轧制乳化液防锈性能的评价

第30卷第3期2009年3月

腐蚀与防护

CORROSION &PRO TECTION

Vol. 30　No. 3March 2009

轧制乳化液防锈性能的评价

彭兴东1, 胡林1, 房荣友2

(1. 辽宁科技大学材料科学与工程学院, 鞍山114051; 2. 鞍山天力精密带钢有限责任公司技术部, 鞍山114014)

摘　要:分析了由轧制乳化液导致锈蚀产生的原因和轧制乳化液的防锈机理。结合特定生产条件, 提出了一套评价轧制乳化液防锈性能的叠片滤纸法, 采用该方法, 对1#、2#轧制乳化液及其按不同体积配比后的乳化液的防锈性能进行了对比研究。结果表明:轧后乳化液残留、带卷的高温, 退火后带钢表面残留物, 含有的铁皂、无机盐等是促进金属腐蚀的主要因素; 实验室防锈试验1#现出相同的防锈效果; 把1#、2#轧制乳化液按不同体积配比后, 当体积比为3∶1时, 防锈性能最好。

关键词:冷轧精密带钢; 乳化液; 防锈性能; 腐蚀因素

中图分类号:T G174. 42　　　:A (2009) 0320193203

of Performance of Rolling Emulsion

G Xing 2dong 1, HU Lin 1, FAN G Rong 2you 2

(1. University of Science and Technology ,Anshan 114051, China ;

2. Technical Section of Anshan Tianli Precision Steel Strip Co. ,Ltd. , Anshan 114014, China )

Abstract :The reasons of producing rust and anti 2rust abilities of rolling emulsions were analyzed. Combining with

given production conditions ,a stack filter paper method for evaluation of rust protection performance was offered. The anti 2rust property of two kinds of rolling emulsion and their compounds at different volume ratios was studied. Results showed that the remained emulsion , temperature of coiled stock after rolling , residue on strip steel after annealing , iron soap used in rolling emulsion and inorganic salt were main factors to accelerate metal corrosion ;1#rolling emulsion showed good anti 2rust behavior in lab test and could get the same property in industrial practical application. When the mixture ratio was 3∶1, rust protection performance of rolling emulsion was the best.

K ey w ords :cold 2rolled precise strip steel ; emulsion ; rust protection performance ; corrosion factor

0　引言

轧制乳化液包括水包油型和油包水型两类, 前者通常含有90%以上的水, 具有良好的冷却性能, 而且可以循环使用, 因此, 现代冷轧机大多采用该种轧制乳化液。因为水包油型轧制乳化液中含有大量水, 所以它的防锈性能不能忽视, 特别是在使用过程中, 它的防锈性能可能不断变差, 经常使带钢生锈, 影响产品质量, 因此, 对轧制乳化液防锈性能的的客观评价非常必要。

鞍山天力精密带钢有限责任公司500mm 单机架四辊可逆式冷轧机是一台中型、自动化功能齐全的现代化设备。该轧机的工艺润滑也采用水包油型

收稿日期:2008202212; 修订日期:2008203207

轧制乳化液。主要产品材质及规格:SPCC 、SPCD 、SPCE , (0. 08～1. 4) mm ×(10～450) mm 。冷轧精密带钢生产工艺流程一般包括原料选择、酸洗、轧制、退火、精整五个工序。现场轧后大部分带钢需进行中间退火处理, 为二十辊轧机供料。而实际生产时, 轧后带卷经常需等3～6h 才能进入退火工序; 一部分带钢中间退火后还需在四辊轧机经过第二轧程轧制; 一部分带钢轧后不需退火直接硬态交货。因为冷轧精密带钢对乳化液的防锈性能要求较高, 所以使用者希望能够准确评价轧制乳化液的防锈性能, 指导现场生产和优化乳化液。

1　轧制乳化液防锈机理

1. 1　锈蚀的产生

由轧制乳化液导致带钢锈蚀常有三种情况:①

・193・

彭兴东等:轧制乳化液防锈性能的评价

由于轧机出口吹扫装置吹扫效果不好, 轧制乳化液极易残留在带钢表面, 其中含有少量水分, 并与空气接触, 在轧后带钢温度升高的条件下, 导致带钢锈蚀。②当轧制乳化液中含有大量硫系极压剂时, 轧制过程中部分硫转化成活性硫渗入带钢表面, 增加了铁表面的活性, 使之更容易失去电子, 产生锈蚀。硫系极压剂在细菌的作用下也会分解产生活性硫和酸, 残留于轧制乳化液中, 形成S 2-、HS -、H 2S , 更加速锈蚀的生成。③在使用过程中, 轧制乳化液含有铁皂、变性油、无机盐以及腐败酸等将导致带钢锈蚀。

1. 2　防锈机理

钢上表面上; ④用胶头滴管取2ml 轧制乳化液, 均

匀滴在滤纸上, 使滤纸饱含轧制乳化液, 然后取另一经过同样处理的钢片盖在滤纸上面, 并用夹子对称夹住; ⑤将夹好的钢片放在恒温干燥箱里, 设定恒温80℃, 保温3h 后取出, 在空气中静置12h 后, 打开钢片, 观察钢片生锈情况, 判定轧制乳化液的防锈性能等级。2. 3　防锈性能评价标准(0～4级)

0级:无锈蚀点; 1级:

轻微锈斑;2级:4个≤小锈蚀点6, 边部有明显锈斑;3级:;4级:1级, 最好为0级。

轧制乳化液中存在一定量的具有表面活性的防锈剂, , 与水分及空气的接触, 从而[]; 束, 酸、中, [2]。

33. 1　轧后带钢

2006年11月, 在现场500mm 可逆轧机上, 对

两种轧制乳化液(1#、2#) 的防锈性能进行了对比试验, 乳化油的主要指标见表1, 实验室的评价结果见表2, 现场的评价结果见表3。

2　轧制乳化液评价方法(叠片滤纸法)

目前国际上通用的乳化液防锈性能的评价方法有4个[3]:英国IP287278铸铁屑滤纸法、德国DIN51360金属屑末滤纸法、FORD 汽车公司方法、

表1　乳化油的主要指标

) ,mm 2乳化油皂化值,mg KO H/g 酸值,mg KO H/g 运动黏度(40℃

5. 54. 1148. 991#2#

110

5. 58

32. 06

中国ZBA29001-90铸铁粉末法。这些评价方法是将铸铁屑均匀地铺在滤纸表面, 取一定量的乳化液将铁屑浸润, 经规定时间后, 观察铁屑在滤纸上留下的锈蚀痕迹来评价其防锈性能。这些方法没有考虑生产时轧后带卷保持高温、中间退火前常需停留3～6h 的具体条件, 因此, 很难作出客观的评价。针对现场的特定条件, 提出了采用叠片滤纸法来评价乳化液的防锈性能。2. 1　仪器及材料

) 、恒温干燥箱(室温～300℃胶头滴管(2ml ) 、

烧杯(100ml ) 、专用滤纸(70mm ×120mm ) 、脱脂

表2　实验室中轧制乳化液防锈性能评价结果

轧制乳化液

1

#

2#1#2#

温度

) 室温(15℃) 室温(15℃80℃

80℃

锈蚀情况无无1个锈点

4个锈点

等级0

012

表3　工厂使用中轧制乳化液防锈性能评价结果

轧制乳化液

11

#

2#

#

棉、镊子、夹子、取现场轧后和中间退火后SPCC 钢

片(0. 2mm ×70mm ×250mm ) 、轧制乳化液(100mL ) 、无水乙醇。2. 2　步骤

温度

) 室温(15℃) 室温(15℃80℃

80℃

锈蚀情况1个锈点

4个锈点2个锈点12个锈点

等级1

214

2#

由表2可知:新配制的1#、2#轧制乳化液在室

温防锈性能均为0级; 而在80℃,1#轧制乳化液的防锈性能下降为1级;2#轧制乳化液的防锈性能下降为2级。可见,1#、2#轧制乳化液的防锈性能在室温都较好; 在80℃都降低, 但1#好于2#。

这是由于轧制乳化液中的水分在室温下与铁氧

①取轧制乳化液:现场取样并测得油的体积分数; 新轧制乳化液按油的体积分数为3%配制; ②取一块钢片, 用镊子和脱脂棉蘸取无水乙醇擦净钢片上表面; ③取现场专用滤纸, 剪取2层并覆盖在带

・194・

彭兴东等:轧制乳化液防锈性能的评价

化的速度很慢, 随着温度的升高, 加快氧的扩散[4], 水分与铁的氧化速度迅速增大。由此可见, 在相同的条件下, 轧制乳化液的残留和轧后带卷的温度是促进带钢生锈的主要因素。

使用中的1#、2#轧制乳化液都含铁粉、铁皂、细菌、变性油、氯离子等, 由表3可知, 在室温,1#轧制乳化液的防锈等级降为1级,2#轧制乳化液的防锈等级降为2级; 而在80℃,1#轧制乳化液仍降为1级,2#轧制乳化液降为4级。可见, 使用中的轧制

分析原因为:退火后带钢表面油膜被烧掉, 表面纯净化、活性化增加, 与空气直接接触; 带钢表面残留的盐分容易形成锈蚀源; 如果第二轧程时带钢表面有乳化液残留, 那么带钢更容易产生锈蚀, 因此应加强轧机出口压缩空气吹扫, 吹扫压力保持在0. 6M Pa 以上。

2#轧制乳化液的防锈性能下降较严重, 是因为其中油性剂主要是合成酯, 极性大, 吸附性好, 轧后带钢表面残留大量残铁等杂质, 压缩空气吹扫掉, 因而退火后, , 再轧时, ; 而1#轧, , [5], 轧后带, , 不容易生锈。3　按不同体积配比后的轧制乳化液

因为1#轧制乳化液的防锈性能较好, 而且成本低, 适合当前现场使用; 而2#轧制乳化液润滑性较好, 对轧制更薄产品有利, 所以, 实验室对1#、2#轧制乳化液进行不同配比试验, 探索不同配比对防锈性能的影响。评价结果如表5所示。

表5　实验室新配制乳化液防锈性能评价

1#∶2#()

1∶11∶13∶14∶11∶12∶13∶14∶1

乳化液防锈性能都不同程度的下降, 但1#好于2#。

这是由于随着使用时间的延长, 轧制乳化液中铁粉含量逐渐增加, 铁粉与细菌繁殖产生酸性物质, 轧制乳化液中氧化变质产生铁皂, 而铁皂、铁粉和其它杂物聚集在一起, 粘度很大, 在带钢表面, 成为锈蚀源; 此外, 2, 。另外带钢在Fe 3O 4和Fe 2O 3, 与水作用生成Fe (O 3或Fe 2O 3・H 2O , 这些物质以铁粉状态存在于轧制乳化液中和带钢表面上, 是油性能变坏的催化剂。由此可见, 在条件相同时, 轧制乳化液中铁粉、铁皂、细菌、变性油、氯离子、腐败酸等对防锈性能都有不利的影响。现场生产实践也证实, 使用轧制乳化液2时第10天, 轧后带钢边部已经产生锈斑; 而使用轧制乳化液1#时, 在使用周期内没有产生锈蚀。3. 2　中间退火后带钢

在现场, 一部分带钢中间退火后需要经过四辊轧机第二轧程轧制, 所以, 对退火后第二轧程时轧制乳化液的防锈性能有必要评价。

由表4可知, 新配制的1#、2#轧制乳化液, 在室温时,1#降为1级,2#降为3级; 使用中的1#、2#轧制乳化液, 在80℃时,1#为1级,2#降为4级。可见中间退火后再轧制时, 新配制、使用中的轧制乳化液防锈性能都下降。现场生产时也发现, 退火后的带钢再轧时, 带钢表面更易产生锈蚀。

表4　实验室防锈性能评价

轧制乳化液新配制/使用中温度

#

) 新配制室温(15℃1

) 新配制室温(15℃2#

#

使用中80℃1

2

#

#

温度

) 室温(15℃) 室温(15℃) 室温(15℃) 室温(15℃80℃

80℃80℃80℃

锈蚀情况无无无无2个锈点

2个锈点

等级0

0001101

无

3个锈点

由表5可知:把1#、2#轧制乳化液按一定比例配制后, 新配制的轧制乳化液在室温, 防锈性能都为0级; 而在80℃, 按体积比:3∶1配比时的防锈性能仍为0级, 此时不同组分之间达到了较好的配伍关系。

4　结论

(1) 结合现场轧后带卷温度和退火工序前的停

锈蚀情况

2个锈点

6个锈点3个锈点16个锈点

等级1

314

使用中80℃

留时间, 提出了一套评价轧制乳化液防锈性能的叠片滤纸法。采用该方法, 对1#、2#轧制乳化液防锈性能进行对比,1#显著好于2#; 现场采用1#轧制乳化液, 使用过程中, 其防锈性能保持稳定。

(下转第206页)

・195・

佟丽萍等:喷气燃料银片腐蚀原因及快速检测技术比较

表5　微波促进银片腐蚀快速试验方法与标准

试验方法的结果对比

编号01

234

标准试验方法(50℃,4h )

现象表面光洁如初银白色褪去深褐色斑点表面呈均匀灰黑色均匀地深度变黑

级别

01234

微波快速检测方法(10min )

现象局部稍有失去光泽浅褐色斑点及细纹褐色、蓝色表面呈均匀黑色均匀地深度变黑

级别

01234

析, 探索了利用微波辐射加快反应速度, 提出微波促进银片腐蚀快速试验方法。试验确定了添加的微波吸收剂。微波快速试验方法与标准试验方法的结果一致性较好。微波法将测试时间减少到10min , 且操作简单, 容易掌握。并且微波试验方法本身有着较好的重复性和再现性。

参考文献:

[1]　孙健. 石油化工产品中硫及其化合物的测定法选择

[J].分析与测试,2002,5:27-[2]　张兆堂钟若青. [M ].北京:电子

缩短了腐蚀试验时间, 而且减少了试油用量。

3　结束语

通过对燃料的试验分析和腐蚀产物组成分析表

明, 造成喷气燃料银片腐蚀的原因主要是存在于喷气燃料中的微量元素硫和多硫化合物。

(上接第185)

[3]. [D ].沈阳:东北大

,2002-[4], 王克太. 微波流动注射分析[M ].北京:化学

工业出版社,2003:48-60.

的要求。

2. 4　确定配方

综合各种性能指标, 确定聚氯乙烯树脂溶剂型可剥性塑料各组分的配比为:聚氯乙烯树脂25g ; DBP 10ml ; 非溶剂型的植物油5ml ; 环己酮45ml ;

模具等精密金属器件的长期封存, 也适用于工厂零件工序间的表面防护。该产品在金属的防腐蚀领域中具有一定应用价值。

参考文献:

[1]　赖光直一. 可剥性塑料[J].防锈管理,1968,10(12) :

458-460.

[2]　闫建忠, 梁成浩. 乙基纤维素基溶剂型可剥性塑料

[J].材料保护,1998,31(4) :29-31.

[3]　姚淑霞. 聚苯乙烯树脂溶剂型可剥防锈塑料的研制

[J].中国环境管理干部学院学报,2001, 14(1) :26-27.

[4]　乔冬平, 谭瑛. 可剥性塑料的研制[J].化学推进剂与

四氢呋喃36ml ; 增韧剂纳米级碳酸钙2. 5g ; 增韧

剂c 3g ; 缓蚀剂C 20. 5g ; 二月桂酸二丁基锡0. 2ml 。

3　结束语

所研制的聚氯乙烯树脂溶剂型可剥性塑料, 采用价格低廉的PVC 为成膜物质, 同时加入了纳米级碳酸钙助剂, 大大降低了产品的成本, 当前约为16元/kg ; 其制作工艺简单, 涂膜容易操作, 可以采用浸涂、刷涂、喷涂等方法达到所要求的膜层厚度; 膜层具有耐酸、碱、盐性能和优良的柔韧性、抗冲击强度等物理性能; 膜层光亮、流平性好、启封方便, 适合

(上接第195页)

高分子材料,1999(5) :27-29.

[5]　高群, 王国建, 郭岚. 热塑性树脂在机床刀具表面防

锈上的应用[J].材料保护,2002, 35(2) :52-53.

[6]　王文广. 塑料配方设计[M ].北京:化学工业出版社,

2004:50.

[M ].北京:化学工业出版社,2005.

[2]　孙建林. 轧制工艺润滑原理技术与应用[M ].北京:冶

(2) 轧后乳化液的残留、带卷的高温、退火后带

钢表面残留物、乳化液中的铁皂、无机盐等是导致带钢产生锈蚀的主要因素。

(3) 1#和2#轧制乳化液按3∶1的体积配比时, 防锈性能最好。

参考文献:

[1]　赵振铎, 张召铎, 王家安. 金属塑性成形中的润滑材料

金工业出版社,2004.

[3]　周耀华, 张广林. 金属加工润滑剂[M ].北京:中国石

化出版社,1997.

[4]　赵昱臻. 纯铁冷轧钢带防锈试验研究[J].腐蚀与防

护,2007,28(9) :465-466.

[5]　戴钧樑, 戴立新. 废润滑油再生[M ].北京:中国石化

出版社,2007.

・206・

第30卷第3期2009年3月

腐蚀与防护

CORROSION &PRO TECTION

Vol. 30　No. 3March 2009

轧制乳化液防锈性能的评价

彭兴东1, 胡林1, 房荣友2

(1. 辽宁科技大学材料科学与工程学院, 鞍山114051; 2. 鞍山天力精密带钢有限责任公司技术部, 鞍山114014)

摘　要:分析了由轧制乳化液导致锈蚀产生的原因和轧制乳化液的防锈机理。结合特定生产条件, 提出了一套评价轧制乳化液防锈性能的叠片滤纸法, 采用该方法, 对1#、2#轧制乳化液及其按不同体积配比后的乳化液的防锈性能进行了对比研究。结果表明:轧后乳化液残留、带卷的高温, 退火后带钢表面残留物, 含有的铁皂、无机盐等是促进金属腐蚀的主要因素; 实验室防锈试验1#现出相同的防锈效果; 把1#、2#轧制乳化液按不同体积配比后, 当体积比为3∶1时, 防锈性能最好。

关键词:冷轧精密带钢; 乳化液; 防锈性能; 腐蚀因素

中图分类号:T G174. 42　　　:A (2009) 0320193203

of Performance of Rolling Emulsion

G Xing 2dong 1, HU Lin 1, FAN G Rong 2you 2

(1. University of Science and Technology ,Anshan 114051, China ;

2. Technical Section of Anshan Tianli Precision Steel Strip Co. ,Ltd. , Anshan 114014, China )

Abstract :The reasons of producing rust and anti 2rust abilities of rolling emulsions were analyzed. Combining with

given production conditions ,a stack filter paper method for evaluation of rust protection performance was offered. The anti 2rust property of two kinds of rolling emulsion and their compounds at different volume ratios was studied. Results showed that the remained emulsion , temperature of coiled stock after rolling , residue on strip steel after annealing , iron soap used in rolling emulsion and inorganic salt were main factors to accelerate metal corrosion ;1#rolling emulsion showed good anti 2rust behavior in lab test and could get the same property in industrial practical application. When the mixture ratio was 3∶1, rust protection performance of rolling emulsion was the best.

K ey w ords :cold 2rolled precise strip steel ; emulsion ; rust protection performance ; corrosion factor

0　引言

轧制乳化液包括水包油型和油包水型两类, 前者通常含有90%以上的水, 具有良好的冷却性能, 而且可以循环使用, 因此, 现代冷轧机大多采用该种轧制乳化液。因为水包油型轧制乳化液中含有大量水, 所以它的防锈性能不能忽视, 特别是在使用过程中, 它的防锈性能可能不断变差, 经常使带钢生锈, 影响产品质量, 因此, 对轧制乳化液防锈性能的的客观评价非常必要。

鞍山天力精密带钢有限责任公司500mm 单机架四辊可逆式冷轧机是一台中型、自动化功能齐全的现代化设备。该轧机的工艺润滑也采用水包油型

收稿日期:2008202212; 修订日期:2008203207

轧制乳化液。主要产品材质及规格:SPCC 、SPCD 、SPCE , (0. 08～1. 4) mm ×(10～450) mm 。冷轧精密带钢生产工艺流程一般包括原料选择、酸洗、轧制、退火、精整五个工序。现场轧后大部分带钢需进行中间退火处理, 为二十辊轧机供料。而实际生产时, 轧后带卷经常需等3～6h 才能进入退火工序; 一部分带钢中间退火后还需在四辊轧机经过第二轧程轧制; 一部分带钢轧后不需退火直接硬态交货。因为冷轧精密带钢对乳化液的防锈性能要求较高, 所以使用者希望能够准确评价轧制乳化液的防锈性能, 指导现场生产和优化乳化液。

1　轧制乳化液防锈机理

1. 1　锈蚀的产生

由轧制乳化液导致带钢锈蚀常有三种情况:①

・193・

彭兴东等:轧制乳化液防锈性能的评价

由于轧机出口吹扫装置吹扫效果不好, 轧制乳化液极易残留在带钢表面, 其中含有少量水分, 并与空气接触, 在轧后带钢温度升高的条件下, 导致带钢锈蚀。②当轧制乳化液中含有大量硫系极压剂时, 轧制过程中部分硫转化成活性硫渗入带钢表面, 增加了铁表面的活性, 使之更容易失去电子, 产生锈蚀。硫系极压剂在细菌的作用下也会分解产生活性硫和酸, 残留于轧制乳化液中, 形成S 2-、HS -、H 2S , 更加速锈蚀的生成。③在使用过程中, 轧制乳化液含有铁皂、变性油、无机盐以及腐败酸等将导致带钢锈蚀。

1. 2　防锈机理

钢上表面上; ④用胶头滴管取2ml 轧制乳化液, 均

匀滴在滤纸上, 使滤纸饱含轧制乳化液, 然后取另一经过同样处理的钢片盖在滤纸上面, 并用夹子对称夹住; ⑤将夹好的钢片放在恒温干燥箱里, 设定恒温80℃, 保温3h 后取出, 在空气中静置12h 后, 打开钢片, 观察钢片生锈情况, 判定轧制乳化液的防锈性能等级。2. 3　防锈性能评价标准(0～4级)

0级:无锈蚀点; 1级:

轻微锈斑;2级:4个≤小锈蚀点6, 边部有明显锈斑;3级:;4级:1级, 最好为0级。

轧制乳化液中存在一定量的具有表面活性的防锈剂, , 与水分及空气的接触, 从而[]; 束, 酸、中, [2]。

33. 1　轧后带钢

2006年11月, 在现场500mm 可逆轧机上, 对

两种轧制乳化液(1#、2#) 的防锈性能进行了对比试验, 乳化油的主要指标见表1, 实验室的评价结果见表2, 现场的评价结果见表3。

2　轧制乳化液评价方法(叠片滤纸法)

目前国际上通用的乳化液防锈性能的评价方法有4个[3]:英国IP287278铸铁屑滤纸法、德国DIN51360金属屑末滤纸法、FORD 汽车公司方法、

表1　乳化油的主要指标

) ,mm 2乳化油皂化值,mg KO H/g 酸值,mg KO H/g 运动黏度(40℃

5. 54. 1148. 991#2#

110

5. 58

32. 06

中国ZBA29001-90铸铁粉末法。这些评价方法是将铸铁屑均匀地铺在滤纸表面, 取一定量的乳化液将铁屑浸润, 经规定时间后, 观察铁屑在滤纸上留下的锈蚀痕迹来评价其防锈性能。这些方法没有考虑生产时轧后带卷保持高温、中间退火前常需停留3～6h 的具体条件, 因此, 很难作出客观的评价。针对现场的特定条件, 提出了采用叠片滤纸法来评价乳化液的防锈性能。2. 1　仪器及材料

) 、恒温干燥箱(室温～300℃胶头滴管(2ml ) 、

烧杯(100ml ) 、专用滤纸(70mm ×120mm ) 、脱脂

表2　实验室中轧制乳化液防锈性能评价结果

轧制乳化液

1

#

2#1#2#

温度

) 室温(15℃) 室温(15℃80℃

80℃

锈蚀情况无无1个锈点

4个锈点

等级0

012

表3　工厂使用中轧制乳化液防锈性能评价结果

轧制乳化液

11

#

2#

#

棉、镊子、夹子、取现场轧后和中间退火后SPCC 钢

片(0. 2mm ×70mm ×250mm ) 、轧制乳化液(100mL ) 、无水乙醇。2. 2　步骤

温度

) 室温(15℃) 室温(15℃80℃

80℃

锈蚀情况1个锈点

4个锈点2个锈点12个锈点

等级1

214

2#

由表2可知:新配制的1#、2#轧制乳化液在室

温防锈性能均为0级; 而在80℃,1#轧制乳化液的防锈性能下降为1级;2#轧制乳化液的防锈性能下降为2级。可见,1#、2#轧制乳化液的防锈性能在室温都较好; 在80℃都降低, 但1#好于2#。

这是由于轧制乳化液中的水分在室温下与铁氧

①取轧制乳化液:现场取样并测得油的体积分数; 新轧制乳化液按油的体积分数为3%配制; ②取一块钢片, 用镊子和脱脂棉蘸取无水乙醇擦净钢片上表面; ③取现场专用滤纸, 剪取2层并覆盖在带

・194・

彭兴东等:轧制乳化液防锈性能的评价

化的速度很慢, 随着温度的升高, 加快氧的扩散[4], 水分与铁的氧化速度迅速增大。由此可见, 在相同的条件下, 轧制乳化液的残留和轧后带卷的温度是促进带钢生锈的主要因素。

使用中的1#、2#轧制乳化液都含铁粉、铁皂、细菌、变性油、氯离子等, 由表3可知, 在室温,1#轧制乳化液的防锈等级降为1级,2#轧制乳化液的防锈等级降为2级; 而在80℃,1#轧制乳化液仍降为1级,2#轧制乳化液降为4级。可见, 使用中的轧制

分析原因为:退火后带钢表面油膜被烧掉, 表面纯净化、活性化增加, 与空气直接接触; 带钢表面残留的盐分容易形成锈蚀源; 如果第二轧程时带钢表面有乳化液残留, 那么带钢更容易产生锈蚀, 因此应加强轧机出口压缩空气吹扫, 吹扫压力保持在0. 6M Pa 以上。

2#轧制乳化液的防锈性能下降较严重, 是因为其中油性剂主要是合成酯, 极性大, 吸附性好, 轧后带钢表面残留大量残铁等杂质, 压缩空气吹扫掉, 因而退火后, , 再轧时, ; 而1#轧, , [5], 轧后带, , 不容易生锈。3　按不同体积配比后的轧制乳化液

因为1#轧制乳化液的防锈性能较好, 而且成本低, 适合当前现场使用; 而2#轧制乳化液润滑性较好, 对轧制更薄产品有利, 所以, 实验室对1#、2#轧制乳化液进行不同配比试验, 探索不同配比对防锈性能的影响。评价结果如表5所示。

表5　实验室新配制乳化液防锈性能评价

1#∶2#()

1∶11∶13∶14∶11∶12∶13∶14∶1

乳化液防锈性能都不同程度的下降, 但1#好于2#。

这是由于随着使用时间的延长, 轧制乳化液中铁粉含量逐渐增加, 铁粉与细菌繁殖产生酸性物质, 轧制乳化液中氧化变质产生铁皂, 而铁皂、铁粉和其它杂物聚集在一起, 粘度很大, 在带钢表面, 成为锈蚀源; 此外, 2, 。另外带钢在Fe 3O 4和Fe 2O 3, 与水作用生成Fe (O 3或Fe 2O 3・H 2O , 这些物质以铁粉状态存在于轧制乳化液中和带钢表面上, 是油性能变坏的催化剂。由此可见, 在条件相同时, 轧制乳化液中铁粉、铁皂、细菌、变性油、氯离子、腐败酸等对防锈性能都有不利的影响。现场生产实践也证实, 使用轧制乳化液2时第10天, 轧后带钢边部已经产生锈斑; 而使用轧制乳化液1#时, 在使用周期内没有产生锈蚀。3. 2　中间退火后带钢

在现场, 一部分带钢中间退火后需要经过四辊轧机第二轧程轧制, 所以, 对退火后第二轧程时轧制乳化液的防锈性能有必要评价。

由表4可知, 新配制的1#、2#轧制乳化液, 在室温时,1#降为1级,2#降为3级; 使用中的1#、2#轧制乳化液, 在80℃时,1#为1级,2#降为4级。可见中间退火后再轧制时, 新配制、使用中的轧制乳化液防锈性能都下降。现场生产时也发现, 退火后的带钢再轧时, 带钢表面更易产生锈蚀。

表4　实验室防锈性能评价

轧制乳化液新配制/使用中温度

#

) 新配制室温(15℃1

) 新配制室温(15℃2#

#

使用中80℃1

2

#

#

温度

) 室温(15℃) 室温(15℃) 室温(15℃) 室温(15℃80℃

80℃80℃80℃

锈蚀情况无无无无2个锈点

2个锈点

等级0

0001101

无

3个锈点

由表5可知:把1#、2#轧制乳化液按一定比例配制后, 新配制的轧制乳化液在室温, 防锈性能都为0级; 而在80℃, 按体积比:3∶1配比时的防锈性能仍为0级, 此时不同组分之间达到了较好的配伍关系。

4　结论

(1) 结合现场轧后带卷温度和退火工序前的停

锈蚀情况

2个锈点

6个锈点3个锈点16个锈点

等级1

314

使用中80℃

留时间, 提出了一套评价轧制乳化液防锈性能的叠片滤纸法。采用该方法, 对1#、2#轧制乳化液防锈性能进行对比,1#显著好于2#; 现场采用1#轧制乳化液, 使用过程中, 其防锈性能保持稳定。

(下转第206页)

・195・

佟丽萍等:喷气燃料银片腐蚀原因及快速检测技术比较

表5　微波促进银片腐蚀快速试验方法与标准

试验方法的结果对比

编号01

234

标准试验方法(50℃,4h )

现象表面光洁如初银白色褪去深褐色斑点表面呈均匀灰黑色均匀地深度变黑

级别

01234

微波快速检测方法(10min )

现象局部稍有失去光泽浅褐色斑点及细纹褐色、蓝色表面呈均匀黑色均匀地深度变黑

级别

01234

析, 探索了利用微波辐射加快反应速度, 提出微波促进银片腐蚀快速试验方法。试验确定了添加的微波吸收剂。微波快速试验方法与标准试验方法的结果一致性较好。微波法将测试时间减少到10min , 且操作简单, 容易掌握。并且微波试验方法本身有着较好的重复性和再现性。

参考文献:

[1]　孙健. 石油化工产品中硫及其化合物的测定法选择

[J].分析与测试,2002,5:27-[2]　张兆堂钟若青. [M ].北京:电子

缩短了腐蚀试验时间, 而且减少了试油用量。

3　结束语

通过对燃料的试验分析和腐蚀产物组成分析表

明, 造成喷气燃料银片腐蚀的原因主要是存在于喷气燃料中的微量元素硫和多硫化合物。

(上接第185)

[3]. [D ].沈阳:东北大

,2002-[4], 王克太. 微波流动注射分析[M ].北京:化学

工业出版社,2003:48-60.

的要求。

2. 4　确定配方

综合各种性能指标, 确定聚氯乙烯树脂溶剂型可剥性塑料各组分的配比为:聚氯乙烯树脂25g ; DBP 10ml ; 非溶剂型的植物油5ml ; 环己酮45ml ;

模具等精密金属器件的长期封存, 也适用于工厂零件工序间的表面防护。该产品在金属的防腐蚀领域中具有一定应用价值。

参考文献:

[1]　赖光直一. 可剥性塑料[J].防锈管理,1968,10(12) :

458-460.

[2]　闫建忠, 梁成浩. 乙基纤维素基溶剂型可剥性塑料

[J].材料保护,1998,31(4) :29-31.

[3]　姚淑霞. 聚苯乙烯树脂溶剂型可剥防锈塑料的研制

[J].中国环境管理干部学院学报,2001, 14(1) :26-27.

[4]　乔冬平, 谭瑛. 可剥性塑料的研制[J].化学推进剂与

四氢呋喃36ml ; 增韧剂纳米级碳酸钙2. 5g ; 增韧

剂c 3g ; 缓蚀剂C 20. 5g ; 二月桂酸二丁基锡0. 2ml 。

3　结束语

所研制的聚氯乙烯树脂溶剂型可剥性塑料, 采用价格低廉的PVC 为成膜物质, 同时加入了纳米级碳酸钙助剂, 大大降低了产品的成本, 当前约为16元/kg ; 其制作工艺简单, 涂膜容易操作, 可以采用浸涂、刷涂、喷涂等方法达到所要求的膜层厚度; 膜层具有耐酸、碱、盐性能和优良的柔韧性、抗冲击强度等物理性能; 膜层光亮、流平性好、启封方便, 适合

(上接第195页)

高分子材料,1999(5) :27-29.

[5]　高群, 王国建, 郭岚. 热塑性树脂在机床刀具表面防

锈上的应用[J].材料保护,2002, 35(2) :52-53.

[6]　王文广. 塑料配方设计[M ].北京:化学工业出版社,

2004:50.

[M ].北京:化学工业出版社,2005.

[2]　孙建林. 轧制工艺润滑原理技术与应用[M ].北京:冶

(2) 轧后乳化液的残留、带卷的高温、退火后带

钢表面残留物、乳化液中的铁皂、无机盐等是导致带钢产生锈蚀的主要因素。

(3) 1#和2#轧制乳化液按3∶1的体积配比时, 防锈性能最好。

参考文献:

[1]　赵振铎, 张召铎, 王家安. 金属塑性成形中的润滑材料

金工业出版社,2004.

[3]　周耀华, 张广林. 金属加工润滑剂[M ].北京:中国石

化出版社,1997.

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[5]　戴钧樑, 戴立新. 废润滑油再生[M ].北京:中国石化

出版社,2007.

・206・