材料试验和检验（修订本）

本卷由五部分组成。内容包括：安全监察条例和规程、材料试验方法、材料化学分析方法、材料金相与腐蚀检验、材料无损检测。

为保证轧辊质量满足要求，轧辊在制造及使用中常进行多种检验，主要包括：轧辊外形检验，化学成分检验，常温及高温力学性能检验，热物理性能检验，金相检验，残余应力检验和无损探伤等。

轧辊外形检验 包括加工尺寸检验和外观质量检验。成品轧辊各部位的加工尺寸偏差应符合图纸要求。外观质量主要指辊身工作面上一般不允许有肉眼可见的裂纹、砂眼、气孔和夹渣等缺陷，表面粗糙度应符合图纸要求。轧辊外形检验是轧辊常规检验项目之一。

化学成分检验 主要采用化学分析法和光谱分析法进行。传统化学分析法使用分析天平、量瓶、试管和滴定管等来完成。可对包括气体、夹杂物在内的各种元素进行分析。特点是分析结果准确可靠，但耗时长，故常用此法分析标样和裁定争议。直读式光谱仪分析法能精确测定除气体外的常规所需的所有元素，但对含游离石墨的轧辊材料应将其分析试样制成白口材料。直读式光谱分析受到取样技术、标准化程序及质量、工作条件和光谱仪的设计等因素的影响，而传统化学分析对这些外界因素的影响不敏感，因此它可用作判定光谱分析精度的标准。化学成分检验是判定轧辊材质优劣的主要判据之一，每支成品轧辊均应附有化学成分分析单。

力学性能检验 分为常温和高温力学性能检验，检验项目包括：硬度、强韧性，耐磨性，高温硬度，热疲劳和高温强韧性。其中轧辊硬度和抗拉强度是轧辊的常规检验项目。

轧辊的强韧性检验可由多种试验方法来完成，它包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、冲击试验、疲劳试验和断裂韧性试验。拉伸试验是最常用的试验方法，成品轧辊要求从下辊颈取样，其抗拉强度值作为轧辊出厂时的判定指标之一。

耐磨性检验是衡量轧辊材料优劣的重要检验之一。由于试验室内进行的磨损试验很难重现轧辊的工作条件，故通常是在轧辊实际使用后测量轧辊的外形轮廓来判定轧辊耐磨性的好坏。试验室内的磨损试验对评估轧辊材料耐磨性的分级是有价值的。

因为多数轧辊是在高温下使用的，故常在试验室内模拟轧辊的实际使用温度对轧辊材料进行高温硬度、热疲劳性和高温强韧性检验。

热物理性能检验 包括热扩散性、比热容、热传导性和热膨胀性检验，它是轧辊的非常规检验项目，其目的是为提高轧辊质量及合理使用轧辊。

金相检验 是指通过肉眼、低倍放大、光学或电子显微镜、衍射或X射线等手段观察和确定轧辊材料的结构和组织。因为轧辊材料的显微组织和结构影响到其使用性能，所以金相检验作为一种判定轧辊性能和轧辊质量的方法以及索赔调查的失效分析方法之一。金相检验包括断口组织和表面组织的显微观察。断口检验能够把断口的组织结构特点和引起断裂的过程建立起一定关系。表面组织检验是将材料表面研磨抛光后，进行石墨、碳化物、夹杂物的数量、形态和分布的测定以及基体组织类型、残余奥氏体数量、晶粒度等内容的测定。

由于轧辊材料硬度高，不易切割，从轧辊实物上取金相试片成本较高，操作时常采用便携式金相显微镜架在轧辊实物上进行金相检验，但其放大倍数受限。

残余应力检验 轧辊内部残余应力的分布状态和大小严重影响轧辊的使用寿命，因而残余应力检验越来越受到人们的重视。轧辊的残余应力常采用3种试验方法测量，即机械方法、X射线衍射法和磁致弹性法。机械方法具有损坏性，它是通过测量辊身切片或镗孔时所释放出的应变来完成的。X射线衍射法是一种无损检验方法，它通过测量晶格间距的变化，按照衍射原理计算出应力，这种方法限于测量锻钢轧辊的残余应力。磁致弹性法是根据磁致弹性的相互反应原理，采用传感器检测磁噪声的幅度，并以磁致弹性系数来表达。被检测轧辊的表面必须干净，无锈无油，不能过分粗糙。磁致弹性法是一种相对新的残余应力无损检验方法。2100433B