王 冰，孙建林

（北京科技大学材料科学与工程学院，北京，100083）

促进节能减排是国家“十二五”规划重点发展的趋势，而钢铁行业的能耗已成为关注的焦点。目前，带钢冷轧过程中采用传统乳化液进行工艺润滑，虽然能够减少摩擦磨损的发生［1－2］，但其中添加的油性剂、极压剂、抗氧剂等使乳化液在排放过程中对环境造成污染，同时，冷轧时产生的油烟油雾也对现场工作人员造成一定的危害［3－4］，因此，研究水基环保轧制液具有重要意义。纳米技术的不断发展为解决上述问题提供了新的思路［5－9］。纳米粒子具有优良的润滑性能以及抗摩擦磨损特性，但大多作为添加剂应用在机械润滑领域，而在轧制润滑领域的应用目前还少有文献报导。本文以蒸馏水为基础，用三乙醇胺等将纳米Fe2O3修饰后均匀分散在基体中，替代传统极压添加剂，通过四球摩擦和冷轧试验，分别研究其摩擦学性能及润滑特征，并对冷轧后带钢表面质量进行分析，初步研究了纳米粒子在冷轧过程中的润滑机理，以期为纳米材料在冷轧润滑中的应用提供理论指导。

1 试验

1.1 水基纳米轧制液的制备

水基纳米轧制液由水溶性添加剂与无机纳米粒子制备而成，其中纳米粒子为机械球磨法制备出的纳米Fe2O3粒子。采用JEM－2010高分辨透射电镜对纳米Fe2O3粒子的形貌和粒径进行表征，结果如图1所示。由图1中可以看出，纳米Fe2O3粒子的粒径为20～60 nm，呈类球状，由于颗粒表面能较高，偶尔出现团聚现象，但总体上分布较为均匀。……