鐵粉對(duì)冷軋潤(rùn)滑的影響研究.pdf

1、工藝潤(rùn)滑是冷軋生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)，可以減小軋制過(guò)程的摩擦，起冷卻作用，降低軋輥和帶鋼的磨損，但是在冷軋過(guò)程中，軋輥和帶鋼的磨損是不可避免的，產(chǎn)生的鐵粉顆粒會(huì)影響軋制帶鋼的表面質(zhì)量和乳化液的工藝潤(rùn)滑效果。一般認(rèn)為，鐵粉對(duì)工藝潤(rùn)滑是有害的，為了把乳化液中的鐵粉含量控制在一定的范圍內(nèi)，乳化液循環(huán)系統(tǒng)都配有鐵粉過(guò)濾裝置。而納米金屬及其化合物作為添加劑在軸承潤(rùn)滑過(guò)程中起到很好的效果，而保留在冷軋乳化液中的鐵粉基本都是納米級(jí)的。因此，納米鐵粉可能會(huì)對(duì)

2、冷軋潤(rùn)滑有積極的作用，研究鐵粉對(duì)冷軋潤(rùn)滑的影響會(huì)對(duì)冷軋生產(chǎn)中鐵粉的控制和磁過(guò)濾系統(tǒng)、乳化液循環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)化有指導(dǎo)意義。
　　本研究是基于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“納米鐵粉對(duì)冷軋潤(rùn)滑作用的機(jī)理研究”而進(jìn)行的，在總結(jié)以往相關(guān)研究結(jié)果和文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)四球摩擦試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室冷軋?jiān)囼?yàn)，對(duì)冷軋工藝潤(rùn)滑過(guò)程中鐵粉的來(lái)源及其去向進(jìn)行分析，給出鐵粉對(duì)冷軋過(guò)程及工藝潤(rùn)滑的影響規(guī)律。本文主要研究成果如下:
　　(1)研究表明，鐵粉主要來(lái)自于軋輥和帶鋼

3、的磨損，其中以帶鋼磨損為主，除此之外，還有少部分來(lái)自于熱軋過(guò)程中產(chǎn)生的氧化鐵粉殘留。產(chǎn)生鐵粉的形態(tài)、數(shù)量與冷軋乳化液的性質(zhì)、軋制潤(rùn)滑狀態(tài)、軋制規(guī)程、軋輥和帶鋼材質(zhì)及表面粗糙度等多方面因素有關(guān)。這些鐵粉一部分粘附在帶鋼表面，影響帶鋼表面質(zhì)量及后續(xù)工序。另一部分進(jìn)入乳化液循環(huán)系統(tǒng)，改變?nèi)榛何锢?、化學(xué)性能及工藝潤(rùn)滑效果;
　　(2)通過(guò)理論分析，給出了納米鐵粉對(duì)乳化液粘度影響的表達(dá)式，乳化液中的鐵粉能增加乳化液的粘度，增加入口油膜厚度

4、和最小油膜厚度，改善軋制潤(rùn)滑狀態(tài);
　　(3)將含有納米鐵粉的乳化液看作是固液兩相流體，由于其含有懸浮于潤(rùn)滑流體中的隨機(jī)取向的固體微粒，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)呈現(xiàn)許多非牛頓流變特性。因此，利用微極流體理論，考慮流體的可壓縮性，建立了線接觸微極流體動(dòng)力潤(rùn)滑基本方程，通過(guò)分析得出納米鐵粉顆粒改變?nèi)榛毫髯兲匦?，增加最小油膜厚度，改善軋制?rùn)滑狀態(tài);
　　(4)實(shí)驗(yàn)和理論研究表明，納米鐵粉在冷軋過(guò)程中可能起兩方面的作用:一是對(duì)粗糙的帶鋼表面