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1、第七届全国冶金轧辊学术交流年会论文集 轧辊镀铬毛化新工艺 孙大乐 （宝钥股份技术中，上海）摘要：本文对冷轧辊的五种毛：艺技术特点进行了简要对比，全面介绍了轧辊镀铬毛化的工艺和技术特点，轧辊和轧辊生产的汽车板实物形貌分析和冲压试验结果表明：轧辊镀铬毛化技 术是生产优质汽车板富于创新意义的轧辊毛化新工艺。、关键词：冷轧工作辊镀铬毛化汽车板 （ ， ）： ， ， ， ， ， ： 。 ， ， 、轧辊镀铬毛化技术概况 术和自动化研究所、 公司合作，应用 工艺是近年瑞士 公司的 轧辊镀铬毛化技术，开发出钢板特别是一项新发明，适用于工程备件尤其是轧辊的表面镀 汽车板的精细毛化新技术，注册商标为。 铬毛化。技
2、术可以应用于备件的内外表 是一种三 层复合镀铬的表面毛化方面镀铬和毛化。除了应用于轧辊镀铬毛化以外，还 式，毛化形貌随机分布，拓扑形貌和表面粗糙度可以广泛应用于冷热轧夹送辊、连铸机拉矫辊、高炉 喷煤 精确控制。由于其毛化形貌 为半球状外凸而不是内套管、螺旋泵和水泥泵套管及易磨损部件，可以有效 凹，因而可以达到较高的形貌传递率和较长的形貌提高这些部件的耐磨性能；还应用于印刷机油墨辊， 保持性。该种毛化轧辊生产的冷轧板具有优异的冲 可以有效防止油墨起泡。该技术在轧钢、印刷领域 压性能和着漆性能。 的应用最成功。 、轧辊不同毛化工艺的简单对比 德国 钢铁公司与生产技 哺 鞠翻一 时撕忡埘口 图喷丸毛
3、化、电火花毛化工艺示意图 喷丸毛化法（）是采用 铸铁砂粒高速冲击轧 的一种毛化方式。毛化形貌随机分布，表面粗糙度 辊表面，使轧辊表面材料产生塑性变形或局部脱落 均匀性和再现性差，辊面易残留硬质颗粒且受轧辊 第七届全国冶金轧辊学术交流年会论文集 硬度的影响。工艺简单、设备投资低。 毛化形貌规则分布，表面粗糙度均匀性和再现性良 电火花毛化法（）是在绝缘液中通过电极与 好，不受轧辊硬度限制，由于是开放式局部金属熔化轧辊表面产生电火花放电来熔化轧辊表面材料的一 容易氧化和毛化层破裂。工艺成熟，毛化效率较低。种毛化方式。 调节放电模式、电流电压、阴阳极的 设备投资相当于的倍。距离、脉冲频率等可以获得不同
4、粗糙度的表面形貌。 电子束毛化法（）是在真空下通过电子枪发毛化形貌随机分布，表面粗糙度均匀性和再现性良 射高能电子束来熔化轧辊表面材料的一种毛化方好，不受轧辊硬度的限制。工 艺成熟，毛化效率较 式。调节电子柬能量、频率、偏转方向等可以获得不高。 设备投资相当于的倍。 同粗糙度的轧辊表面形貌，不受轧辊硬度的限制。 激光毛化法（）是通过高频脉冲激光束来熔 毛化形貌随机或规则分布，表面粗糙度均匀性和再化轧辊表面材料的一种毛化方式。调节激光功率、 现性良好。工 艺尚不成熟，毛化效率较高。设备投脉冲波形等可以获得不同粗糙度的轧辊表面形貌。 资相当于的倍。 ” 图激光毛化、电子束毛化工艺示意图 法是通过电
5、 极与轧辊表面形成均匀 的锻造半高速钢和高速钢方向发展该问题将更加电场使电解液电解产生铬离子沉积在轧辊表面的一 突出。而法是在基体材料的基础上生种毛化方式。调节镀液的温度和浓度、镀液搅拌等 长出半球状凸起的毛化形貌，对辊面材料的使用性可以灵活控制关键的中间层生长获得不同粗糙度和 能没有影响。峰值密度的轧辊表面形貌，不受轧辊材质和硬度的 、轧辊镀铬毛化技术特点限制。毛化形貌随机分布，由于其独到的表面毛化是新一代轧辊毛化工艺，具有独到工艺，因而表面粗糙度均匀性和再现性优异。工艺 的技术特点：成熟，毛化效率一般。 设备投资相当于的 ）轧辊镀铬和毛化两种工艺合并在一套装置倍。 上完成，在一个反应器中，
6、既可用于轧辊镀硬铬，又 可用于轧辊的镀铬毛化。 设备简单，工艺紧凑，操作 简便，运行成本低，无 环境污染问题； ）毛化轧辊的粗糙度和峰值密度 范围宽，轧辊粗糙度保持性好，可以 实现自由规程轧 制，生 产率提高，同时可以避免打滑和带钢粘连问 题。轧辊的使用周期长，减少了 轧辊消耗和换辊次 数。不连续平整机镀铬毛化工作辊每周期可轧制 吨，镀锌后连续光整机镀铬毛化工作辊 蜘 每周期可轧制 （）吨。平整机轧辊的使 图 毛化工艺示意图 用周期是的倍、的倍，镀锌光整机轧辊 、都是通过熔化烧损轧辊表面材 的使用周期是的倍以上。料，在轧辊表面形成内凹的毛化形貌，这些方法容易 ）处理的轧辊毛化形貌的均匀性造成辊
7、面的脱碳和合金烧损，一定程度上影响辊面 和再现性好。材料的使用性能，随着今后冷轧辊材质向更高硬度 镀铬毛化轧辊为三层复合镀层结构，第一层与第三层类似，第二层不同，第一 层为基层、硬度 能力强、摩擦系数低， 钢板冲压的成品率和生 产率；第二层为半球层、硬度，可以承 高，模具和 钢板的磨损少。 润滑油消耗少，产品的表受一定的弹性变形；第三层为表面硬铬层、主要用于 面质量得到改进，特别适用于汽车深冲件和表面质保护半球状凸起、硬度。 量要求高的面板。 镀铬毛化分为半球形凸起相互交错的紧密和不 ）钢板具有优异的涂装和光学性能。紧密形貌、半球形凸起相互完全隔开并被基体包围 由于钢板的粗糙度和峰值密度高且均
8、匀，表面的稀疏形貌，可根据需求调整工艺获得。 结构细密，长波少，同时避免了边部增厚，因而带钢 ）镀铬毛化轧辊的粗糙度传递率 具有较好的涂漆粘结性，磷化膜厚度和涂漆光亮度达到以上、峰值密度传递率达到以上。耐 明显提高，节省油漆，避免了橘皮剥落效应、莫 尔光磨性具有明显的优势。 干涉效应。 由于其复合镀层及半球形凸起的毛化形貌的独 、轧辊镀铬毛化工艺装置到特点，轧制过程中不会形成储存轧制液的密封腔， 镀铬时，铬电解液在一个大容量电解质容器和形貌比较容易”印” ；钢板表面，同时不易产生形貌 反应器中循环流动，电解液中的铬离子沉积到轧辊的损伤和磨损，对钢板表面也起到一定的强化作用。 表面。通 过过程计
9、算机调节电解液的电流密度和流 传统的、毛化形貌为内凹， 轧 动特性控制镀铬毛化过程得到不同的半球形凸起。制过程中会形成储存轧制液的密封腔，钢板难于” 挤 镀完之后，反应器中通入净水。清洗辊面。该系统的压”到腔内，形貌传递率低；和的钢板粗糙 冲洗水封闭循环，不需排放。轧辊作为负电极低速峰容易折断和磨损形成碎屑卷入形貌坑内，难于清 旋转，确保 辊面形貌均匀一致。整个镀铬毛化过程洗。易损伤模具。 影响因索少，控制可靠，粗糙度控制精度可以达到 ）钢板具有极好的戚形性能。 ，根据轧辊的粗糙度要求，每对轧辊的镀铬 由于钢板表面为凹坑分布，峰值密度高，峰值分 毛化时间约为。布均匀，形成很多相互隔开的润滑坑，
10、因而具有储油 、汽 车板与汽车板对比试验 图 汽车板与汽车板形貌对比 表 汽车板与汽车板冲压性能对比 汽车板牌号 厚度，“ 基板性质 拱顶高， 备注 （ 电镀锌 ） 电镀锌 肼 在相同的值下，镀铬毛化可以产生十分精细 能，冲压后形貌保持较好，因此，毛化形貌可的表面结构，钢板表面无序分布着大小十分均匀的 以改善汽车板的成形性能。凹坑，有很多的波峰和很少的长波，峰值密度较高， 、轧辊镀铬毛化技术的应用情况可以避免莫尔效应，同时可以形成很多相互隔开的 蛳 公司是国际上唯一实现润滑坑，因此稀疏形貌对于汽车外板和内部部件比 技术在大型轧辊上实用的公司，该公司较适合。 拥有两套轧辊镀铬毛化装置，用于平整 拱顶高试验结果表明：。电镀锌板的冲压 辊和光整辊镀铬毛化处理。年共生 产牌拱顶高明显大于电镀锌板，具有 较好的成形性 板万吨、板万吨，主要为 第七届全国冶金轧辊学术交流年会论文集 、等汽车用户。毛化板是新代汽车板产品，在市场上极具竞争力，代表着汽车板新的发展方向。 最近。蒂森钢厂、伯利恒钢厂、内陆钢厂、新日 铁等钢厂正在开展 轧辊镀铬毛化处理试验，浦项钢厂和 公司双方也针对汽车板等产品的全面合作进行谈判，拟共享汽车板技术。 参考文献 。一 ， ， 表面覆层的电镀方法，中国专和，
