金(jīn)屬加工工藝過程及潤滑油概述_深圳市(shì)華萊斯貿易有限公司

軋制加工工藝過程與潤滑劑
1．軋制工藝簡介
在已知的壓力加工工程中，軋制是最重要的金(jīn)屬加工方式。軋制是在一(yī)定的條件下(xià)，旋轉的軋輥給予軋件以壓力，使軋件産生(shēng)塑性變形的一(yī)種加工方式。軋件在承受壓力的情況下(xià)，斷面減小，形狀改變，長度延伸，并伴有展寬，這(zhè)時(shí)軋件與軋輥表面産生(shēng)相對滑動，産生(shēng)摩擦。
軋制加工的材質可以是鋼、銅、鋁、鋅等及其合金(jīn)；其加工的最終産品可以是棒材、扁材、角材、管材、中厚闆、薄闆及箔材等。箔材的厚度可為(wèi)千分(fēn)之幾毫米，而鑄錠開坯軋制時(shí)工件截面積為(wèi)610X610mm2以上(shàng)的粗大方坯。所以當截面縮減較多(如(rú)鑄錠開坯和棒材軋制)時(shí)，過程需在高溫下(xià)進行的。在再結晶溫度以上(shàng)進行的軋制、通常稱為(wèi)熱軋；低(dī)于再結晶溫度的軋制稱為(wèi)冷軋。鋼的再結晶溫度一(yī)般在450－600℃範圍之内。
冷軋與熱軋相比，其産品表面質量好(hǎo)，尺寸精度高，厚度均勻，機械性能(néng)好(hǎo)，并且能(néng)生(shēng)産薄而小的軋件，但(dàn)冷軋時(shí)軋制壓力大，要求設備強度和精度高，電機功率大，能(néng)耗大，因此，一(yī)般冷軋材的生(shēng)産先用熱軋開坯而後進行冷軋。
軋制中潤滑劑的主要功能(néng)是減少摩擦和軋輥磨損。根據軋件材質和軋制工藝參數，控制軋制溫度是潤滑劑的又一(yī)重要功能(néng)。由塑性變形和摩擦引起的過多熱量，可使軋輥直徑産生(shēng)變化(huà)，從而導緻軋制帶材的厚度變化(huà)。軋輥磨損不僅受接觸摩擦應力的影響，而且受溫度的影響。冷卻軋輥使其在較低(dī)的熱平衡狀态下(xià)工作(zuò)，可以大大減緩表面的磨損和減小磨損程度。因此潤滑劑的冷卻性能(néng)十分(fēn)重要。當然和鍛造過程一(yī)樣，軋輥磨損也(yě)可由各種機械問題所引起，如(rú)磨蝕和熱疲勞磨損等。
軋制過程中潤滑劑的供給方式一(yī)般是用扇形噴嘴沿軋輥長度方向往軋輥上(shàng)均勻地噴塗油或液。噴嘴流量根據闆型來(lái)調節，用以改變軋輥的熱凸度，來(lái)作(zuò)為(wèi)闆型控制的手段之一(yī)。陳舊的方式是用固體(tǐ)或半固體(tǐ)潤滑劑如(rú)石墨及塊狀牛脂等，可在低(dī)壓下(xià)用于軋輥表面。它們被塗覆在軋輥表面後逐漸消耗，再不斷補充。
2. 熱軋工藝與潤滑劑
闆材熱軋溫度範圍與鍛造相仿。采用熱軋潤滑時(shí)，一(yī)般屬邊界潤滑狀态，但(dàn)也(yě)可以幹軋。熱軋鋁材則不能(néng)幹軋，否則軋輥上(shàng)會很快(kuài)地粘上(shàng)鋁及其氧化(huà)物，使軋制作(zuò)業不能(néng)正常進行。
型材的複雜面使軋輥與軋件接觸面間(jiān)産生(shēng)高速相對滑動，從而導緻軋輥的不均勻磨損，所以型材軋制時(shí)的潤滑作(zuò)用很重要。雖然型材軋制所用的潤滑劑與闆材軋制類似，然而型材軋制時(shí)，由于操作(zuò)條件更加苛刻，因而要在潤滑劑供給系統采取特别措施，在軋輥孔型磨損最嚴重的地方，要給予更加充分(fēn)的潤滑。
管材熱軋時(shí)所用的潤滑劑是石墨懸浮液、鹽溶液或其他用于熱軋的潤滑劑。特别是頂頭及芯棒的潤滑能(néng)改善管材内表面的質量。而冷彎型材和管材冷軋時(shí)，一(yī)般用冷軋潤滑劑，隻是冷彎型材用的潤滑劑要特别注重防鏽功能(néng)。在上(shàng)述這(zhè)些(xiē)加工過程中，潤滑劑的流量調節和覆蓋面積控制很重要。
熱軋時(shí)有效的潤滑作(zuò)用能(néng)明顯地減少軋輥磨損和動力、能(néng)量消耗，從而可以大幅度提高設備作(zuò)業率和生(shēng)産率，降低(dī)能(néng)源消耗和改善産品的表面質量。其潤滑劑的供給量極微。鋼材熱軋通常是在800－1250℃高溫下(xià)進行，變形區的輾面溫度可高達450－550℃，必須不斷用大量的水冷卻軋輥。
與冷軋潤滑相比，熱軋潤滑有其自身(shēn)的特點：
①軋制溫度高，在變形區中軋輥表面的瞬間(jiān)溫度可高達500—600℃。一(yī)方面潤滑油的粘度随溫度的增高而降低(dī)；另一(yī)方面變形區中的溫度高于潤滑劑的燃點及蒸發溫度，而潤滑油的使用濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低(dī)于冷軋乳化(huà)液的濃度，因而在變形區中根本不可能(néng)形成足夠厚的油膜，所以不會形成液體(tǐ)潤滑，摩擦系數也(yě)不會随速度變化(huà)而變化(huà)，這(zhè)在生(shēng)産實踐中已被證實。
實驗和生(shēng)産觀察表明，采用熱軋潤滑時(shí)，軋輥表面始終保持油膜，輥面上(shàng)能(néng)存留通過變形區熱軋油總量的40％～70％，植物油類型的熱軋油保留比例高于礦物油，其數量随着熱軋油粘度的增大而增大。值得強調的是軋輥的表面保留的物質具有和原用油相似的、明顯的油性。由此可得出如(rú)下(xià)結論：熱軋油在熱軋過程中不至完全燃燒(分(fēn)解)，大部分(fēn)熱軋油迅速通過變形區，不發生(shēng)化(huà)學變化(huà)并保持潤滑性能(néng)。此就(jiù)解釋了(le)熱軋油能(néng)起潤滑作(zuò)用的原因。
②軋件表面的氧化(huà)鐵皮對變形區中的摩擦有很大影響，一(yī)方面它的生(shēng)成可使摩擦系數增大；另一(yī)方面由于它的熔點較低(dī)，當溫度達到其熔點時(shí)，這(zhè)些(xiē)氧化(huà)鐵皮會熔融而起潤滑作(zuò)用，使摩擦系數減小。
熱軋潤滑劑的成分(fēn)很多，随着軋制工藝和設備的發展，油品組成及添加劑也(yě)一(yī)直在發展變化(huà)中。就(jiù)熱軋油的類型而言，有油基和水基兩種，由于該類産品在國際上(shàng)尚沒有統一(yī)的标準，所以常常以滿足特定工況條件下(xià)的使用性能(néng)來(lái)鑒别油品質量的好(hǎo)壞，通常對熱軋油的使用性能(néng)要求如(rú)下(xià)：
①具有良好(hǎo)的潤滑性，以降低(dī)變形區的摩擦；
②熱穩定性好(hǎo)，有利于在變形區的溫度條件下(xià)發揮其潤滑作(zuò)用；
③為(wèi)了(le)使熱軋油能(néng)适應大量高壓水沖刷的工況條件，熱軋油應具備良好(hǎo)的粘附性，以便能(néng)很好(hǎo)地、均勻地附着在軋輥表面，形成牢固的潤滑膜；
④流動性好(hǎo)，噴油方便；灰分(fēn)低(dī)，無煙(yān)，不含對人(rén)體(tǐ)有害物質；
由于現(xiàn)有的熱軋機組都用水冷卻，事(shì)先沒有設計供油系統，所以盡管熱軋油有水基、油基兩種形式，但(dàn)由于水基熱軋油使用條件複雜，在現(xiàn)有軋機上(shàng)幾乎無法使用，又不利于廢水處理(lǐ)，所以絕大部分(fēn)采用油基熱軋油。