平整轧制条件对SUS430钢板表面光亮度的影响

郭风佳

不锈钢冷轧板生产是将退火酸洗后的热轧板冷轧，退火酸洗后再进行平整轧制。平整轧制的目的是防止钢板产生滑移线，调整机械性能，提高平直度，改善表面形状。历来不锈钢板的平整轧制主要采用镜面辊。在无润滑状态下轧制。

　　为了讨论精轧轧制对表面光亮度的影响，采用了实验室规模的辊径为570mm的2辊轧机和辊径为205mm的4辊轧机，对粗糙度为013μmRa的坯料进行一道次无润滑平整轧制，之后测定钢板光亮度。由于平整轧制的距离增加时，辊的镜面会变暗，光亮度降低，故规定每一条件的距离不大于20m，规定1组辊的实验次数为3个条件以下，超过后就要再次将辊磨成粗糙度相同的镜面后使用。根据上研究结果，在辊径为860mm的2辊轧机上，用同样的镜面辊，对粗糙度为0.13μmRa的坯料进行了无润滑平整轧制。
　　实验结果
1坯料粗糙度对表面光洁度的影响
　　辊径570mm的条件下，坯料粗糙度对光亮度的影响。从中可以看出，降低轧制坯料的粗糙度，可以提高光亮度。所以只要在平整轧制前的冷轧中能降低钢板表面的粗糙度，对提高光亮度是有利的。
2负荷及张力对表面光洁度的影响
　　粗糙度为013μmRa的坯料，在辊径为570mm下的负荷及延伸率对光亮度的影响。从中可以看出，负荷增加时光亮度提高，延伸率增加时光亮度也明显提高。延伸率在1.5%以上时光亮度的提高幅度变小，张力对光亮度的影响。
3辊径对表面光亮度的影响
　　辊径对光亮度的影响。可以看出，在张力一定时，改变负荷，其延伸率也变化。在直径为570mm的大辊径情况下光亮度要比直径为205mm的小辊径高，在大辊径的条件下，当延伸率约在1.5%以上时，光亮度的提高幅度会变小，而在小辊径情况下，即使延伸率在2%以上，其光亮度也基本成比例提高。
　　考察
1平整轧制前后钢板表面的特性
　　在本实验中，平整轧制后钢板表面粗糙度与表面光亮度的关系。二者有良好的相关性，若用平整轧制降低钢板表面粗糙度。则可提高光亮度。平整轧制前后钢板表面的显微照片。轧嗣前后钢板的粗糙度，在平整轧嗣前的钢板表面上有前工序轧辊粗糙面转印的痕迹，以及钢板表层晶粒变形形成的折皱或凹状油坑。这些微小的表面缺陷造成粗糙，影响光亮度。平整轧制可降低这些微小缺陷，使钢板表面平滑，提高其光亮度。
2.轧辊咬入面压对光亮度的影响
1)分析方法
　　为了明确轧制条件对光亮度的影响。分析了屈服应力400MPa的SUS430钢板在平整轧制时辊咬入处的面压。解析模型概要。假设板厚方向的应力均匀。考虑力的平衡时。假设辊扁平后仍为圆弧状。考虑了从塑性区域到弹性区域的接触弧长用Hitch.cock公式。应力-应变关系式用考虑了以弹性变形到塑性变形的Prandtl—Reuss式的初级解析模型来分析。假定在辊咬入处存在滑动摩擦区及辊的圆周速度和钢板表面速度相等的粘着摩擦区。另外，在滑动摩擦区域，假定弹性区和塑性区的摩擦系数相同。
2)分析结果及对光亮度的影响
　　以轧辊咬入区的位置及轧辊的正下方为基准，假定入侧的符号为正，出侧的符号为负。而图中斜线部分为弹性区.轧辊的圆周速度和钢板表面速度相等时的粘着摩擦区的长度，以及塑性区的平均面压也一并示出。
　　一旦负荷增加，最大面压、塑性区的平均面压及接触弧长均增加.面压的最大值在向轧辊咬入侧移动的同时.其粘着摩擦区会减小，张力增加时，最大面压和接触弧长虽然基本相同.但塑性区的平均面压及粘着摩擦区减小。在同一延伸率时，辊径大时，最大表面压力、塑性区的平均表面压力及与接触弧长接触的牯着摩擦区也增大。
3通过平整轧制条件的最佳化来提高光亮度的效果
　　一般在平整轧制的实际操作中，为使板形平直，要尽可能用大张力，但由于材质的制约，延伸率必须小。另外，平整轧制坯料的粗糙度，有时随冷轧条件也会比较大。轧制负荷和辊径增加时则可使光亮度提高.张力增加时光亮度会降低。
　　结束语
　　研究了无润滑平整轧制条件对SUS430钢板表面光亮度的影响，可得出以下结论。
1负荷增加时光亮度提高，辊径大时光亮度提高，而张力增加时则光亮度降低。
2平整轧制后钢板的光亮度与表面粗糙度有关，随平整轧制造成粗糙的划痕和油坑的细小表面缺陷降低，可使钢板表面平滑，光亮度提高。
3在辊径为570mm的情况下，延伸率约在15%以上时，对光亮度提高的作用程度小，而在辊径205mm的情况下，延伸率即使在2%以上，其光亮度基本上成比例提高。
4关于轧辊咬入区的表面压力，用制作模型分析的结果可知，在负荷与辊径增加时.塑性区的平均表面压力增加。据此可以推断，轧辊镜面易转印在钢板表面.使光亮度提高。