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        冷軋軋制油與帶鋼表面清凈性關系研究(一)

        返回列表 來源:發布日期:2016-08-31 11:33 | 加入收藏關注:5

        隨著市場競爭的日趨激烈,用戶對產品的內在性能及表面質量提出了更高的要求。在汽車、家電等行業對于板型、性能、表面質量的幾項要求中,冷軋帶鋼的表面質量占有越來越受到關注。帶鋼表面的清凈性一般以帶鋼表面的殘鐵量、殘油量、油燒斑量和退火后的殘炭量的多少來衡量。帶鋼表面的清凈性對鍍鋅產品的影響更為明顯,軋后帶鋼表面的殘留物過多不但要消耗大量的清洗性化工原料,而且如果帶鋼表面的清凈性達不到要求,還易形成鋅粒、鋅疤、鋅層脫落等缺陷。因此,提高軋后帶鋼表面的清凈性是提高產品表面質量的關鍵環節。

        冷軋帶鋼表面殘留物的數量除了與熱軋原料組成、熱軋原料的酸洗質量、軋輥的粗糙度、機架乳化液的流量、軋制速度、道次壓下量、軋制溫度、乳化液系統的構成等因素有關外,與軋制工藝潤滑劑的組分、軋制油的相關性能和現場應用條件也有密切的關系。

        近年來,隨著對軋制油及軋制變形區內潤滑狀況的研究不斷深入,軋制油的使用應盡可能地在軋制變形區內形成連續且厚度均勻的潤滑膜,這不僅有利于降低磨損,減小軋制負荷,更有利于提高軋后帶鋼的表面清凈性。

        一、冷軋軋制油的組成對軋后及退火后帶鋼表面清凈性的影響 

        冷軋軋制油主要有抗氧劑、油性添加劑、極壓添加劑、防銹劑、表面活性劑和消泡劑等組分組成。

        1、抗氧劑及其作用 

        氧化是使油品質量變壞和消耗增大的原因之一。氧化產生的酸性物質、水及油泥等會造成金屬的嚴重腐蝕。由于軋制過程常處于高溫、高壓條件下,會加速油品的氧化過程。

        軋制油中所使用的抗氧劑一般為鏈反應終止劑。自由基鏈反應終止的原理是:通過一個活潑氫原子給過氧基一個氫原子,生成較穩定的化合物而使鏈反應終止。軋制油在儲存、循環使用以及軋后在鋼板表面上的殘留油必須有良好的抗氧化效果,以利于避免軋后油燒和退火時鋼板表面高分子聚合物的形成??寡鮿┑氖褂眠€可有效提高軋制油的初始氧化溫度(20~50℃)。軋制油中所使用的抗氧劑一般為酚類和胺類化合物。

        2、油性劑及其作用 

        油性劑的作用主要是對金屬表面有一種吸附力。油性劑靠物理吸附或化學吸附定向地排列在金屬表面,生成牢固的吸附膜,并且2個分子的極性團吸在一起成為一對。

        油性劑的種類很多,常用的有動植物油脂、脂肪酸,脂肪醇、合成型的脂肪酸酯等。蓖麻油、棕櫚油、牛脂、豬油、菜籽油、棉籽油、大豆油、鯨魚油等部屬于動植物油脂。動植物油脂具有良好的潤滑性能和負承載能力,但抗氧化性能及低溫流性能較差,易水解,不經過電解脫脂直接退火后鋼板表面清凈性差;動植物油脂的氧化安定性也較差,這主要是其脂分子中甘油部分的羥基所致。一般高皂化值、分散型冷軋軋制油使用該類油性劑。這類軋制油一般用于具有電解脫脂工序且對潤滑性要求極高的極薄板軋制過程中。

        酯類油性劑與其它油性劑相比,其耐高溫性能、抗氧化性能、抗水解性能、黏溫性能,黏壓性能及潤滑性能良好。因此,酯類油性劑是用于軋制油中性能好、發展快的油性劑之一。在一般的軋制油配方中所采用的油性劑均為合成酯類油性劑,根據反應產物的酯基含量可分為單酯、雙酯、多元醇酯和復酯等。由于單酯及雙酯均含有β-氫原子,耐高溫及抗氧化能力較差,因此在軋制油中極少使用這類油性劑。如果用烷基取代β—碳原子上的氫,就可以獲得高溫性能較好的合成酯。β—碳原子上無氫的醇類主要指新戊基多元醇類,如三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、季戊四醇等。

        用上述新戊基多元醇與C5-C18的直鏈或支鏈脂肪酸合成的阻化酯在高溫下不會出現環狀中間產物,它們分解時按自由基的機理進行。這種阻化酯在分解時所需能量較高,因此具有較好的耐高溫、抗氧化及抗熱分解性能。在軋制油中經常使用這類多元醇酯。


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