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