[其他]金属制品的滚轧成型

说明书

本发明涉及用热轧带钢来完成金属制品的滚轧成形。

用滚轧成形来制造钢制品时，其原料可以是热轧带钢，也可以是冷轧带钢。从炼钢厂供应的热轧带钢上常复盖有一层强韧的称之为“轧制铁鳞”氧化物的氧化铁（主要是Fe₃O₄）表皮，而炼钢厂供应的冷轧带钢的表面通常是光滑而无瑕疵的（“光亮”钢）。

为了以后能在滚轧成形的制品上施加装饰性或保护性的表面层，例如涂漆或电镀，通常把热轧带钢浸入酸洗池中，以便把轧制铁鳞除去。可以在滚轧成形加工之前酸洗成卷的带钢，也可以在表面加工处理之前酸洗滚轧成形的制品。

然而，酸洗加工需要消耗大量的时间，能量和酸洗化学剂，费用大，同时在处置化学废料时造成环境污染的问题，因此是很不得人心的。酸洗加工还碰到许多难题，在被处理过的表面上会产生如蚀斑的表面缺陷，并且带钢的去钝化作用还会导致在滚轧之前的带钢卷和滚轧成形制品的表面腐蚀。虽然可以使用矿物油或合成油来处理带钢卷或滚轧成形制品，使之形成保护油膜，以此来减轻表面腐蚀作用，可是在清除和清理保护油层时，又会增加成本和产生环境污染的问题。

为了减轻热轧带钢滚轧成形存在的难题，人们曾经建议，通过冷轧加工把热轧带钢加工成光亮清洁的带钢。

在冷轧带钢的过程中，要先酸洗带卷以清除附着在其上的大部分轧制铁鳞，然后使之通过四至五道轧辊，生产出尺寸精度高的带钢。在冷轧加工过程中，所使用的矿物油或合成油之类的润滑剂，在其后的高温 退火加工之前或其间必须从钢带表面上除去，以防止表面渗碳作用。

可以用各种方法清除润滑剂。涂有润滑剂的带卷可以在严密控制的蒸气、氮气或氢气气氛中进行退火，从钢带表面上去除沉积碳。否则，轧制用润滑剂中所包含的低沸点组分，在退火过程中会挥发出来。

另外有一种清除润滑剂的方法，在带钢即将进入最后一道轧辊座时，或者刚从其出口出来时，把净化合成剂喷到带钢表面上。通常，净化乙能满意地把润滑剂和附着的金属粒子从钢带表面除去，但是，大家也知道，在冷轧加工时使用净化剂会引起显著降低润滑性的问题，这样，又会在钢带表面上产生大量的金属性粒子。

使用净化剂以清除润滑油而引起的问题，在澳大利亚专利552870中有所叙述。在该专利中谈到：“使用水或净化剂的净化方法所遇到的困难可以来解决，即把浓度为0.5-2%的轧制用润滑剂乳化液，以高压射到最后一个轧辊架的入口或出口处的钢带表面上，同时，把同样浓度的轧制用润滑乳化剂以低压喷射到各轧辊上作为润滑剂用。”

该专利还指出，在先有技术的高压净化方法中，需要有一个油分离器，回收油和净化剂，以作后用。

然而，本发明却涉及到用热轧带钢来滚轧成形制品来，加工出的滚轧制品有光洁的表面，适合于其后的表面加工。

虽然滚轧成形的原料采用热轧带钢时可以经济一些，但是使用先有技术的加工方法就会失去其大部分的经济性。热轧带钢加工出来的滚轧成形制品，由于轧制鳞片和一定量的残余轧制润滑剂的存在，表面很粗糙。这些滚轧成形制品经过储存和运输之后，其表面常常出现很严重的锈蚀。

因此，要花费大量的时间、精力和费用，在制品表面上制备出一层如涂层之类的保护性或装饰性表面。然后，滚轧成形制品才可以应用于结构件或其它方面的用途，例如家具制造等。必须用酸洗、擦刷、喷砂 等方法去除残余轧制铁鳞，用溶剂或强碱分解加工方法去除残余润滑剂。

由于用热轧带钢滚轧成形的制品，其后的表面加工成本很高，大多数滚轧成型加工厂还是更喜欢使用冷轧带钢，尽管其原始原料的成本要高些。通常，供应给滚轧机的冷轧带钢都有矿物油之类的保护涂层，以避免在滚轧成形加工之前的运输和储存期间产生表面锈蚀。

同样地，供应给金属加工厂的滚轧成形制品，其表面也涂有矿物油涂层，以防止表面锈蚀。因此，金属加工厂必须用昂贵的溶剂或强碱分解加工把油膜除去，然后用手工涂刷、喷漆等方法给滚轧成形制品涂上一层保护底漆。

虽然有人曾经提议，在滚轧成形过程中使滚轧成形制品涂上一层金属底漆之类的表面涂层，这种滚轧和涂漆加工“成线”的先有技术一直是非常不令人满意的。