[发明专利]一种不锈钢产品的冷连轧机轧制润滑方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金冷轧生产领域，具体地，本发明涉及一种不锈钢产品的冷连轧机轧制润滑方法。

背景技术

在冶金冷轧生产领域，不锈钢材料由于其拥有较高的强度及加工硬化快的趋势，因而通常采用单机架可逆多辊轧机进行生产，所谓的多辊轧机指的是单个机架轧辊数在6个以上的轧机，比如图1那样的12辊轧机，18辊Z-high轧机和20辊森吉米尔轧机。生产时，不锈钢材料需要在单机架轧机上往复多个道次才能生产出合格的成品，因而成本较高。

在传统多辊轧机生产的不锈钢产品通常使用小辊径低粗糙度工作辊及高度净化的纯油进行轧制，为此，生产过程中的钢带和轧辊之间均匀铺展着一层清洁的润滑油膜，因此在带钢生产时轧辊能均匀地碾压带钢形成精细的不锈钢表面，最后产品的表面粗糙度及光泽度分布均一，可满足镜面板等高级材料生产。

但是伴随着轧制技术和不锈钢新产品的研发，部分不锈钢产品，尤其是部分铁素体不锈钢（如SUH409、SUS410L、SUS430）也能在常规的多机架4辊或6辊组合的冷连轧机进行加工生产。现代连轧机具有适应性强、轧制速度快、生产成材率高的特点，轧机可以生产多种钢种，且轧制速度非常高（1000m/min以上），上述的部分铁素体不锈钢在冷连轧机生产，成本可以得到有效控制。使用冷连轧机轧制不锈钢产品能发挥连轧低成本、大产能的特点。但通过实际发现，连轧机上生产的不锈钢相比较传统的多辊轧机生产的不锈钢板拥有较低的表面质量。从宏观上看，连轧机生产时通常用高粗糙度大辊径及乳化液进行轧制，生产不锈钢产品的粗糙度相比较也高，从微观上，如下图2左，经过对轧制冷轧板产品的表面微观形貌观察，在采用乳化液轧制的不锈钢产品表面拥有多种微观形貌，其中浅色的与轧制方向互相平行条形竖线是由轧辊磨削印记造成的轧制线，而深色的凹坑则有多种因素造成，主要轧制时乳化液在循环使用后其内含有的各类油泥、铁粉压入带钢表面形成压入痕，另外，乳化液内大小不一的乳化油滴在轧制辊缝入口处油水分离效果不好，部分水进入辊缝内，最终在轧制表面也会形成这类局部润滑效果不一的凹坑。在钢材表面微观上的此类凹坑最终会影响产品板面的光泽度，且在较为严重时会形成板面的较大色差差异。

将上述的微观凹坑定义为“表面缺陷”，并经过图像处理后，通过计算这些凹坑在整个板面所占面积的比例，定义为“表面缺陷率”。如图2右，既是经过处理后的表面缺陷，其表面缺陷率为16.33%。经过研究，根据上述定义，用连轧机生产的不锈钢产品表面缺陷率通常在10%以上，仅能满足换热管、排气管和家电内构件等隐蔽场合使用，很难达到某些产品高质量表面的要求。

通过对本专利解决问题的领域及相关领域的发明查新，主要得到如下的一些相关发明及专利，主要是：

CN1551810A1(在冷轧钢带时润滑油和乳液的组合应用，SMS Demag股份公司)提出了一种在冷连轧机中轧制部分碳钢软钢的方法，其主体思想是在冷连轧机生产时1～4机架喷射乳化液，而在5机架喷射轧制油进行润滑及冷却。这种方法能轧制高表面质量的产品，但由于考虑到冷却的需求，此方法只能对5机架总变形率不超过10%的普通碳钢产品进行生产使用，轧制速度也不能太高，局限性非常大，不具备普遍性，更无法使用到不锈钢的连轧生产中，因此不具备实用性；

EP0694620A1（Method of producing a stainless steel sheet having excellent brightness，川崎制铁株式会社）提出了一种拥有高表面质量，即拥有高光泽度不锈钢带钢的轧制方法，其主体发明内容是在连轧机的最后一个机架使用钨-碳化钨超硬合金小辊径轧辊对不锈钢进行轧制，且采用大的压下率轧制（25-60%），起到有效将轧辊粗糙度印刻到带钢表面的效果，此方法能有效提高带钢产品的最终表面光泽度，但对轧辊的材质要求很高，且最后机架的压下率很高，常规的连轧机难以满足这一要求，实用性较差，生产成本也较高。

CN1286958C（含有二酯的不锈钢轧制用油以及不锈钢轧制产品的方法，新日本石油株式会社）提出了一种特定化学物质的轧制油，采用这一类的轧制油在冷轧生产不锈钢的产品具有良好的表面质量，不易于发生带钢麻面缺陷，热刮擦印，在生产不锈钢时也不易出轧制产品光泽度不均的问题。

CN03810775.9（冷轧有组合物，日本出光兴产株式会社）提出了一种用于不锈钢轧制时，能够抑制带钢产品表面“黯斑”的轧制油产品，其核心是采用含有特殊化学结构的合成脂轧制油进行冷轧生产，虽然实际效果明显，但对轧制油的组成有特定要求，在冷轧机上生产运用，轧制油的成本较高。