表面文章-控制钢板表面粗糙度

第二次世界大战结束后，大部分欧洲的钢铁工业出现了一些更好的脱氧工艺，钢板内部的纯度提高了，夹杂物减少了，可是，钢板表面的纯净度提高后，冲压件和模具表面的galling(擦伤拉毛)磨损越发加快了。解决擦伤问题的关键是有效地把板材与模具隔离开。PVD和CVD之类的极薄陶瓷镀膜当然是个办法，但是这要花大钱。使用润滑油隔离就便宜多了，很多润滑剂还可以循环使用。可是这首先要求板材能够把足够的润滑油带进磨擦接触区。如果带不进去，或者带进去的不够用，麻烦就大了。在塑性变形引起的极高的接触力作用下，板材与模具之间就会发生钢对钢的擦伤(steel on steel galling)。模具拉毛了，活就干不下去了。


如何提高板材的带油能力哪？就要做些表面文章了。冷轧薄板的表面文章无非是如何创造一些"微观洼坑和缝隙"。对用于平整轧制的轧辊表面进行毛化处理就是为了创造微观洼坑，镀锌板的预磷化处理也是为了创造微观缝隙。这些微观洼坑和缝隙可以用扫描电镜看得一清二楚。


八十年代以前，工业上用来进行钢板表面毛化处理的主要方法就是对平整轧制的轧辊表面进行喷丸。它有两个主要缺点。一是无法进行精确的控制，二是轧辊表面的硬度提高不上去。经过喷丸处理的轧辊表面，印在钢板表面上的微观峰谷是随机的，这意味着板材表面不可能没有波状起伏。针对这些缺点，在后来几次IDDRG会议上，人们提出了好几种技术方案，以便让制品外表面上的钢板冲压件看上去更光滑美观。
1982年，首先提出的方法叫“Lasertex”，就是使用激光在进行最后那一道平整轧制的轧辊表面，刻上预先定义的浅纹理。一开始，人们觉得这个激光烧蚀的过程是确定可控的，似乎对于解决模具表面的擦伤磨损问题有明显效果。然而，经过一段时间使用以后，人们发现这种效果不是那么明显。另外也由于技术上难度较大，以及那时候的激光设备使用费用过高，渐渐地就没有多少人愿意用了，


后来出现的电子束毛化处理(EBT)，在冷轧薄钢板平整轧制轧辊的表面处理上，代替了一部分激光处理。


目前时髦的轧辊表面处理系统是电火花毛化(Electro Discharge Texturing EDT)。EDT是像喷丸那样的随机过程，但更容易控制，因为电路控制参数的设定是可重复的。此技术是美国人在1971年发明的。他们一边让轧辊在油浴中旋转，一边通电，以电极产生的电弧高温使辊面局部液化。这个方法不仅在冷轧薄钢板上使用很成功，而且也成功地用于汽车外覆盖件铝合金薄板的拉延。