介质上所产生的尖锐的边和小平面会导致在工作辊的表面上形成小面。这些有小面的印痕可以在冲击时或者在将球形介质再循环并且再次冲击到表面之后出现。除避免球形介质破碎之外，有益的是如果由介质施加的力(考虑球体的尺寸、速度和密度)在冲击时不产生导致形成侧沟槽的轨迹，所述侧沟槽具有方向与工作辊表面平行的重要组成部。
[0063]在工作辊表面S3中大致平滑的起伏具有通常处+/-3到6 μπι范围内的量级，然而，可以根据需要实现任何所需量级的凹坑，例如，超过10 μ m或小于3 μ mo如下文更加充分地所描述的，由球形压凹介质(例如滚珠)产生的平滑起伏表面可以按照随机图案方式产生，例如从喷丸操作所预期的，或按照离散图案方式产生，如下文所说明。典型的EDT表面具有更大数值的剧烈表面变化。如上所述，依据起始的背景辊表面，用滚珠进行喷丸处理的工作辊可用于产生具有各向同性外观的光亮薄板。尽管上文描述了等级1000的滚珠，但是可以依据辊的硬度使用其它类型的精密球，诸如更高等级的滚珠。如所示，选择用于压凹辊表面的球形介质优先选择具有容许球冲击并压痕给定硬度的辊而不会由于冲击而破碎或形成小面的材料性能(例如密度、硬度、弹性、压缩强度和拉伸强度)。
[0064]图4a和4b示出了根据本公开内容的另一个实施方案产生的工作辊表面S4。更具体地说，图4a是由光学轮廓法测定的工作辊表面的形貌的平面图，所述工作辊表面经过氧化铝砂粒混合物(比率为2:3的120:180砂粒)喷丸处理并且继之用AC等级(60-120筛目)的玻璃珠喷丸处理。以一定方式进行氧化铝喷砂处理以消除预磨削的辊图案(通过目测评价来确定)，继之用玻璃珠喷砂处理以达到所需的散射表面外观。图4b是通过光学轮廓法测定的图4a所示的表面S4的表面形态的透视(3D)测绘图。从图4a和4b可以理解，玻璃珠的使用导致表面S4中具有比EDT表面更少的剧烈峰部，并且表面变化量级小于EDT表面。图4b示出在大约+/-2.0 μπι范围内的表面变化。相应地，可以清楚地表征所产生的表面S4比EDT表面更加平滑，但仍然具有微粗糙度，所述微粗糙度可用于向由具有这种类型表面的工作辊轧制过的铝薄板赋予散射各向同性的表面外观。
[0065]根据本公开内容，通过喷丸处理的工作辊表面处理导致了没有通过EDT工艺处理的工作辊表面那么脆的表面。结果，工作辊表面(纹理)持续的时间更长，能够承受更高的表面载荷压力，并且在轧制操作中使用时产生更少的碎肩。根据本公开内容的一个实施方案，当使用球形介质(比如滚珠或玻璃珠)对工作辊进行表面处理时，在工作辊上产生的柔和起伏的表面纹理在轧制过程中提供产生各向同性表面的优点。与通常的磨削工作辊或EDT表面处理过的工作辊相比，柔和的起伏有助于在薄板和工作辊之间摩擦较小，从而在润滑剂或辊表面失效之前能够实现更大的薄板厚度压缩量。根据本公开内容进行表面处理的工作辊的纹理不会以与典型的磨削工作辊或EDT表面处理过的辊相同的速率磨损。实验已经表明，在工作辊驱动的轧机中，通过本公开内容的方法赋予给辊的纹理比通常的磨削辊表面持续长5到6倍的时间，并且在超过轧机马力限制和经受润滑剂失效之前可以比EDT工作辊实现更大的压缩量。根据本公开内容的一个实施方案产生的辊表面形态能够承受大于10% (例如，高达60%)的厚度压缩量，以生产所需的纹理的薄板。这与EDT表面处理过的工作辊(其通常在大约8%到10%压缩量的范围内操作)形成了鲜明对比。采取更大的压缩量能够潜在地允许消除穿过辊轧机来实现所需厚度的额外必须的道次。
[0066]图5a示出了根据本公开内容的通过工作辊14轧制过的铝薄板的样本表面AS5，所述工作辊14具有根据本公开内容的一个实施方案的工艺所产生的辊表面，例如图3a-3d中示出的辊表面S3。图5b是图5a中示出的表面的放大图，两者均通过光学轮廓法产生。图5c和5d是通过光学轮廓法测定的图5a和5b中所图示的样品的透视(3D)测绘图。图5a-5d中示出的生产的薄板通过采用精密钢滚珠进行喷丸处理生产。如所示和通常那样，在轧制期间通过工作辊赋予金属薄板的宏观纹理(例如，喷丸处理的微凹)是工作辊上的纹理的反相。然而，宏观和微观特征影响薄板表面亮度的最终水平，也就是说，镜面反射的最终水平。
[0067]图6a、6b和6c分别示出通过光学轮廓法测定的根据本公开内容的一个实施方案的轧制过的铝薄板的三个表面样本AS6a、AS6b和AS6c的表面形态的平面测绘图，所述铝薄板以10%的压缩量、20%的压缩量和40%的压缩量通过根据本公开内容的一个实施方案的方法生产的工作辊进行轧制。用于轧制这些样本的工作辊通过使用氧化铝砂粒喷丸处理、继之使用玻璃珠喷丸处理来进行表面处理，如上文与图4a和4b有关的描述。图6d、6e和6f分别是通过光学轮廓法测定的图6a、6b和6c中示出的表面的透视测绘图。
[0068]图7a和7b是已经根据本公开内容的一个实施方案进行过表面处理的工作辊的照片。图7c和7d分别是图7a和7b的片段的放大照片。图7a和7c中所示的辊用直径为1.6mm、等级为1000的钢滚珠进行喷丸处理。在产生具有100%微凹/凹部覆盖率的辊表面S7a的条件下对辊进行喷丸处理。图7b和7d中所示的辊用直径为2.36mm、等级为1000的钢滚珠进行喷丸处理。在产生具有50%微凹覆盖率的辊表面S7b的条件下对辊进行喷丸处理。
[0069]根据本公开内容的一个实施方案，可以通过正常的轧制生产计划生产薄板，从而消除对压纹或在轧机中使用平整道次的需要。所产生的工作辊表面纹理没有EDT所产生的表面和正常磨削辊表面磨损得快。结果，辊的寿命超过正常辊的5到6倍。在工作辊驱动的轧机中，生产不限于宽到窄的生产计划，原因在于纹理不会由于磨损而产生条带。如上所述，通过例如用滚珠喷丸处理过的工作辊表面所生产的薄板比EDT表面加工过的表面或正常磨削表面产生更少的碎肩，从而在轧制期间导致更干净的润滑剂和薄板。所产生的薄板在外观上是各向同性的。
[0070]图8示出在不同表面的成形操作期间，当在纵向(L)和横向(T)方向上进行成形时依据方向的磨擦系数。对于样本6022-T43，喷丸处理过的表面显示了平均磨擦减小和磨擦依据成形方向的的较小变化。与成形工具(例如用于拉延和压薄的工具)的各向同性摩擦相互作用可以代表成形性能上的改善，例如，产生更均匀的拉拔和扩展的拉拔限度。
[0071]根据本公开内容，在例如用滚珠进行喷丸处理之前，对工作辊起始表面光洁度的需求取决于最终的薄板外观需求，例如，高的镜面度或稍小的镜面度。如果需要高的镜面各向同性的表面，则背景粗糙度优选〈I μ in。如果需要较低镜面度的表面，起始工作辊磨削量可以为高达50 μ in的任何所需的磨削量。所需的预磨削量影响整个工艺的最终成本，原因在于产生〈I μ in粗糙度的表面光洁度通常更昂贵。在使用玻璃珠或其它介质喷丸处理以产生散射表面之前，对工作辊的起始表面光洁度需求优选〈15 μ in，或者是使得在加工后在喷丸处理过的工作辊上辊磨削图案不可见的粗糙度。在玻璃珠喷丸处理期间背景辊磨削的去除将取决于选择用于产生散射光洁度的喷丸处理工艺参数。本公开内容由以下实施例进一步说明。
[0072]实施例1
[0073]图3a_d、图7a和7c示出了根据本公开内容的一个示例性实施方案制造的工作辊的示例性表面S3、S7a的图像。为了产生所示表面，使用大约〈5 μ in粗糙度的标准磨削工艺(预磨削)来产生背景辊形貌。在通过使用等级为1000、直径为1.6mm、硬度Re彡60的钢球喷丸处理过的辊表面上产生直径在200到300 μπι范围的一系列微凹。以产生大约200 μ m到400 μ m的微凹直径和大约0.5 μ m到大约4 μ m的微凹深度的速度将球推动到具有大约58到62Rc硬度的辊表面上。微凹直径和深度受工艺条件(球的速度)的影响并且取决于起始工作辊的硬度。在这个例子中，如用目测检查来估量，大约100%的表面面积被微凹覆盖，但是取决于所需的表面外观光洁度，覆盖率的范围可以从大约10%到大约250%。60%到100%的覆盖率提供生产具有所需光学性能和机械性能的铝薄板的工作辊表面。测定的％覆盖率可以依据测定方法而变化。与来自形貌图像的物理测定相比时，光学方法趋向于高估覆盖率。
[0074]在开坯轧制中使用这些辊具备的好处包括:道次消除(在冷轧中消除I个道次，在热轧中消除3个道次)；能够从窄到宽轧制；辊寿命增加；在热轧中由于物料转移减少而形成的粘辊较少；以及在冷轧中减少碎肩的产生。
[0075]实施例2
[0076]根据本公开内容的另一个示例性实施方案，可以通过喷丸处理工作辊(其被预磨削到〈5微英寸的粗糙度)来制成漫反射表面工作辊。介质可以是玻璃珠、等级为A到AH、网目尺寸为20-30到170-325的其它“陶瓷”珠或其它硬的研磨颗粒，例如氧化铝(砂粒度12到400)。可能需要连续施加的玻璃珠、陶瓷珠和氧化铝介质的组合来产生如图4a和4b所示的表面光洁度。例如，辊表面首先使用混合砂粒度(2:3比率的1