轧铝和铝合金板材的热轧方法技术

本发明专利技术涉及铝和铝合金的热轧方法，包括使用有效量的一种含水和一种水溶性油组合物的水包油型乳液，该水溶性油组合物包含基础油和基于该组合物总重的１－８０％重量的己二酸二（２－乙基己基）酯。本发明专利技术还涉及水溶性的铝和铝合金热轧油组合物，用该油组合物制备的水包油乳液以及所述水包油乳油在热轧方法中的用途。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轧铝和铝合金板材的一种热轧方法。本专利技术还涉及水溶性铝和铝合金热轧的一种油组合物，由此制备的水包油型乳液，以及所述水包油型乳液在热轧方法中的用途。铝和铝合金的轧制工业对轧制金属的制造方法提出了生产效率最大化的需求。一般来说，这意味着需要更高的轧制速度和需要在每次换班(operating shift)时生产出更多的可出售的产品。另外，还需要为达到给定的压下量最小化通过轧机的道次。这两种途径都要求不得有损于产品的质量和表面光洁度。本专利技术因此提供一种应用于热轧机的油组合物，它可以满足如下的客户要求-较高的压缩比在多数情况下都能实现一道压缩；-与使用现有技术的油组合物获得的轧制能力相比，具有更好的轧制能力(即更低的轧制力和减少轧制功率的消耗)；-改善轧制的表面光洁度质量；-更短的乳液磨合(break-in)时间，即获得最佳粒子粒径分布所需要的时间；-优异的耐腐蚀性能；和-更好的润滑性能(压析(plate-out)性能，辊涂(rollcoating))。本专利技术对于任何形式的热轧都有效，不论可逆与否，在开坯轧机、串列式轧机和串列-横列联合式轧机上都适用。特别地，本专利技术表现出了较大的压下量和轧制能力，同时在高速轧制过程中可以提供优异的带材表面光洁度。现有技术并没有教导本专利技术甚至未对本专利技术提出任何建议。因此，本专利技术提供了一种轧制铝和铝合金板材的热轧方法，包括使用有效量的一种水包油型的含水乳液以及一种水溶性油组合物，该油组合物包含基础油和基于该组合物总重的1-80％，优选3-30％重量的己二酸二(2-乙基己基)酯。根据一种实施方案，该油组合物还包括基于该组合物总重的0.05-20％，优选0.1-5％重量的非离子表面活性剂，如一种环氧乙烷加成聚合物。这种环氧乙烷加成聚合物的实例可以是由ICI公司出售的商品名为HypermerA60的环氧乙烷加成聚合物。根据另一种实施方案，该油组合物还包括于该组合物总重的1-30％，优选5-20％的油酸。游离的油酸被实际上认为可以使铝或铝合金带材获得更好的表面光洁度。本专利技术还提供了一种水溶性铝合铝合金热轧油组合物。本专利技术还提供了一种该水溶性油组合物的制备方法。本专利技术还提供了一种含有该油组合物的水包油型乳液以及制备这种乳液的方法。另外，本专利技术提供了本专利技术的水溶性油组合物在制备用于铝或铝合金热轧过程的乳液的用途。最后，本专利技术提供了该乳液在热轧过程中的用途。本专利技术更多的详细内容将在如下的说明书中得以公开附图说明图1显示的是，在分别使用现有技术的乳液和本专利技术的乳液的条件下，施加的轧制力和道次数量之间的关系图。图2显示的是，在分别使用现有技术的乳液和本专利技术的乳液的条件下，施加的净轧制功率和道次数量之间的关系图。本专利技术的水溶性油组合物是纯净的油浓缩物，通常要在水中稀释制成水包油型乳液。基础油可以是任意一种在热轧过程中典型使用的油料。可以是链烷烃或是环烷烃。石蜡族基础油是由含有相对高的烷烃含量(高含量石蜡烃和异石蜡烃)的原油制备而来。典型的原油产自中东、北海、美国中部。其生产方法需要进行芳烃的去除(通常采用溶剂萃取)和脱蜡。石蜡族基础油具有良好的粘度/温度特性，即高粘度指数、合适的低温性能以及良好的稳定性。它们通常称作溶剂中性油，此处的溶剂是指基础油经过溶剂精制，而中性是指该油的pH值呈现中性。可替代的方案是高粘度指数(HVI)基础油，它们的粘度指数可以遍及所有的范围，从轻质锭子油到重质高粘度润滑油料。环烷烃基础油本身具有较低的倾点，不含蜡，具有优异的溶解能力。经过溶剂萃取和加氢处理可以减少多环芳烃的含量。优选的基础油是一种石蜡烃及环烷烃的混合物。基础油典型的粘度范围为40℃下7-150cSt、优选40℃下20-50cSt。水溶性油组合物优选包含三链烷醇胺(C2-C4)、优选三乙醇胺，其含量使得所有可结合的三链烷醇胺仅与部分油酸相结合。这种实施的目的是使油组合物中含有游离的油酸。三链烷醇胺与油酸的反应物用作表面活性剂。该水溶性油组合物还可以含有经典的添加剂，如表面活性剂、偶联剂或助表面活性剂、减摩剂或润滑剂、缓蚀剂或抗氧剂，极压剂和抗摩蚀添加剂，杀细菌剂和杀真菌剂、消泡剂、防锈剂。消泡剂的实例可以基于硅氧烷，特别是聚二甲基硅氧烷。缓蚀剂的实例可以是受阻酚和二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)。极压剂和抗摩蚀添加剂的实例可以分别是磷酸二月桂基酯，亚磷酸双十二烷基酯，磷酸三烷基酯，如磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三甲苯酯(TCP)、二烷基(或二芳基)二硫代磷酸锌(ZDDP)，磷-硫化脂肪油，二烷基二硫代氨基甲酸锌，硫醇基苯并噻唑，硫化脂肪油，硫化萜烯，硫化油酸，烷基和芳基多硫化物，硫化鲸蜡油，硫化矿物油，氯化硫处理过的脂肪油，黄原酸氯化石脑油酯(chlornaphta xanthane)，十六烷基氯化物，氯化石蜡油，氯化石蜡硫化物，氯化石蜡，和二烷基(或二芳基)二硫代磷酸锌(ZDDP)，磷酸三甲苯酯(TCP)，磷酸三(二甲苯酯)(TXP)，磷酸二月桂基酯。缓蚀剂或抗氧剂的实例可以是自由基捕获剂如酚类抗氧剂(空间位阻的)，胺类抗氧剂，有机铜盐，氢过氧化物分解剂，丁基化羟基甲苯。防锈剂的实例可以是链烯基琥珀酸酐的胺衍生物。减摩剂或润滑剂的实例可以是脂肪酸(C12-20)如月桂酸、油酸、棕榈酸，烷基酸(C12-20)烷基(C6-10)酯如己二酸二(2-乙基己基)酯。基础油和添加剂的更多组成元素可以参阅R.M.Mortier和S.T.Orszulic著作的“Chemistry And Technology of Lubricants”一书，由VCH Publishers出版，1992年第一次出版。以下是本专利技术中水溶性油组合物含量(所有的百分含量都是基于组合物总重的重量百分比)-0.1-0.5％的三烷基(C1-4)酚；-0.5-4.0％的三烷基(C3-10)磷酸酯；-5-15％的己二酸二(2-乙基己基)酯；-5-15％的有机脂肪酸(C12-20)；-0.5-2％的5-羰基4-己基2-环己烯1-辛酸；-1-3％的烷撑(C2-6)二醇；-0.3-1％的乙氧基化醇类(C5-14，含有2-10个CH2O基团)-2-5％的三链烷醇胺(C2-4)；-余量可以是环烷基和石蜡基润滑油基础油的混合物。该油组合物是由基础油和其它组分混合，优选在搅拌或在任何混合设备下，同时温度控制不超过50℃、更优选35℃下混合而成的。水包油型乳液是将本专利技术的油组合物于水中在搅拌下稀释而制备的。优选去离子水，并且使用前要加热至35℃左右。该乳液一般含有水和基于乳液总体积的0.5-30％的，优选1-15％体积的油组合物。本专利技术应用的铝合金可以是任何一种铝合金，包括1000、2000、3000、5000、6000和7000系列。热轧方法是经典的方法。被轧制金属的温度在开坯轧机上一般为600-650℃左右、在串列式轧机上为400-500℃左右。方法优选在开坯轧机、串列式轧机或是串列-横列联合式轧机上进行。本专利技术的水包油型组合物可以显著减少道次。用现有技术的常规乳液，道次数目典型为13道。而采用本专利技术的乳液，可以减少2个道次，这是一个显著的改进。当热轧方法在开坯轧机上进行时，乳液优选含有基于该乳液总体积的2-4％体积的油组合物。当热轧本文档来自技高网...

【技术保护点】
轧制铝和铝合金板材的热轧方法，包括使用有效量的一种含水和一种水溶性油组合物的水包油型乳液，该水溶性油组合物包含基础油和基于该组合物总重１－８０％重量的己二酸二（２－乙基己基）酯。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：F普林斯，JY克莱尔，
申请(专利权)人：美孚石油法国公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]