第5期 张旭等：板带钢乳化液摩擦学性能与轧制工艺特征 ,623. 轧制乳化液及研发环保型纳米水性板带钢轧制液提 售植物油（菜籽油，棕榈油，椰子油），所用基础油的 供了一定的参考依据. 主要参数如表1所示， 1实验内容 添加剂：传统润滑添加剂（乳化剂，防锈剂，硫、 磷极压抗磨剂等)，纳米六方氨化硼粒子 1.1轧制乳化液（油配制 实验用轧制乳化油的配制工艺路线如图1 实验用基础油：国标机油(N15,N32N46),市 所示 表1实验所用基础油的主要参数 Table I Main parmeters of base oils used in the experient 实验用油 运动黏度(40℃)1(mm2.:1) 倾点C 皂化值(KOH)mgg) 黏度指数 N15 13.0-16.5 N32 28.832.0 ≤-5 90 N46 41.4-50.6 菜籽油 35 一4 167-180 210 棕榈油 37 30 196~210 171 椰子油 35 25 258-273 132 基础油 加热至60℃ 加热至60℃ 加热至509 防锈剂 乳化剂 助乳化剂 轧制乳化油 极压剂等 搅拌20min 搅拌10min 搅拌10min 图1实验用轧制乳化油配制工艺路线 Fig 1 Method ofmaking the eulsified oils for molling in the experment 然后，将各轧制乳化油与水配制成体积分数为 乳化液喷射到轧辊和轧件表面，每道次辊缝调节相 %的轧制乳化液，作为摩擦学性能测试及冷轧实验 同压下量的情况下，测定带钢每道次的轧后厚度，同 的实验材料. 时轧机自动采集轧制力及轧机消耗功率等参数，用 1.2轧制乳化液的四球机摩擦学性能测试 于比较各轧制乳化液的实际润滑效果 在MRS-10A四球摩擦磨损试验机上，采用 2实验结果与分析 GBT125831998国标实验测试轧制乳化液的Ps 值（最大无卡咬负荷），评价各轧制乳化液的承载能 2.1基础油对乳化液摩擦学性能、轧制工艺特征的 力（油膜强度）即乳化液在冷轧过程中所体现的抗 影响 黏结及抗擦伤能力，在载荷392N,转速1200· 在MRS-10A四球摩擦磨损试验机上，不同基 mnl下，进行10mn的长磨实验，采用四球机的随 础油的轧制乳化液摩擦学性能测试结果见表2（表 机软件计算出各轧制乳化液的平均摩擦系数，用于 中以基础油的名称区别各轧制乳化液) 初步评价乳化液的减摩效果；采用光学显微镜测量 表2不同基础油的轧制乳化液摩擦学性能参数 并求出钢球磨斑的平均直径，以比较各轧制乳化液 Tabl 2 Tribological pmperties of mlling cmulsions with different base 的抗磨性能，依此来衡量冷轧过程中的轧辊辊耗及 oils 铁粉的产生情况 摩擦学 轧制乳化液 1.3冷轧实验 性能参数 N15N32N46菜籽油棕桐油椰子油 在中130mm×200mm二辊冷轧实验轧机上进 PrN 510 637 726 667 696 726 行冷轧实验.轧制时，轧机轧辊转速为10·m血. 0.0920.0860.0850.0780.0750.075 实验用带钢为某钢厂生产的钢退火状态)规格 D2。mm0.4310.4270.4050.4020.4000.398 为150mm×50mmX(1~2)mm. 轧制前，先用丙酮清洗轧辊，再用医用棉擦干· 结合表1，由表2可见：①矿物油基轧制乳化液 在更换乳化液时要重复上述清洗过程，轧制时，将 的油膜强度(P。值)随着基础油黏度的增大而升高第 5期 张 旭等： 板带钢乳化液摩擦学性能与轧制工艺特征 轧制乳化液及研发环保型纳米水性板带钢轧制液提 供了一定的参考依据． 1 实验内容 1∙1 轧制乳化液 （油 ）配制 实验用基础油：国标机油 （Ｎ15‚Ｎ32‚Ｎ46）‚市 售植物油 （菜籽油‚棕榈油‚椰子油 ）‚所用基础油的 主要参数如表 1所示． 添加剂：传统润滑添加剂 （乳化剂‚防锈剂‚硫、 磷极压抗磨剂等 ）‚纳米六方氮化硼粒子． 实验用轧制乳化油的配制工艺路线如图 1 所示． 表 1 实验所用基础油的主要参数 Ｔａｂｌｅ1 Ｍａｉｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｂａｓｅｏｉｌｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ 实验用油 运动黏度 （40℃ ）／（ｍｍ2·ｓ—1） 倾点／℃ 皂化值 （ＫＯＨ）／（ｍｇ·ｇ—1） 黏度指数 Ｎ15 13∙0～16∙5 Ｎ32 28∙8～32∙0 ≤ —5 — 90 Ｎ46 41∙4～50∙6 菜籽油 35 —4 167～180 210 棕榈油 37 30 196～210 171 椰子油 35 25 258～273 132 图 1 实验用轧制乳化油配制工艺路线 Ｆｉｇ．1 Ｍｅｔｈｏｄｏｆｍａｋｉｎｇｔｈｅｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄｏｉｌｓｆｏｒｒｏｌｌｉｎｇｉｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ 然后‚将各轧制乳化油与水配制成体积分数为 5％的轧制乳化液‚作为摩擦学性能测试及冷轧实验 的实验材料． 1∙2 轧制乳化液的四球机摩擦学性能测试 在 ＭＲＳ--10Ａ四球摩擦磨损试验机上‚采用 ＧＢ／Ｔ12583—1998国标实验测试轧制乳化液的 ＰＢ 值 （最大无卡咬负荷 ）‚评价各轧制乳化液的承载能 力 （油膜强度 ）即乳化液在冷轧过程中所体现的抗 黏结及抗擦伤能力．在载荷 392Ｎ‚转速 1200ｒ· ｍｉｎ —1下‚进行 10ｍｉｎ的长磨实验‚采用四球机的随 机软件计算出各轧制乳化液的平均摩擦系数‚用于 初步评价乳化液的减摩效果；采用光学显微镜测量 并求出钢球磨斑的平均直径‚以比较各轧制乳化液 的抗磨性能‚依此来衡量冷轧过程中的轧辊辊耗及 铁粉的产生情况． 1∙3 冷轧实验 在 ●130ｍｍ×200ｍｍ二辊冷轧实验轧机上进 行冷轧实验．轧制时‚轧机轧辊转速为 10ｒ·ｍｉｎ —1． 实验用带钢为某钢厂生产的 ＩＦ钢 （退火状态 ）规格 为 150ｍｍ×50ｍｍ×（1～2）ｍｍ． 轧制前‚先用丙酮清洗轧辊‚再用医用棉擦干． 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‚每道次辊缝调节相 同压下量的情况下‚测定带钢每道次的轧后厚度‚同 时轧机自动采集轧制力及轧机消耗功率等参数‚用 于比较各轧制乳化液的实际润滑效果． 2 实验结果与分析 2∙1 基础油对乳化液摩擦学性能、轧制工艺特征的 影响 在 ＭＲＳ--10Ａ四球摩擦磨损试验机上‚不同基 础油的轧制乳化液摩擦学性能测试结果见表 2（表 中以基础油的名称区别各轧制乳化液 ）． 表 2 不同基础油的轧制乳化液摩擦学性能参数 Ｔａｂｌｅ2 Ｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｒｏｌｌｉｎｇｅｍｕｌｓｉｏｎｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂａｓｅ ｏｉｌｓ 摩擦学 性能参数 轧制乳化液 Ｎ15 Ｎ32 Ｎ46 菜籽油 棕榈油 椰子油 ＰＢ／Ｎ 510 637 726 667 696 726 μ 0∙092 0∙086 0∙085 0∙078 0∙075 0∙075 Ｄ392Ｎ 10ｍｉｎ／ｍｍ 0∙431 0∙427 0∙405 0∙402 0∙400 0∙398 结合表 1‚由表 2可见：① 矿物油基轧制乳化液 的油膜强度 （ＰＢ 值 ）随着基础油黏度的增大而升高 ·623·