工程科学学报.第43卷，第10期：1355-1364.2021年10月 Chinese Journal of Engineering,Vol.43,No.10:1355-1364,October 2021 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.08.25.004;http://cje.ustb.edu.cn 非光滑带钢在粗糙轧辊平整轧制过程中表面微观形貌 的转印行为与演变规律 张勃洋区，张煜东，李嘉琪，李瑞，张清东 北京科技大学机械工程学院.北京100083 ☒通信作者，E-mail:zhangby@ustb.edu.cn 摘要针对平整轧制过程不同用途带钢对表面微观形貌的特殊要求，在批量跟踪电火花毛化轧辊、磨削轧辊和冷轧后带钢 表面微观形貌的基础上，建立工作辊与带钢都可考虑真实表面粗糙峰的带钢表面微观形貌轧制转印生成模型，采用工业实验 验证了仿真模型的准确性，并据此模型分析轧制前带钢已经具有表面粗糙度分别大于、等于、小于轧辊表面粗糙度时，带钢 表面微观形貌的轧制转印行为与遗传演变规律.提出了负转印和转印饱和的概念，定义了两种极限轧制转印状态的描述指 标一负转印最大和转印饱和，研究发现当带钢表面粗糙度小于或等于轧辊表面粗糙度时，存在负转印最大点和转印饱和 点：当带钢表面粗糙度大于轧辊表面粗糙度时，负转印最大点和转印饱和点重合.在此基础上，采用负转印最大点与转印饱 和点对应的临界板宽轧制力，描述带钢表面微观形貌的遗传及演变规律，并系统仿真分析带钢屈服强度、带钢轧前表面粗糙 度、轧辊表面粗糙度等工艺条件参数对于负转印最大点与转印饱和点对应的临界单位板宽轧制力的影响规律，发现随着带 钢屈服强度增大和轧辊表面粗糙度增加，该临界单位板宽轧制力均增大：随着带钢表面粗糙度增大，负转印最大点对应的临 界单位板宽轧制力增大，但转印饱和点对应的临界单位板宽轧制力却减小 关键词平整轧制：表面微观形貌：轧制转印：负转印最大：转印饱和 分类号TG335 Transfer behaviors and evolution of surface micromorphology of non-smooth strip in temper rolling process with rough roller ZHANG Bo-yang,ZHANG Yu-dong,LI Jia-gi,LI Rui,ZHANG Oing-dong School of Mechanical Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:zhangby@ustb.edu.cn ABSTRACT To meet special requirements and respond to control problems of surface micromorphology of different strips in skin rolling process,a rolling transfer generation model of the surface micromorphology contact between work roll and actual rough surface of strip was established on the basis of batch tracing the surface micromorphology of electric discharge textured roll,grinding roll and cold rolled strip.The inheritance and evolution of surface micromorphology of the strip was analyzed based on the generation model and the accuracy of the generation model was verified by industrial experiments.The concepts of negative transfer and transfer saturation were proposed,and the descriptive indicators for two extreme rolling transfer status (the maximum negative transfer and transfer saturation)were defined.When strip surface roughness is equal to or less than that of roll,a maximum negative transfer point and transfer saturation point exist,while when strip surface roughness is greater than that of roll,the maximum negative transfer point is in superposition with the transfer saturation point.Under the above precondition,through the rolling force of critical strip width,which 收稿日期：2020-08-25 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51575040.U1760106):中央高校基本科研业务费专项资金资助(FRF.TP17-010A1,FRF-TP.19-039A2Z)非光滑带钢在粗糙轧辊平整轧制过程中表面微观形貌 的转印行为与演变规律 张勃洋苣，张煜东，李嘉琪，李    瑞，张清东 北京科技大学机械工程学院，北京 100083 苣通信作者， E-mail：zhangby@ustb.edu.cn 摘    要    针对平整轧制过程不同用途带钢对表面微观形貌的特殊要求，在批量跟踪电火花毛化轧辊、磨削轧辊和冷轧后带钢 表面微观形貌的基础上，建立工作辊与带钢都可考虑真实表面粗糙峰的带钢表面微观形貌轧制转印生成模型，采用工业实验 验证了仿真模型的准确性，并据此模型分析轧制前带钢已经具有表面粗糙度分别大于、等于、小于轧辊表面粗糙度时，带钢 表面微观形貌的轧制转印行为与遗传演变规律. 提出了负转印和转印饱和的概念，定义了两种极限轧制转印状态的描述指 标——负转印最大和转印饱和，研究发现当带钢表面粗糙度小于或等于轧辊表面粗糙度时，存在负转印最大点和转印饱和 点；当带钢表面粗糙度大于轧辊表面粗糙度时，负转印最大点和转印饱和点重合. 在此基础上，采用负转印最大点与转印饱 和点对应的临界板宽轧制力，描述带钢表面微观形貌的遗传及演变规律，并系统仿真分析带钢屈服强度、带钢轧前表面粗糙 度、轧辊表面粗糙度等工艺条件参数对于负转印最大点与转印饱和点对应的临界单位板宽轧制力的影响规律，发现随着带 钢屈服强度增大和轧辊表面粗糙度增加，该临界单位板宽轧制力均增大；随着带钢表面粗糙度增大，负转印最大点对应的临 界单位板宽轧制力增大，但转印饱和点对应的临界单位板宽轧制力却减小. 关键词    平整轧制；表面微观形貌；轧制转印；负转印最大；转印饱和 分类号    TG335 Transfer  behaviors  and  evolution  of  surface  micromorphology  of  non-smooth  strip  in temper rolling process with rough roller ZHANG Bo-yang苣 ，ZHANG Yu-dong，LI Jia-qi，LI Rui，ZHANG Qing-dong School of Mechanical Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China 苣 Corresponding author, E-mail: zhangby@ustb.edu.cn ABSTRACT    To  meet  special  requirements  and  respond  to  control  problems  of  surface  micromorphology  of  different  strips  in  skin rolling process, a rolling transfer generation model of the surface micromorphology contact between work roll and actual rough surface of strip was established on the basis of batch tracing the surface micromorphology of electric discharge textured roll, grinding roll and cold rolled strip. The inheritance and evolution of surface micromorphology of the strip was analyzed based on the generation model and the accuracy of the generation model was verified by industrial experiments. The concepts of negative transfer and transfer saturation were  proposed,  and  the  descriptive  indicators  for  two  extreme  rolling  transfer  status  (the  maximum  negative  transfer  and  transfer saturation)  were  defined.  When  strip  surface  roughness  is  equal  to  or  less  than  that  of  roll,  a  maximum  negative  transfer  point  and transfer saturation point exist, while when strip surface roughness is greater than that of roll, the maximum negative transfer point is in superposition with the transfer saturation point. Under the above precondition, through the rolling force of critical strip width, which 收稿日期: 2020−08−25 基金项目: 国家自然科学基金资助项目（51575040，U1760106）；中央高校基本科研业务费专项资金资助（FRF-TP-17-010A1，FRF-TP-19-039A2Z） 工程科学学报，第 43 卷，第 10 期：1355−1364，2021 年 10 月 Chinese Journal of Engineering, Vol. 43, No. 10: 1355−1364, October 2021 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.08.25.004; http://cje.ustb.edu.cn