冷軋油粘度的重要性

｜本文摘自｜

    Marc Polfliet 

｜2024 年 1 月 26 日｜ 

 

冷    軋

金屬帶材冷軋的目的是減少其厚度，提高表面品質。這是在高力下的變形過程，會產生大量熱量。冷卻液（如純油或乳液）用於從帶材和輥中去除熱量。此外，需要控制工作輥和帶材之間的摩擦，特別是對於高品質的表面要求，使用純冷軋油作為潤滑和冷卻液。

粘    性

在軋製過程中，可以使用不同粘度的冷軋油。粘度是冷軋油的物理特性，流體的粘度描述了它的流動阻力。像水這樣的流體具有低粘度，因為它非常容易流動，而例如蜂蜜或糖漿較稠，流動緩慢，因此具有高粘度。為了瞭解冷軋油粘度的重要性，對所謂的斯特裡貝克曲線有基本的瞭解是有説明的。

 

斯特裡貝克曲線解釋

Stribeck 曲線顯示了 x 軸上的粘度、速度和載荷與 y 軸上的摩擦係數μ之間的關係。高摩擦係數值 μ 意味著兩個配合表面之間的高摩擦，例如工作輥和金屬帶之間。高摩擦可能導致配合表面的微焊接、表面缺陷、高熱量和更多的能耗。

 

 

 

通常，在冷軋過程中，需要混合摩擦區域。在這個混合摩擦區域中，工作輥和帶材之間會發生所需數量的金屬-金屬接觸。這種金屬-金屬接觸需要將軋輥力傳遞到帶材上，以減小其厚度。此外，表面粗糙度變化（優化光澤度）需要金屬與金屬接觸，並提供所需的抓地力，使帶材通過冷軋機。

通過避免金屬與金屬接觸，從而進入流體動力學區域，可以實現最低的摩擦。在流體動力學區域，兩個配合面由（薄）油膜隔開。

粘度、速度和載荷對摩擦係數的關係可以通過汽車滑水的原理來闡明。在大雨條件下，一輛小輪胎、行駛緩慢的重型汽車將有足夠的抓地力。而使用輕型汽車和寬輪胎快速駕駛可能會有嚴重打滑的風險。帶有小輪胎的重型汽車會產生高負載（在 Stribeck 曲線的左側，表面與表面接觸）。減少汽車的重量（負載）和/或增加速度（速度）會使情況向右移動，並進入流體動力學區域，在輪胎和路面之間形成一層薄膜（打滑），導致摩擦力非常低且沒有抓地力。粘度的增加與速度增加具有相同的效果，因為流體不能足夠快地移動以避免油膜積聚。從這個角度來看，冷軋就像駕駛汽車一樣，需要抓地力。

 

冷軋油的粘度

回到冷軋工藝，冷軋油所需的粘度取決於軋制條件。當以高軋輥力低速運行冷軋工藝時，粘度並不那麼重要。然而，在更高的速度下，粘度變得非常重要。各種冷軋機以600-800米/分鐘的速度運行，甚至可能達到1000米/分鐘，然後冷軋油的粘度變得極其重要，以避免打滑。

另一個優點是，低粘度的冷軋油比較稠的冷軋油更容易擦掉，因此留在帶鋼上的油更少。這對減少油耗、捲繞線圈以及脫脂或退火等處理后都有積極作用。在退火步驟中，不僅帶材上的油量很重要，而且蒸發的難易程度也很重要。低粘度冷軋油比高粘度冷軋油更容易燒掉，這是退火的優勢。 

顯然，選擇的粘度還取決於軋機的OEM要求以及可實現的冷軋條件及其優化。冷軋油特性是整個冷軋工藝中的重要參數。

結    論

Q8Oils與客戶密切合作，通過定製的油成分改進其冷軋工藝。改進的一個重要部分是正確理解冷軋機、運行參數和整個過程中的其他步驟。對每台冷軋機單獨進行優化可以提供最佳性能和生產率。