凯发国际首页 冷軋鋼板表面粗糙度影響因素分析

摘要:介紹了影響冷軋鋼板表面粗糙度的主要因素和粗糙度測量方法,并以鞍鋼冷軋廠2#線五機架連軋機和四輥平整機為研究對象,結合大量實測數據進行了分析,提出了改善鋼板表面粗糙度的具體措施,應用到生產中后,效果顯著。本文由青島 吊鉤式拋丸機 生產廠家青島淳九整理，提供各類高品質拋丸機。
 關鍵詞:冷軋鋼板;粗糙度;影響因素
中圖分類號:TG335文獻標識碼:A文章編號:1006-4613(2008)05-0051-03
鋼板表面粗糙度是體現冷軋帶鋼表面質量的重要特性之一,不僅影響到帶鋼沖壓時的變形行為和涂鍍后的外觀面貌,而且可以改變材料的耐蝕性。在冷軋板生產過程中,鋼板表面粗糙度還是影響粘結發生率的一要因素。因此,控制好冷軋成品帶鋼表面粗糙度,避免其超差已成為冷軋生產中需要研究的重要課題。本文結合鞍鋼冷軋廠2#線生產實際,做了大量統計,分析了影響冷軋成品帶鋼表面粗糙度的主要因素,并提出具體改進措施。
1影響鋼板表面粗糙度的因素

1.1軋機工序表面粗糙度的影響因素

1.1.1第五架工作輥原始粗糙度與軋后鋼板粗糙度的關系
冷軋后帶鋼表面粗糙度是由軋機第五機架工作輥表面顯微幾何結構的傳遞或復印造成的,其復制率(即鋼板粗糙度與工作輥粗糙度的比值)大約為30%~40%,所以軋后鋼板表面粗糙度隨著軋輥粗糙度增加而增加[1]。

1.1.2所軋鋼質與軋后鋼板表面粗糙度的關系

鋼板表面粗糙度是由軋輥表面復制 而來,所軋鋼種強度高,其材料復制能力就較差,所以隨著鋼種強度的增加,其表面粗糙度逐漸下降,見圖1所示。

1.1.3所軋鋼板寬度與軋后鋼板表面粗糙度的關系

通過對軋后鋼板表面粗糙度與所軋鋼板寬度之間的關系進行分析,可知隨著所軋鋼板寬度的增加,其表面粗糙度也在增加,見圖2所示。
1.1.4軋制厚度與軋后鋼板表面粗糙度的關系

通過對軋制鋼板厚度與表面粗糙度進行分析,見圖3所示,可知軋后鋼板厚度對其表面粗糙度有顯著影響,隨著鋼板厚度增加,表面粗糙度也在增加。
1.1.5軋制周期與軋后鋼板表面粗糙度的關系

圖4為在同一套工作輥周期內采集的鋼板表面粗糙度值。隨著軋制量增加,軋輥表面粗糙度逐漸降低,鋼板表面粗糙度也逐漸降低。
1.1.6軋機壓下率與軋后鋼板表面粗糙度的關系

實際生產中,由于受軋機各機架和總體較大軋制力的限制,隨著所軋鋼種變形抗力的增加,軋機壓下率會逐漸降低,即隨著鋼種強度增加,軋機壓下率逐漸降低,而鋼板表面粗糙度是隨著軋機壓下率增加而增加。

圖4軋制量與鋼板表面粗糙度的關系

綜上所述,軋后鋼板表面粗糙度主要與軋輥粗糙度、所軋材料的強度、軋制厚度、軋制寬度和軋機壓下率有關,因此,可以對以上影響因素進行控制,以改善軋后鋼板表面粗糙度。
1.2平整工序表面粗糙度的影響因素

1.2.1平整工作輥對平整后鋼板表面粗糙度的影響


與軋機相似,平整工作輥的粗糙度也會按一定的復制率復制到鋼板表面,形成平整后鋼板表面粗糙度。所以隨著工作輥粗糙度的增加,平整后鋼板表面粗糙度也會增加,見圖5所示。

圖5粗糙度分別為2.5m和3.0m的工作輥平整后的鋼板表面粗糙度

1.2.2平整方式對平整后鋼板表面粗糙度的影響

平整方式一般分為干平整方式和濕平整方式兩種。通過對A31機組和B31機組平整后鋼板表面粗糙度進行分析研究,干平整的復制率大約為60%~80%,濕平整的復制率大約為30%~50%

1.2.3來料表面粗糙度對平整后鋼板表面粗糙度的影響

通過對平整前和平整后鋼板表面粗糙度進行統計分析(見圖6),可知平整后鋼板表面粗糙度受來料影響很大。隨著來料表面粗糙度的增加,平整后鋼板表面粗糙度也隨之增加。

圖6來料表面粗糙度對平整后鋼板表面粗糙度的影響

1.2.4其它因素


較大的平整度會使帶鋼表面粗糙度增加,考慮到平整度對帶鋼的性能有較大影響,一般不考慮利用平整度來控制帶鋼表面形貌。
綜上所述,平整工序是控制帶鋼表面形貌的較后一道工序,決定著帶鋼較終的表面形貌。鋼板表面形貌的決定因素為軋輥的表面形貌,但它受平整方式、平整度、來料和軋制周期等因素影響,要想得到理想的帶鋼表面形貌,必須對以上各因素加以控制。

2鋼板表面粗糙度的測量

2.1鋼板表面粗糙度測量方法

在測量鋼板表面粗糙度的各種方法中,我國應用較多的有以下五種:比較法(借助粗糙度標準樣板靠目測或手感來判斷)、光切法(光切顯微鏡)、干涉法(干涉顯微鏡)、針描法(觸針式輪廓儀)、印模法(用印模材料復制鋼板被測表面后,用粗糙度測量儀進行測量),其中比較法屬于定性評價方法,其他屬于定量評價方法。目前國際上廣泛采用的是定量評價方法。定量測量鋼板表面粗糙度的方法大致可分為觸針式和非觸針式兩大類,前者主要有針描法,這也是目前國內外使用較多的測量方法,其優點是工作可靠,可畫出表面輪廓曲線及進行多參數測量,鞍鋼冷軋廠目前應用
的就是觸針式測量法。
2.2鋼板表面粗糙度檢測標準

冷軋薄鋼板(帶)表面粗糙度測量方法#(GB/T2523!1990)是我國測量冷軋板表面粗糙度的檢測標準,但其中未提到PC值(描述鋼板表面粗糙度的重要參數)概念,所以鞍鋼冷軋廠一直未采用該標準。SEP1940!2002與EU49!1972是國外比較常用的鋼板表面粗糙度檢測標準。目前對鋼板表面粗糙度有要求的汽車用戶一般都屬于歐洲車系,其選用的標準為SEP1940!2002和EU49!1972。鞍鋼冷軋廠各生產線生產的產品根據用戶的不同要求,分別選用這兩種標準作為鋼板表面粗糙度的檢測標準。

3改善冷軋鋼板表面粗糙度的措施

3.1優化生產計劃

在實際生產中,帶材的厚度及材質不能因為需要控制成品板表面粗糙度而改變,所以,真正能夠起到控制鋼板表面粗糙度作用的只剩下軋機壓下率、末機架工作輥原始粗糙度和工作輥服役期的安排等。由于受到板形、軋制壓力、軋制力矩、電機負荷等因素的制約,實際生產中軋機壓下率的值是不可以隨意改變的,所以只能通過調整生產計劃,將工作輥的軋制公里數限制在一定范圍內,即根據不同情況,將鋼板安排到軋輥服役期的前半程或后半程進行軋制,以控制成品板表面粗糙度。
3.2優化軋輥使用周期

鋼板表面粗糙度隨著軋輥表面粗糙度的減小而減小。基于EDT毛化的特點,軋輥使用初期會出現一個粗糙度急劇衰減期,當軋制量超過300t后鋼板表面粗糙度會逐漸趨于穩定。隨著軋制量的增加,當超過1000t以后,鋼板表面粗糙度會出現較大的偏差,即軋輥壽命中止。所以在安排生產過程中,應根據用戶對鋼板表面粗糙度的不同要求確定軋輥的軋制量。
3.3優化磨輥工藝

由于軋輥的原始粗糙度對鋼板表面粗糙度有很大影響,因此,通過對磨輥工藝進行優化,可得到要求的軋輥粗糙度,這也是改善鋼板表面粗糙度的先決條件。
3.4使用鍍鉻輥

鍍鉻輥是在軋輥表面通過電鍍增加一層均勻的鍍鉻層,可提高軋輥的耐磨性,鍍鉻后的軋輥表面形貌具有均勻性、保持性、再現性優異等特點,粗糙度精度控制在∃0.1m以內,并且不受軋輥材質和硬度影響,粗糙度傳遞率高。

4結語

以鞍鋼冷軋廠2#線五機架連軋機和四輥平整機為研究對象,在大量的現場實測數據的基礎上,分析了影響冷軋成品帶鋼表面粗糙度的主要因素,制訂出成品板表面粗糙度控制方案,應用到生產中,使軋后和平整后鋼板表面粗糙度合格率從72%提高到93.5%,在開發高表面質量要求的汽車外板方面發揮了重要作用。

參考文獻

[1]吳越,張清東,劉軍,等.帶鋼冷軋機工作輥表面粗糙度實測研究[J].機械工程學報,2003,11(90):20-25