钢冷轧乳化液稳定性及对冷轧润滑的影响

D01:10.13374j.issnl00103x.2007.s2.064 第29卷增刊2 北京科技大学学报 Vol.29 SuppL 2 2007年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dec.2007 钢冷轧乳化液稳定性及对冷轧润滑的影响 孙建林张军蔡文通张朝磊陈静青 北京科技大学材料科学与工程学院.北京100083 摘要研究了影响不同类型乳化液稳定性的因素，包括乳化剂的比例和总含量对阴离子乳化油稳定性的影响.乳化剂的 HLB值(Hy drophile Lipophile Balance)和总量对非离子乳化油稳定性的影响.研究发现乳化剂的比例和乳化剂的HLB值对乳 化油和乳化液的稳定性影响明显.通过研究不同浓度下乳化液的稳定性对其吸附性和摩擦系数的影响发现：乳化液的稳定性 在一定范围内时，其润滑效果可达到最佳.在冷轧实验中也发现：应根据冷轧的实际规程和要求来选择乳化液的稳定性和合 适的含量，以便使冷轧高效正常地进行. 关键词乳化液：HLB值：稳定性：冷轧：润滑性能 分类号TG333.5 根据乳化液分散相所带电荷性质，乳化液分为 0.0001g)测定了不同浓度时乳化液稳定性与吸附 阴离子型，阳离子型和非离子型.目前国内外使 性的关系.在摩擦实验机上测定不同浓度时乳化液 用的水基乳化液主要是非离子型，阴离子型和非离 稳定性与摩擦系数的关系.实验使用了5种稳定性 子一阴离子混合型.水基乳化液又分为稳定型，半稳 不同的乳化液，包括国内商品级乳化液GR一1，国外 定型和不稳定型乳化液.随着高强度板带钢的研制 商品级乳化液GR一2.自行配制的乳化液GR一3， 与开发应用，对冷轧过程中乳化液的润滑性提出了 GR-4,G5. 更高的要求马.然而乳化液的稳定性对润滑性的影 1.2冷轧设备和材料及实验方法 响常被人们忽视，因此有关的文献很少.为此，本文 冷轧实验在①90/200mm×200mm四辊冷轧实 主要研究了影响不同类型乳化液稳定性的因素，以 验轧机上进行，轧制速度为30r/min.实验用带钢 及乳化液的稳定性对润滑性能的影响，并通过冷轧 为某钢厂生产的1mm厚IF钢（退火状态），屈服强 实验进一步说明了乳化液稳定性和冷轧过程中润滑 度约170MPa. 的关系.为实际冷轧进行合理高效的生产提供了参 轧制前，先用汽油清洗轧辊，再用乙醇擦拭最 考. 后用医用棉擦干.在更换乳化液时要重复上述清洗 1实验材料与方法 过程.轧制时，将乳化液喷射到轧辊和轧件表面，在 每道次辊缝调节相同的情况下，测定不同乳化液轧 11乳化液配制与分析方法 制时带钢每道次的轧后厚度，同时与未加乳化液轧 实验用基础油：动植物油，非标机油，国标机油， 制进行对比. 导热油. 乳化剂：三乙醇胺，油酸，Span系列，Tw een系 2实验结果与分析 列 实验分别研究了影响阴离子和非离子乳化液稳 添加剂：防锈剂，极压抗磨剂，杀菌剂. 定性的因素及稳定性对吸附性、润滑性和最小可轧 配制工艺为： 厚度的影响. 田--可烧誉酒本国圆 2.1阴离子乳化剂对乳化液稳定性的影响 根据油酸和三乙醇胺反应式3，实验采用了7 将乳化油兑水配成5%的乳化液，倒入精密量 种基础油，分别是矿物油A,B,C,D,植物油E,F,G 筒内，静置48h,观察析油析皂情况.然后采用 图1表示不同比例的三乙醇胺与油酸乳化7种基础 30mm×30mm×0.1mmIF钢片在天平上（精度： 油时的平均析油析皂情况.图2为油酸和三乙醇胺 收稿日期：2007-08-31 的总量与析油析皂的关系.本文所述的析油析皂量 作者简介：孙建林(1963一)，男.教授.博士 均为体积分数

钢冷轧乳化液稳定性及对冷轧润滑的影响 孙建林 张 军 蔡文通 张朝磊 陈静青 北京科技大学材料科学与工程学院, 北京 100083 摘 要 研究了影响不同类型乳化液稳定性的因素, 包括乳化剂的比例和总含量对阴离子乳化油稳定性的影响, 乳化剂的 HLB 值(Hy drophile Lipophile Balance)和总量对非离子乳化油稳定性的影响.研究发现乳化剂的比例和乳化剂的 HLB 值对乳 化油和乳化液的稳定性影响明显.通过研究不同浓度下乳化液的稳定性对其吸附性和摩擦系数的影响发现:乳化液的稳定性 在一定范围内时, 其润滑效果可达到最佳.在冷轧实验中也发现:应根据冷轧的实际规程和要求来选择乳化液的稳定性和合 适的含量, 以便使冷轧高效正常地进行. 关键词 乳化液;HLB 值;稳定性 ;冷轧;润滑性能 分类号 TG333.5 收稿日期:2007-08-31 作者简介:孙建林(1963—), 男, 教授, 博士 根据乳化液分散相所带电荷性质, 乳化液分为 阴离子型,阳离子型和非离子型[ 1] .目前国内外使 用的水基乳化液主要是非离子型 ,阴离子型和非离 子-阴离子混合型 .水基乳化液又分为稳定型 ,半稳 定型和不稳定型乳化液.随着高强度板带钢的研制 与开发应用 ,对冷轧过程中乳化液的润滑性提出了 更高的要求[ 2] .然而乳化液的稳定性对润滑性的影 响常被人们忽视 ,因此有关的文献很少.为此, 本文 主要研究了影响不同类型乳化液稳定性的因素 , 以 及乳化液的稳定性对润滑性能的影响 , 并通过冷轧 实验进一步说明了乳化液稳定性和冷轧过程中润滑 的关系.为实际冷轧进行合理高效的生产提供了参 考. 1 实验材料与方法 1.1 乳化液配制与分析方法 实验用基础油:动植物油 ,非标机油 ,国标机油 , 导热油. 乳化剂:三乙醇胺 , 油酸, Span 系列, Tw een 系 列[ 3-4] . 添加剂:防锈剂 ,极压抗磨剂, 杀菌剂. 配制工艺为 : 将乳化油兑水配成 5 %的乳化液 ,倒入精密量 筒内 , 静置 48 h , 观察析油析皂情况 .然后采用 30 mm ×30 mm ×0.1 mm IF 钢片在天平上(精度 : 0.000 1 g)测定了不同浓度时乳化液稳定性与吸附 性的关系.在摩擦实验机上测定不同浓度时乳化液 稳定性与摩擦系数的关系.实验使用了 5 种稳定性 不同的乳化液,包括国内商品级乳化液 GR-1 ,国外 商品级乳化液 G R-2 , 自行配制的乳化液GR-3 , GR-4 ,GR-5 . 1.2 冷轧设备和材料及实验方法 冷轧实验在 Υ90/200 mm ×200mm 四辊冷轧实 验轧机上进行 , 轧制速度为 30 r/min .实验用带钢 为某钢厂生产的 1 mm 厚 IF 钢(退火状态), 屈服强 度约 170 M Pa. 轧制前, 先用汽油清洗轧辊 ,再用乙醇擦拭, 最 后用医用棉擦干.在更换乳化液时要重复上述清洗 过程 .轧制时,将乳化液喷射到轧辊和轧件表面 ,在 每道次辊缝调节相同的情况下, 测定不同乳化液轧 制时带钢每道次的轧后厚度 ,同时与未加乳化液轧 制进行对比 . 2 实验结果与分析 实验分别研究了影响阴离子和非离子乳化液稳 定性的因素及稳定性对吸附性、润滑性和最小可轧 厚度的影响 . 2.1 阴离子乳化剂对乳化液稳定性的影响 根据油酸和三乙醇胺反应式[ 5] , 实验采用了 7 种基础油,分别是矿物油A ,B ,C ,D ,植物油 E , F ,G . 图 1 表示不同比例的三乙醇胺与油酸乳化 7 种基础 油时的平均析油析皂情况.图 2 为油酸和三乙醇胺 的总量与析油析皂的关系.本文所述的析油析皂量 均为体积分数. 第 29 卷 增刊 2 2007 年 12 月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol.29 Suppl.2 Dec.2007 DOI :10.13374/j .issn1001 -053x.2007.s2.064

·100 北京科技大学学报 2007年增刊2 表1添加剂正交实验各因素水平表 一△一析油 p 水平 al% b c/% d/% 析皂 0 稳定 1 55 85 0 0 沉淀 2 10 12.2 50 5 3 15 15.4 100 2 10 根据正交实验的结果发现：乳化剂的HLB值对 乳化油的稳定性影响最大，即乳化剂的HLB值在一 定范围内越小，乳化油越稳定；反之，乳化剂的HLB 0.4 0.5 0.6 0.7 值越大，则乳化油越容易沉淀.乳化剂的总量影响 0.8 三乙醇胺/油酸 乳化液的稳定性（析油析皂量）.植物油的含量和防 锈剂的含量则影响乳化液的颜色，植物油（如菜子 图1不同比例的乳化剂对析油析皂的影响 油)含量多，其乳化液的颜色发黄. 2.3乳化液稳定性对吸附性与润滑性的影响 3.5 实验使用了5种稳定性不同的乳化液，表2为 3.0 ·一析油 一口-析皂 实验用5种乳化液的稳定性情况. 2.5 表2实验用5种乳化液稳定性情况 =◇ 稳定性 G-1G-2 G-3 1.5 析油/% 2 15 L.5 1 0 1.0 ..c 析皂/% 35 25 3 1.5 0 0.5 析油析皂总量/%55 4 45 25 0 10 15 20 吸附性可通过计算油膜厚度9来测定，但更简 油酸和三乙醇胺质量分数% 便的方法是在钢片上做喷淋实验.图3表示不同含 图2不同含量的乳化剂对析油析皂的影响 量（体积分数为2%一10%）时乳化液的稳定性与吸 附量的关系.图4为不同含量（体积分数为2%~ 从图1看出三乙醇胺与油酸质量比在0.5~ 12%)时乳化液的析油析皂量与摩擦系数的关系. 0.6之间时，乳化液的析油析皂量最少.此时，乳化 油没有沉淀，且乳化油的乳化能力最好.三乙醇胺： 1.9 +2% 油酸（质量比）=0551时，其总量与乳化液稳定性 -5% 1.8 ★7% 关系如图2所示.从图2中看出乳化剂含量太多或 +10% 较少，乳化液都不稳定.乳化剂的总含量在15%左 1.7 右时，乳化液稳定. 研究还发现：因不同的基础油中含脂肪酸不同， 1.6 油酸和三乙醇胺的比例也应相应调整. 22非离子乳化剂对乳化油稳定性的影响 150 2 析油析皂量% 为确定非离子乳化油的影响因素，实验使用正 交设计实验方法.如表1所示为所列因素水平表 图3乳化液稳定性与吸附量的关系 a为非离子乳化剂的总量占乳化油的比例，b为乳 从图3中看出，随着浓度的增加，吸附量都有增 化剂的HLB值，c为植物油占基础油的比例，d为 加趋势，且随着稳定性变差吸附性增加.在相同浓 防锈剂占总量的比例(a,b,c,d均为质量分数). 度下，乳化液析油析皂越多，其吸附性越好，润滑性 乳化剂的HLB值[67刀按式(1)计算： 能也随之改变.图4表明乳化液的稳定性不同时， HLB混=wHLB:十始HLBi十十ωiHLBin(I) 其摩擦系数也不相同.总体趋势为在两头大，中间 式中，w为乳化剂i的质量分数HLB:为乳化剂i 小.因此乳化液的稳定性与润滑性能有合适的范 的HLB值. 围.通常析油析皂量在2%~4%时，其润滑性能比

图 1 不同比例的乳化剂对析油析皂的影响 图 2 不同含量的乳化剂对析油析皂的影响 从图 1 看出三乙醇胺与油酸质量比在 0.5 ～ 0.6 之间时,乳化液的析油析皂量最少 .此时, 乳化 油没有沉淀,且乳化油的乳化能力最好.三乙醇胺∶ 油酸(质量比)=0.55∶1 时 ,其总量与乳化液稳定性 关系如图 2 所示 .从图 2 中看出乳化剂含量太多或 较少 ,乳化液都不稳定.乳化剂的总含量在 15 %左 右时 ,乳化液稳定. 研究还发现 :因不同的基础油中含脂肪酸不同 , 油酸和三乙醇胺的比例也应相应调整. 2.2 非离子乳化剂对乳化油稳定性的影响 为确定非离子乳化油的影响因素 , 实验使用正 交设计实验方法.如表 1 所示为所列因素水平表 . a 为非离子乳化剂的总量占乳化油的比例, b 为乳 化剂的 HLB 值, c 为植物油占基础油的比例 , d 为 防锈剂占总量的比例(a , b , c , d 均为质量分数). 乳化剂的 HLB 值[ 6-7] 按式(1)计算: HLB混 =ωiHLBi +ωiiHLBii +…+ωiiiHLBi ii(1) 式中, ω为乳化剂 i 的质量分数, HLBi 为乳化剂 i 的HLB 值 . 表 1 添加剂正交实验各因素水平表 水平 a/ % b c/ % d/ % 1 5.5 8.5 0 0 2 10 12.2 50 5 3 15 15.4 100 10 根据正交实验的结果发现:乳化剂的 HLB 值对 乳化油的稳定性影响最大, 即乳化剂的HLB 值在一 定范围内越小,乳化油越稳定;反之 ,乳化剂的 HLB 值越大,则乳化油越容易沉淀.乳化剂的总量影响 乳化液的稳定性(析油析皂量).植物油的含量和防 锈剂的含量则影响乳化液的颜色 , 植物油(如菜子 油)含量多, 其乳化液的颜色发黄 . 2.3 乳化液稳定性对吸附性与润滑性的影响 实验使用了 5 种稳定性不同的乳化液 ,表 2 为 实验用 5 种乳化液的稳定性情况 . 表 2 实验用 5 种乳化液稳定性情况 稳定性 GR-1 GR-2 GR-3 GR-4 GR-5 析油量/ % 2 1.5 1.5 1 0 析皂量/ % 3.5 2.5 3 1.5 0 析油析皂总量/ % 5.5 4 4.5 2.5 0 吸附性可通过计算油膜厚度[ 8] 来测定 ,但更简 便的方法是在钢片上做喷淋实验 .图 3 表示不同含 量(体积分数为 2 %～ 10 %)时乳化液的稳定性与吸 附量的关系.图 4 为不同含量(体积分数为 2 %～ 12 %)时乳化液的析油析皂量与摩擦系数的关系 . 图 3 乳化液稳定性与吸附量的关系 从图 3 中看出 ,随着浓度的增加 ,吸附量都有增 加趋势, 且随着稳定性变差, 吸附性增加.在相同浓 度下 ,乳化液析油析皂越多, 其吸附性越好 , 润滑性 能也随之改变 .图 4 表明乳化液的稳定性不同时, 其摩擦系数也不相同 .总体趋势为在两头大, 中间 小 .因此,乳化液的稳定性与润滑性能有合适的范 围 .通常析油析皂量在 2 %～ 4 %时, 其润滑性能比 · 100 · 北 京 科 技 大 学 学 报 2007 年 增刊 2

Vol.29 Suppl 2 孙建林等：钢冷轧乳化液稳定性及对冷轧润滑的影响 101。 较好.原因是，当乳化液稳定（析油析皂为0）时，从 系数最小.超过这个范围时，其摩擦系数增加.从 图3可知，乳化液在冷轧板表面的吸附性较差，而且 Stone公式 其离水展着性差.因此，没有足够的油膜铺在带钢 h=3.58 D(K-q) (2) 表面，导致摩擦系数较高.当析油析皂很大时，因皂 E 的黏度大于油，从Stribeck曲线y可知，在混合润滑 可以看出，最小可轧厚度hm和摩擦系数4成正比， 状态下，当黏度增大时，摩擦系数相应增加.而且当 因此乳化液的析油析皂量在25%左右时，其冷轧 乳化液析油析皂很大时，乳化液使用量显著增加，成 的最小可轧厚度最小.式(2)中的其他变量：D为工 本也相应增加，因此在冷轧实际生产中，要根据实 作辊辊径，K为材料变形抗力9为平均单位拉力， 际的生产规程，来选择稳定性合适的乳化液。不要一 E为轧辊弹性模量. 味追求稳定的乳化液 3结论 0.13 ◆-2% -×-4% 派一6% (1)配制阴离子乳化油时，根据基础油中含饱 0.12 08% +10% --12% 和或不饱和脂肪酸的多少来调节阴离子乳化剂的比 0.11 都 例和总量，使其充分反应，以达到乳化基础油的最佳 0.10 平衡点.三乙醇胺油酸基本比例为0.5~0.6左 0.09 右，总量为15%左右. 0.08 (2)配制非离子乳化油时，根据乳化基础油所 0.070 需的HLB值调节乳化剂的HLB值，结合冷轧所需 2 3 析油析皂量% 的润滑条件或稳定性要求，调节其总量使其乳化液 的稳定性达到理想的稳定状态，以便满足实际生产 图4乳化液稳定性与摩擦系数的关系 的需要. (3)在实际生产中，乳化液的稳定性对冷轧润 2.4乳化液稳定性对最小可轧厚度的影响 滑的影响不容忽视.需根据冷轧的实际生产规程和 使用稳定性不同的乳化液进行冷轧实验.图5 要求选择合适稳定性和合适含量的乳化液0进行 为使用析油析皂量不同的乳化液冷轧时，带钢每道 冷轧生产，以保证冷轧的高效顺利进行. 次轧后厚度.从图5看出，半稳定的乳化液（析油析 皂总量为2.5%)冷轧润滑效果好于很稳定（析油析 参考文献 皂量为0)的乳化液与不稳定（析油析皂量为5.5%） 【刂孙建林.轧制工艺润滑原理技术与应用.北京：治金工业出版 的乳化液. 社.2004 1.0 【习孙建林.材料成形摩擦与润滑.北京国防工业出版社.2007 ……无润滑 [3 Ram pu ma P Gullapalli Bhogi B Sheth.Effect of methylcellulose 0.8 一析油析皂量5.5% 析油析皂量4.0% on the stability of oiFin-w ater emulsions:inflence of the disperse 目o.6 析油析皂量2.5% phase.Int J Pharm 1997.151:249 析油析皂量0% 毫 [4 Gullapali R P.Sheth B B.Effect of methylcellulose on the stahih ity of oihin-w ater emulsions.Int J Pharm 1996.140:97 【习李积彬。铜合金轧制摩擦、润滑与摩擦化学研究。北京：治金 0.2 工业出版社，1999 【(王剑平王剑红.王剑峰.H530B高性能化学合成切削乳化油 3 45 6 的研究.辽宁化工.200433(3)：136 道次/次 [7 Liu W R.Sun D J.Liu Q.et al.Fomation and stability of paraffin oil-inw ater nano-emulsions prepared by the emulsion in- 图5不同乳化液冷轧后带钢厚度 version point method.J Collaid Interface Sci 2006 55:1 从冷轧实验结果可见：使用乳化液冷轧时，乳化 【习孙建林康永林，张新明。轧制变形区油膜厚度的实验研究 液的稳定性在一定范围内时冷轧润滑效果最好.如 轻合金加工技术200028(7)：33 [9 Gelnck E R M.Schipper D J.Calculation of Stribeck curves for 析油析皂为25%时，最小可轧厚度为0.074mm, line contacts.Tribol Int.2000.33:175 其可轧厚度小于析油析皂为0时的0.085mm和析 【10史小路邹家样何汝迎.等.冷连轧轧制张力稳定性.北京 油析皂为5.5%时的0.08mm.因为从图4中看出， 科技大学学报.2000(3)：370 乳化液的稳定性在一定范围(2%~4%)时，其摩擦

较好 .原因是 ,当乳化液稳定(析油析皂为 0)时, 从 图 3 可知 ,乳化液在冷轧板表面的吸附性较差 ,而且 其离水展着性差.因此, 没有足够的油膜铺在带钢 表面, 导致摩擦系数较高 .当析油析皂很大时, 因皂 的黏度大于油, 从 Stribeck 曲线 [ 9] 可知 ,在混合润滑 状态下 ,当黏度增大时,摩擦系数相应增加.而且当 乳化液析油析皂很大时, 乳化液使用量显著增加, 成 本也相应增加.因此,在冷轧实际生产中, 要根据实 际的生产规程, 来选择稳定性合适的乳化液, 不要一 味追求稳定的乳化液 . 图 4 乳化液稳定性与摩擦系数的关系 2.4 乳化液稳定性对最小可轧厚度的影响 使用稳定性不同的乳化液进行冷轧实验.图 5 为使用析油析皂量不同的乳化液冷轧时, 带钢每道 次轧后厚度 .从图 5 看出,半稳定的乳化液(析油析 皂总量为 2.5 %)冷轧润滑效果好于很稳定(析油析 皂量为 0)的乳化液与不稳定(析油析皂量为 5.5 %) 的乳化液 . 图 5 不同乳化液冷轧后带钢厚度 从冷轧实验结果可见 :使用乳化液冷轧时 ,乳化 液的稳定性在一定范围内时冷轧润滑效果最好 .如 析油析皂为 2.5 %时, 最小可轧厚度为 0.074 mm , 其可轧厚度小于析油析皂为 0 时的 0.085 mm 和析 油析皂为 5.5 %时的 0.08mm .因为从图 4 中看出 , 乳化液的稳定性在一定范围(2 %～ 4 %)时, 其摩擦 系数最小 .超过这个范围时 , 其摩擦系数增加 .从 Stone 公式 h m =3.58 μD(K -q) E (2) 可以看出 ,最小可轧厚度 hm 和摩擦系数 μ成正比, 因此,乳化液的析油析皂量在 2.5 %左右时, 其冷轧 的最小可轧厚度最小.式(2)中的其他变量:D 为工 作辊辊径, K 为材料变形抗力, q 为平均单位拉力, E 为轧辊弹性模量 . 3 结论 (1)配制阴离子乳化油时 ,根据基础油中含饱 和或不饱和脂肪酸的多少来调节阴离子乳化剂的比 例和总量,使其充分反应,以达到乳化基础油的最佳 平衡点 .三乙醇胺∶油酸基本比例为 0.5 ～ 0.6 左 右 ,总量为 15 %左右 . (2)配制非离子乳化油时 ,根据乳化基础油所 需的HLB 值调节乳化剂的 HLB 值 ,结合冷轧所需 的润滑条件或稳定性要求 ,调节其总量使其乳化液 的稳定性达到理想的稳定状态, 以便满足实际生产 的需要 . (3)在实际生产中 , 乳化液的稳定性对冷轧润 滑的影响不容忽视 .需根据冷轧的实际生产规程和 要求选择合适稳定性和合适含量的乳化液[ 10] 进行 冷轧生产,以保证冷轧的高效顺利进行. 参 考 文 献 [ 1] 孙建林.轧制工艺润滑原理技术与应用.北京:冶金工业出版 社, 2004 [ 2] 孙建林.材料成形摩擦与润滑.北京:国防工业出版社, 2007 [ 3] Ram pu rna P Gullapalli, Bhogi B Sheth.Eff ect of methylcellulose on the st ability of oil-in-w ater emulsions:influence of the disperse phase.Int J Pharm, 1997 , 151:249 [ 4] Gullapalli R P , Sheth B B .Effect of methylcellulose on the stabil￾ity of oil-in-w at er emulsions.Int J Pharm, 1996 , 140:97 [ 5] 李积彬.铜合金轧制摩擦、润滑与摩擦化学研究.北京:冶金 工业出版社, 1999 [ 6] 王剑平, 王剑红, 王剑峰.H530B 高性能化学合成切削乳化油 的研究.辽宁化工, 2004 , 33(3):136 [ 7] Liu W R, S un D J, Liu Q , et al.Formation and stabilit y of paraffin oil-in-w ater nano-emulsions prepared by the emulsion in￾version point method.J Colloid Interface Sci, 2006 , 55:1 [ 8] 孙建林, 康永林, 张新明.轧制变形区油膜厚度的实验研究. 轻合金加工技术, 2000, 28(7):33 [ 9] Gelinck E R M , Schipper D J.Calculati on of Stribeck curves for line con tacts.Tribol Int , 2000 , 33:175 [ 10] 史小路, 邹家祥, 何汝迎, 等.冷连轧轧制张力稳定性.北京 科技大学学报, 2000(3):370 Vol.29 Suppl.2 孙建林等:钢冷轧乳化液稳定性及对冷轧润滑的影响 · 101 ·

。102 北京科技大学学报 2007年增刊2 Stability of emulsions for strip cold rolling and the effects on lubricating perfor- mances in cold rolling process SUN Jianlin,ZHANGJun,CAI Wentong,ZHANG Chaolei,CHEN Jingqing School of Mateials Science and Engineering.University of Science and Technology Bijng.Beijng 100083 China ABSTRACT The factors influencing the stability of anion emulsions such as the ratios and contents of anion emulsification have been investigated.The factors affecting the stability of the no-ionic emulsions,such as the value of HLB (Hydrophile Lipophile Balance)and the contents of emulsification,have also been covered.It is found that the emulsification ratios and the value of HLB dramatically affect the stability of emulsified oil and emulsion.By researching the effects of different stabilities and different concentrations of emulsion on the ab- sorption and friction coefficient,it is established that good lubricating perfommances can be obtained when the stability of emulsion is in the certain level.It has also been found in the experiment of cold rolling process that the proper stability and appropriate concentrations should be introduced based on the demands of the cold rolling process,so that the process works nomally. KEY WORDS oilw ater emulsion;hydrophile lipophile balance;stability;cold rolling:lubricating performance

S tability of emulsions for strip cold rolling and the effects on lubricating perfor￾mances in cold rolling process S UN J ianlin , ZHANGJ un , CAI Wentong , ZHANG Chaolei , CHEN J ingqing S chool of Materials S cience and Engineering , Universit y of Science and Technology Beijing , Beijing 100083 , China ABSTRACT The factors influencing the stability of anion emulsions such as the ratios and contents of anion emulsification have been investig ated .The factors affecting the stability of the no-ionic emulsio ns, such as the v alue of HLB (Hy drophile Lipophile Balance)and the contents of emulsification , have also been covered .It is found that the emulsification ratios and the value of HLB dramatically affect the stability of emulsified oil and emulsio n .By researching the effects of different stabilities and different concentrations of emulsion on the ab￾sorption and friction coefficient , it is established that good lubricating perfo rmances can be obtained w hen the stability of emulsion is in the certain level.It has also been found in the ex periment of cold rolling process that the proper stability and appropriate concentrations should be introduced based on the demands of the cold rolling process, so that the process w orks normally . KEY WORDS oil-w ater emulsion ;hydrophile lipophile balance;stability ;cold rolling ;lubricating performance · 102 · 北 京 科 技 大 学 学 报 2007 年 增刊 2