润滑原理基础油介绍轧制油过滤润滑模型油性添加剂添加剂浓度调配生产工艺对基础油技术要求评价基础油的几个重要指标轧制油基础知识及应用润滑原理无润滑剂的轧制过程中，轧件与轧辊直接接触，铝轧件与钢轧辊产生极强的粘着性，摩擦增大并产生严重的粘着磨损；若施加工艺润滑剂，在轧件与轧辊之间形成连续润滑油膜隔开两者而实现工艺润滑，可以有效的防止轧辊粘铝，降低摩擦与磨损，进而改善产品表面质量。铝板轧制润滑属于弹性流体润滑、边界润滑共存的混合润滑，润滑模型如下图示。1.1润滑模型轧辊与轧件表面间由一定厚度（在1.5－2

2、.0um以上）的润滑油膜隔开，在润滑油膜中的分子大部分不受金属表面力场的作用，可以自由移动。它是液体内部的摩擦，摩擦系数很小，通常为0.001－0.008。流体润滑边界润滑是相对运动两表面被极薄的润滑剂吸附层隔开，而此吸附层不服从流体动力学定律，主要取决于两表面的性质和润滑剂的化学特性。在边界润滑状态下，摩擦面间存在一种厚度在0.1um以下的吸附膜，能够起到降低摩擦和减少磨损的作用。这时摩擦特点既受润滑剂性质影响，也受膜下金属表面性质的影响，其摩擦系数范围一般是0.05-0.15.边界润滑铝板轧制时，轧制油连续不停地冲刷轧辊和轧件表面，在变形区入口处轧辊与轧件表

3、面形成楔形缝隙，轧制油充填其间，结果建立了具有一定承载能力的油楔。轧制油是一种带有一定粘度的粘性流体，由流体动力学基本原理知道，由于固体表面与液体分子的附着力作用，与其连接的液体层将被带动以相同速度运动，即固体与液体接触层之间不产生滑动。随着轧辊、轧件作速度较高的同步运动，使进入楔形入口处的油楔随着楔形入口形状断面的收敛而不断增压，越接近楔形口顶端，压力越大，油楔效应越强烈。轧辊和轧件表面存在一定的粗糙度，使具备了流体润滑条件的轧制油沿咬入弧带入变形区实现流体润滑和边界润滑，形成的油膜把轧辊和轧件隔开。由于基础油中含有浓度适宜且富有活性的油性添加剂，不仅降低了金

4、属变形抗力，而且使油品分子间聚合力增大，油膜坚韧能够经受住强大轧制力而不破裂。轧制油由基础油和一定浓度的添加剂组成，目前使用多是油性添加剂，它不仅降低了金属变形抗力，而且使油品分子间聚合力增大。油性剂是一类带有较强极性基团的表面活性物质，由表1可知极性基团分别是－OH、－COOH、－COOR，具有永久偶极。当与摩擦面接触时，极性基团的价电子与金属表面原子核相吸引，而排斥其核外电子，使金属表面形成诱导偶极。永久偶极与诱导偶极互相吸引，使极性基因与金属表面产生化学吸附力，油性剂分子极性端紧密吸附在金属表面，非极性端分子朝相反方向与上层分子的非极性端吸引，形成定向排列

5、的双分子层，如图21.2油性添加剂图2极性分子在金属表面形成吸附示意图由于极性分子间的互吸和非极性分子间的互吸，进一步形成了多分子层，分子的这样排列，在油膜的垂直方向上可以承受巨大的轧制压力。由于非极性端分子仅靠结构相似而互吸，结合力较弱，在剪应力作用下，是油膜容易发生剪切变形的薄弱环节，这样就把本应发生在轧辊与轧件之间的干摩擦转变为油膜分子间的内摩擦，摩擦因素大幅下降，达到润滑的目的。常用油性添加剂为C12－C18的醇、酯、酸类带有极性基团的表面活性物质。见表1由表2可知，酯的稳定性较好，形成的油膜厚，强度高，适用于绝对压下量大、金属产生变形热多的道次。实际使

6、用添加剂时，常常加入两种或以上的添加剂配合使用。粗轧以添加脂类为主，精轧以添加　酸、醇为主。添加剂一般是以达到其最小饱和浓度为其合理的加入量，只有油膜在摩擦副之间的吸附量达到饱和时，才能保证油膜足够的强度和稳定性考虑板材连续变形新生表面不断产生，会对油膜的减摩能力有所影响；轧制油在过滤时，添加剂含量会产生过滤损失，所以添加剂的实际加入量应比其最小饱和浓度大一些为好。如油酸最小饱和浓度为0.61%，十八醇饱和浓度为1.9%。轧制油中添加剂总加入量不超过8%，超过8%则浓度饱和，油性剂作用不再增加。轧制油的粘度与基础油粘度、添加剂含量及液压油的渗漏情况有关。当温度一

7、定时，可以认为油膜厚度随粘度增大而增厚。但粘度应保持在一定范围内，粘度高的轧制油，其润湿性差，高速轧制时容易引起断带；但粘度太低，油太稀也不可取，原因是油膜太薄，润滑性能变差，造成轧制力增加使辊面严重粘铝，影响铝板表面质量。1.3添加剂浓度的调配对于单机架万能轧机，只能选择一个综合性粘度值，要考虑如何满足粗、中轧对粘度的要求。可以考虑在轧制油中加入适量聚异丁烯，因为聚异丁烯在轧制油中溶解时，溶解度随温度升高而增大，随温度降低而变小。当温度升高时，聚异丁烯象线团一样的舒展开来，在轧制油形成密布的网线，大大增加油品分子移动时的阻力，此时虽然温度升高轧制油粘度下降，但

8、由于聚合物舒展所增加的阻