冷轧润滑中添加剂对铝板表面质量的影响

冷轧润滑中添加剂对铝板表面质量的影响

王芬

江苏鼎胜新能源材料股份有限公司  江苏镇江  212000

摘要：添加剂的不同类型与含量对1100铝板表面冷轧后的质量影响是不同的，本文对冷轧润滑中各个步骤进行了讨论与对比，列举了目前最常见的实验方法，并对其中关键部分进行了详细的阐述，最后总结了添加剂在各种不同条件下对铝板表面质量过程中具体呈现。

关键词：铝板表面；添加剂；冷轧制工艺

随着对铝的需求不断增长，企业对冷轧铝板表面的质量需要增高，对其生产效率也要求变快。为了满足市场需求，技术部门为了提供轧制铝板表面的美观度与质量，开发实验效果更佳的轧制油，基于铝板在冷轧过程中，不可避免的出现磨损的情况下，轧制油的重要性不言而喻。轧制油在铝板冷轧的过程中不仅仅起到润滑的作用，还有冷却铝板表面温度，以及清洗铝板表面的污垢，轧制油的润滑性，大大降低了铝板冷轧中的摩擦，使其磨损降低，从而提高铝板质量，降低了企业的生产成本，提高了企业的生产效率。国内学术界对轧制基础油和轧制油的成分，绿色环保轧制油和铝制轧制润滑油的摩擦化学进行了广泛的研究。王璐等指出，醇脂复合添加剂可使轧制油具有良好的减摩、减压效果。他指出了胡彦宏和刘为民的研究。

铝合金带材冷轧用润滑剂含有基础油和添加剂。添加剂通常由一定比例的高级脂肪酸、酯类和醇类组成，具有良好的热挥发性。添加剂的含量和种类对铝合金冷轧带材的产品质量和冷轧工艺有很大影响。现有文献中关于添加剂的研究大多是在实验室条件下进行的。本研究是基于大规模生产条件（铝带和粉末表面）、状态、退火后的黄油污渍、轧制强度、轧制油起泡等条件进行的。

一、试验材料和方法

实验过程为冷轧水洗和中间退火。测试方案如表1 所示，其中A为无酸复合添加剂。测试材料是合金1100，厚度小于1.0 毫米，宽度小于1280 毫米。试验在运行良好的国产四段不可逆冷轧机和40吨无氮保护箱式退火炉中进行。其余按照公司内部控制程序的规定进行控制。测试结束后，目视观察带材的表面质量，必要时拍摄照片作为证据，并详细记录生产过程。

表1试验方案

二、试验结果

试验结果见表2及图1-6。

表2:试验结果

三、分析、比较和讨论

（1）在方案1中，1100合金采用5%添加剂a进行冷轧。具有良好的质量，这是因为在5%a的工艺润滑条件下，完全满足冷轧铝合金1100的润滑质量要求。

(2)与方案1相比，方案2中1100合金时轧制力较小。轧制合金1100时，图案有缺陷。这是因为在方案2中，添加剂A的含量增加了3%，并适当添加了0.02mgkoh/g十二酸，以增加轧制油的润滑介质，提高润滑能力和润滑效果。此外，在这种状态下，轧制油的润滑能力超过1100铝合金轧机的润滑要求。工作辊与铝带之间的油膜变厚，处于流体润滑状态，导致花纹缺陷。

(3)与方案3和方案2相比，轧制1100合金，轧制力都在不断减小；带钢表面仍无花纹缺陷；这是因为与方案2相比，方案3显著增加了0.14mgkoh/g十二烷酸。轧制油的润滑性不断提高，润滑能力进一步提高，润滑效果进一步提高，1100铝合金轧制处于过润滑阶段，因此表面仍存在花纹缺陷。

(4)与方案3和方案2相比，1100合金在轧制过程中和退火后的边缘都存在严重的油泡缺陷。润滑点缺陷。这是因为在方案3中，0.14mgkoh/g十二酸的效果大大增强。当碳链长度相同时，与醇类和酯类相比，酸中的极性分子具有最高的极性和自由能，在铝带表面的吸附能力最强。铝带的表面最牢固。与方案2相比，方案3大大增加了0.14mgkoh/g十二酸和轧制油中活性极性分子的数量。在层压过程中，这些活性极性分子与铝粉、微量水和层压相互作用。生产发生以产生皂化物质，皂化材料的成分降低了旋转油分子的表面张力，在旋转油的流动、驱动和冲击与空气分子的流入相结合的复杂过程中产生气泡。这种材料降低了表面张力，气泡形成的速度远快于气泡死亡的速度，使其难以爆裂和积聚，导致轧制油起泡严重。此外，轧制油中的活性极性分子十二烷酸不易被吹扫装置吹扫，因此在轧制过程中铝合金带材表面被去除。一种不易清洁的清洁装置。结果，大量高极性十二烷酸分子残留在铝合金带材表面，送入退火炉进行中间退火。在中间退火的加热过程中，碳链短、分子极性弱的组分优先蒸发燃烧，最后碳链长、极性强的十二烷酸分子没有完全燃烧。发生穿线，污染铝合金带材表面，形成黄色油渍。

结论：

增加添加剂A的含量，并在添加剂中添加十二酸，有助于提高轧制油的润滑能力，改善或消除轧制过程中的水波纹和铝粉缺陷。当轧制油的润滑能力大大超过要求时，铝合金带材表面会出现花纹缺陷。添加剂中加入大量十二酸会导致冷轧过程中轧制油起泡严重，冷轧后铝合金带材表面会出现黄色油斑。

参考文献：

[1] 赵进军, 张世伟, 曾凡清,等. 冷轧轧制油添加剂的成分对铝合金带材表面铝粉残留的影响[J]. 轻合金加工技术, 2020, 48(2):5.

[2] 徐涛. 轧辊激光毛化及冷轧工艺对铝材表面亚光特性的影响[J].  2022(7).

[3] 马丽楠, 赵敬伟, 齐艳阳,等. 纳米润滑对波纹轧制铝合金板材表面质量的影响研究[J]. 太原理工大学学报, 2021, 52(5):5.

[4] 张全成, 朱振东, 章建华,等. 一种电池壳体用铝合金带材及其制造方法:, CN112195373A[P]. 2021.

[5] 包仲南, 徐泷, 黄伟,等. 一种基于液态二氧化碳冷却及润滑的金属板带材轧制工艺:, CN110665966A[P]. 2020.