[发明专利]用于钢板表面形貌轧制的轧辊及其制造方法

说明书

本发明公开了一种用于钢板表面形貌轧制的轧辊及制造方法，在辊面布设有多个凸起的毛化点，单个所述毛化点与辊面相接处形成的形状为圆形或大致为圆形，该圆形的直径为50～150μm；单个所述毛化点的凸起高度为2～12μm，相邻毛化点之间重叠量小于10％；辊面单位平方毫米内的毛化点数量差异小于20％，每平方毫米内的毛化点覆盖面积占比在30～90％。其方法包括对来料轧辊进行表面处理的步骤，使轧辊表面粗糙度控制在Ra0.5μm；以及对轧辊表面材料进行逐层烧蚀以形成所述毛化点的步骤。

技术领域

本发明涉及一种用于钢板轧制的轧辊及其制造方法，尤其涉及一种具有特殊表面形貌的轧辊及其制造方法。

背景技术

通常，冷轧机的最后一个轧制道次和冷轧平整机工作辊都需要使用毛化辊，即表面具有一定粗糙度的轧辊，从而使得钢板表面具有一定的表面形貌。

现有的轧辊毛化技术主要有抛丸毛化、电火花毛化技术、激光毛化技术、电子束毛化技术、镀铬毛化技术。其中抛丸毛化、电火花毛化、激光毛化、电子束毛化所形成的表面形貌结构都以凹坑形状为主，这种结构的表面形貌在轧制过程中存在这形貌复制率偏低且凹坑容易被金属粉末填充从而使粗糙度快速衰减。镀铬毛化技术通过合理控制电镀过程中的电化学工艺参数，可以在轧辊表面生长出一个个半球型的凸包，这种结构的表面形貌具有较高的形貌复制率，且其轧制的钢板上分布有大量的小凹坑，有利于改善钢板的储油效果，但该技术的最大缺点是采用了电镀铬工艺，具有非常大的环保风险。

此外，以上轧辊毛化技术虽然可以通过适当调整工艺参数实现对毛化后轧辊表面的粗糙度、峰值数、波纹度等进行适当调整，但其调节范围非常有限，毛化形成的表面形貌也仍然是具有一些的固有特征，无法对每个毛化点进行具体控制，从而无法对表面形貌进行精细化的设计和控制。

另一方面，越来越多的用户对钢板涂装效果提出了更高的要求，研究表明降低钢板表面波纹度可以有效改善钢板涂装效果，对钢厂来说，即需要对轧辊的波纹度进行控制，而传统的毛化技术由于难以对表面形貌进行精细化的设计和加工，因此在波纹度控制方面也存在着局限。

综上所述，现有毛化技术存在的主要问题包括表面形貌为凹坑结构或存在环保风险，无法对表面形貌进行精细化设计和控制。

公开号为CN104884180A，公开日为2015年9月2日，名称为“由金属材料特别是钢材制成的平板产品、该平板产品的用途、辊以及用于生产该平板产品的方法”的中国专利文献涉及由金属材料特别是钢材制成的平板产品，涉及有利的用途并且涉及特别适用于制造该种平板产品的辊，以及涉及用于生产该种平板产品的方法。在该专利文献所公开的技术方案中，其公开了一种具有双I形、H形、十字形、C形或X形确定性纹理的轧辊。该技术方案虽然可以实现表面微观结构的精细化设计和加工，并适当降低了波纹度，但其表面形貌仍然是以凹坑为主，并未改善轧辊形貌复制率，且由于其轧辊表面形貌是一种具有特定规则的纹理形貌，使用这种轧辊生产的钢板在涂装时容易产生“莫尔纹”缺陷。

公开号为CN103889642B，公开日为2016年4月13日，名称为“在压花钢辊上产生具有结构的表面的方法和设备”的中国专利文献涉及通过短脉冲激光在压花钢辊上产生具有结构的表面的方法和设备，该结构为宏观结构，该宏观结构的维度超过20μm而深度达200μm和更多，其公开了一种短脉冲加工具有特殊图案结构的压花轧辊。该技术方案涉及表面微观结构的精细化设计和加工，但其表面形貌也是以凹坑为主，并未有效改善轧辊表面形貌结构。

综上所述，虽有部分专家学者在表面形貌的精细化设计及加工方面做了一些工作，但在改善轧辊表面微观结构、提高形貌复制率、降低轧辊表面波纹度等方面仍未提出有效的技术方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有特殊表面形貌的轧辊，其用于钢板表面形貌轧制时具有好的形貌复制率和低的波纹度。

其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。