热轧辊
热轧辊辊面损伤的形式有1、辊面裂纹裂2、压痕3、氧化膜脱落4、粘钢、异常磨损等。
热轧辊基本信息
| 中文名 | 热轧辊 | 材 料 | 钢、镍、铬、钼 |
|---|
国内曾经使用过锻钢轧辊和无限冷硬铸铁轧辊，除普通冷硬铸铁外，还有低镍铬钼、中镍铬钼、高镍铬钼铸铁材料，高档次的冷硬铸铁材料为高镍铬钼冷硬铸铁。这类材质轧辊的缺点是硬度低，耐磨性不好。后来采用了球墨复合铸铁轧辊，相对而言，使用寿命提高了几倍，至今仍在使用。国外则一般采用半钢和高硬度特殊半钢材质，对克服表面粗糙和抗磨损都很有效。
为了提高热轧辊的表面耐磨性，热轧辊的材料不断地得到改进，其基本的发展过程是从冷硬铸铁到高铬铸铁到半高速钢和高速钢。
高铬铸铁轧辊的化学成分为：2.0%～4.0%C，10%～30%Cr，0.15%～1.6%Ni，0.3%～2.9%Mo。其本质是一种高耐磨性的高合金白口铁，铬含量一般在10%～15%，其碳化物主要是M7C3型，与白口铸铁的连续的M8C型碳化物不同，它不但具有良好的耐磨性，还有较高的硬度(HV可达1800)，基体为奥氏体、马氏体，因而其硬度和韧性结合较好。实际的轧制生产表明，高铬铸铁轧辊有较好的抗热裂性能，原因是轧辊表面生成一层致密且有韧性的铬的氧化膜，能减少热裂纹的数量和深度。因此，高铬铸铁辊在20世纪80年代被非常广泛用于精轧前架。高铬铸铁复合轧辊已广泛用作热轧带(钢)连轧机，粗轧和精轧前段工作辊、宽中厚板；粗轧和精轧工作辊及小型型钢和棒材轧机精轧辊等。
高铬铸铁轧辊的热处理有两种形式，一是低于临界转变温度的亚临界热处理，另一种是高于临界点A3的高温热处理。高铬轧辊表面材料的珠光体基体，希望具有极细的片间距，并在基体上有大量弥散分布的二次碳化物，要求有尽量低的残余奥氏体和残余应力，所以一般选用后一种形式的热处理，具体为正火加回火。
高速钢作为热轧辊材料的应用在1988年始于日本，20世纪90年代初期美国和欧洲也进行了研制，我国在20世纪90年代后期开始研制和使用高速钢轧辊。一般高速钢的成分为1%～2%C，0%～5%Co，0%～5%Nb，3%～10%Cr，2%～7%Mo，2%～7%V，1%～5%W。因为拥有大量可形成强碳化物的合金元素如W和V，其最终的显微组织含有大约10%～15%具有极高硬度和高温稳定性的碳化物，所以在高温下工作能保持较高的强度和硬度。其工作层硬度高，可达到80～85HS，具有较好的耐磨性和抗热裂性，轧辊表面没有出现热裂纹，一般没有剥落现象。
近年来国外在热轧薄板粗轧机架采用半高速钢轧辊也获成功，其耐磨性是高铬钢轧辊的2倍，且咬入性能和抗热疲劳性能好，因而成为热轧薄板粗轧机架和线棒材中轧机架轧辊的理想选择，半高速钢的化学成分范围为：1.5%～2.5%C，0.5%～1.5%Si，0.4%～1.0%Mn，1.0%～6.0%Cr，0.1%～4.0%Mo，0.1%～3.0%V，0.1%～4.0%W。2100433B
热轧辊造价信息
1、辊面裂纹裂
纹分为正常裂纹及非正常裂纹，正常裂纹也叫热裂纹，是由于多次温度循环产生的热应力所造成的辊面逐渐破裂，是发生于辊面上的一种微表面层现象；非正常裂纹是在轧制过程中因打滑、粘钢、卡钢、堆钢、甩尾等事故造成热冲击裂纹，在辊面表面局部形成一定深度和延展度的裂纹。
2、压痕
主要是指在生产过程中，由于清扫原因等造成氧化铁皮等异物的压入，在辊面产生连续或不连续分布的无规则形状的凹坑等。
3、氧化膜脱落
轧制开始，经过一段时间烫辊后，在轧辊表面形成一层银灰色或浅蓝色较薄的氧化膜，其对保护辊面、提高轧件表面质量十分重要，由于轧制力的反复作用，造成氧化膜沿碳化物周围产生微裂纹；当轧辊冷却能力不足，辊面很难形成致密的氧化膜，即使形成氧化膜也会很快恶化。在轧制不合理，氧化膜在生成过程中迅速被破坏，会造成氧化膜脱落，在辊面留下流星斑等缺陷，造成辊面粗糙度升高，磨损量增大。
4、粘钢、异常磨损等
由于轧制异常造成辊面与轧件的粘连，出现粘钢；轧制时工艺参数不合理造成同宽公里轧辊消耗过大，造成辊面磨损不均现象。
生产中，应从标准化作业、设备检修方面着手，避免以上方面辊面损伤发生。
热轧辊常见问题
热轧辊文献
热轧辊堆焊用药芯焊丝的研制及堆焊工艺研究
根据钢厂热轧辊的技术要求、工作条件及磨损状况,开发了一种与其母材相匹配的堆焊药芯焊丝,对堆焊工艺进行研究,并采用丝极埋弧焊对热轧辊进行表面堆焊。该焊丝与其堆焊工艺已成功应用于钢厂热轧辊的堆焊。
宝钢不锈热轧厂轧辊降库成效明显
今年以来，宝钢不锈热轧厂霞点推进轧辊关键运营指标的合理有效控制，4至9月份轧辊库存费用同比降幅达11．8％，有效地降低了资源占用资金的成本。今年，轧辊降库是宝钢不锈热轧厂轧辊管理推进的重点工作之一，该厂通过优化轧辊采购，以及轧辊国产化推进和提高中间辊使用效率三大举措的有效落实，轧辊降库工作取得明显的突破；通过合理编制轧辊采购汁划，做到库存结构的合理化。
轧制工具用钢是用于制造轧制工具的合金工具钢。
轧制工具用钢(steel for rolling tool)
这类钢按用途可分为轧辊用钢、导板用钢、卫板用钢、芯棒用钢、顶头用钢等。其中用量最多的是轧辊用钢，它按使用条件又可分为热轧辊用钢、冷轧工作辊用钢、支撑辊用钢等。钢中的主要合金元素有铬、钼、镍、锰、钒等。
热轧辊用钢在钢材热轧作业中，如在开坯机，型钢、板材、带钢等热轧机上，都使用热轧辊。在轧钢过程中，轧辊承受轧制力、磨损，同时还受到热钢锭或钢坯的高温加热、强制冷却以及温度急剧变化的作用。因此要求热轧辊用钢应具有良好的抗热疲劳能力，良好的耐磨性，适当的淬透性及冲击韧性。中国常用热轧辊用钢牌号有60CrMnMo、65CrNiMo、ZUBl60CrNiMo等。热轧辊可用铸造或锻造方法制成。其最终热处理，一般采用正火 高温回火或调质。
冷轧工作辊用钢冷轧工作辊工作时，辊身表面承受很大的载荷，并受轧材强烈的摩擦。在高速轧制时难免会发生断带、卡钢等事故，此时由于异常压力、摩擦力所产生的热量，在瞬时内使辊身表面局部急剧温升加热与急速冷却，使辊面局部经受“热冲击”，引起在该处产生热冲击裂纹，严重时会导致剥落。因此这类轧辊应具有较高而均匀的表面硬度，足够的淬硬层深度，以及良好的耐磨性和抗热冲击性。冷轧工作辊用钢是在高碳铬钢(一般碳含量0．7%～O．9%；铬含量约2%、约3%或≥5%)的基础上，按需要加入一定量的其他合金元素(钼、镍、钨、硅、钒等)，主要中国牌号有9Cr2Mo、9Cr2MoV、9Cr3Mo等。冷轧工作辊常用锻钢制造，应采用合适的锻造工艺，锻后辊坯先经等温退火或正火 回火处理；在切削加工后经调质处理，其目的是为最终热处理作好组织准备和满足辊颈硬度要求。为使冷轧辊辊身获得所要求的硬度和淬硬层深度，冷轧工作辊需进行淬火 低温回火最终热处理，常用的淬火方式为感应表面淬火和炉内整体加热后淬火。
支承辊用钢冷、热轧机的支承辊工作时，由于它支承工作辊，承受很大的弯曲应力和接触磨损，要求它必须有耐磨、耐剥落的工作表面，又需具有一定的韧性以免断裂，同时它应具有很大的刚性来限制工作辊的弹性变形，以保证轧材厚度均匀。由型式上分，支承辊主要有整体式和镶套式两种。整体支承辊又分铸钢和锻钢两大类。锻钢支承辊按其制造方法有整锻辊和镶套辊两种。整锻辊和镶套辊辊套常用中国牌号有9Cr2Mo、75CrMo、70Cr3Mo等，镶套辊芯轴常用钢号有42CrMo、35CrMo等。支承辊的最终热处理，整锻辊可采用正火和回火，锻造镶套辊辊套则常用整体加热淬火和回火。
导板用钢导板用钢有GCrl5等。轧管芯棒用钢，用于冷轧的有GCrl5、60CrVA、60Si2CrVA等，用于温轧的有3Cr2W8、4Cr8W2等。热轧钢管穿孔顶头用钢有3Cr2W8、30CrNi3等。
第一章 轧辊生产概述
一、轧辊分类及用途
1.轧辊工作的特点是什么?
2.轧辊按硬度值怎样分类?
3.轧辊按材质怎样分类?
4.铸铁轧辊怎样分类?
5.铸钢轧辊怎样分类?
6.锻钢轧辊怎样分类?
7.轧辊按轧机类型怎样分类?
8.轧辊按成型方法怎样分类?
9.轧辊按用途怎样分类?
10.轧辊结构的主要参数是什么且怎样确定?
11.哪些轧辊适合于整体铸造?
12.哪些轧辊适合于复合铸造?
13.什么是热轧辊?
14.什么是冷轧辊?
15.什么是初轧辊、粗轧辊、中间机架轧辊和精轧辊?
16.什么是平整辊、光亮平整辊和矫直辊?
17.什么是工作辊、中间辊和轧边辊(立辊)?
18.什么是支承辊?
19.支承辊的常用材质是什么?
20.轧辊怎样选用?
21.热轧带钢轧机轧辊有哪几种类型且材质怎样选择?
22.冷轧带钢轧机轧辊有哪几种类型且材质怎样选择?
23.21世纪轧辊技术的总体趋势是什么?
二、轧辊成分与性能
24.常用铸铁轧辊的成分是什么?
25.常用铸铁轧辊的性能如何?
26.常用铸钢轧辊的成分是什么?
27.我国铸钢轧辊与国外先进水平比较的结果怎样?
28.常用铸钢轧辊的性能如何?
29.常用锻钢轧辊的成分是什么?
30.冷轧辊辊身淬硬层深度有什么要求?
31.锻钢冷轧辊的探伤结果怎样分级?
32.离心铸造轧辊工作层厚度有什么要求?
33.典型半高速钢轧辊的组织特征是什么?
34.典型高铬铸钢轧辊的组织特征是什么?
35.典型高速钢轧辊的组织特征是什么?
36.典型高铬铸铁轧辊的组织特征是什么?
37.典型无限冷硬铸铁轧辊的组织特征是什么?
三、轧辊生产方法
38.国外轧辊发展状况怎样?
39.国内轧辊发展状况怎样?
40.中国轧辊的制造技术现状怎样?
41.生产铸铁轧辊有哪些基本工序?
42.合金铸钢轧辊的生产工艺和过程是怎样的?
43.生产铸钢轧辊有哪些工艺步骤?
44.生产半钢轧辊有哪些基本工序?
45.生产高速钢轧辊有哪些基本工序?
46.生产锻钢轧辊有哪些基本工序?
47.铸钢轧辊为什么要经过高温扩散处理?
48.铸钢轧辊为什么要进行球化退火热处理?
49.电渣冶金法生产轧辊有几种形式?
50.电渣熔铸法制造轧辊工艺有哪些?
51.碳化钨轧辊在棒线材轧机上使用有什么优缺点?
52.什么是钢结硬质合金轧辊?
53.怎样采用复合电渣冶金法制造钢结硬质合金轧辊?
54.什么是改进型无限冷硬铸铁轧辊?
55.改进型无限冷硬铸铁轧辊能成功推广的原因是什么?
56.什么是轧辊堆焊且有何效果?
57.各种轧辊堆焊技术的特点是什么?
58.常用轧辊堆焊材料是什么?
59.轧辊堆焊工艺的关键是什么?
60.轧辊堆焊再制造的节能减排效果怎样?
61.我国轧辊堆焊再制造的发展情况怎样?
62.轧辊表面激光强化后性能有什么变化?
63.轧辊热处理工艺有哪些?
第2章 高速钢轧辊制备
一、高速钢轧辊成分特点
64.什么是高速钢?
65.高速工具钢的主要特点是什么?
66.高速钢按化学成分怎样分类?
67.高速钢按制造工艺怎样分类?
68.高速工具钢牌号和化学成分有哪些?
69.高速工具钢在不同处理状态下的硬度是多少?
70.高速工具钢的具体用途有哪些?
71.轧辊高速钢与高速工具钢成分的主要区别在哪里?
72.高速钢轧辊成分的主要特点是什么?
73.铸造半高速钢轧辊成分的主要特点是什么?
74.锻造半高速钢轧辊成分的主要特点是什么?
75.高速钢轧辊成分设计的基本原则是什么?
二、合金元素在高速钢轧辊中的作用
76.碳在高速钢轧辊中有什么作用?
77.怎样控制高速钢轧辊中碳含量?
78.铬在高速钢轧辊中有什么作用?
79.碳和铬对铸造高速钢轧辊有什么作用?
80.钨在高速钢轧辊中有什么作用?
81.钼在高速钢轧辊中有什么作用?
82.高速钢轧辊中能用钼元素全部代替钨元素吗?
83.钒在高速钢轧辊中有什么作用?
84.铝在高速钢轧辊中有什么作用?
85.钴在高速钢轧辊中有什么作用?
86.怎样控制高速钢轧辊中钴含量?
87.铌在高速钢轧辊中有什么作用且怎样选择加入量?
88.硅在高速钢轧辊中有什么作用且怎样选择加入量?
89.镍在高速钢轧辊中有什么作用且怎样选择加入量?
90.氮在高速钢轧辊中有什么作用?
91.怎样控制高速钢轧辊中锰含量?
三、改善高速钢轧辊凝固组织方法
92.高速钢轧辊凝固过程如何?
93.钒和凝固速率对高速钢轧辊的共晶碳化物有什么影响?
94.合金元素对高速钢轧辊凝固组织有什么影响?
……
第三章 高速钢轧辊检测方法
第四章 高速钢轧辊使用
参考文献
第一篇现代冶金轧辊铸造工艺理论基础
第一章现代冶金轧辊铸态组织的形成过程
第一节概述
第二节整体铸造大型热轧辊的凝固过程
第三节离心复合工作辊和复合辊环的凝固过程
第四节影响宏观组织形成的因素
第二章现代冶金轧辊铸造工艺设计原则
第一节概述
第二节熔炼工艺设计思路
第三节球化、孕育和变质处理机理
第四节铸造工装内容及其设计程序
第五节铸造工装设计经验参数的确定
第二篇现代冶金轧辊造型和热处理工艺
第一章铸造轧辊造型材料
第一节概述
第二节铸造轧辊造型用型砂
第三节铸造轧辊造型用粉状材料
第四节铸造轧辊造型用粘结剂及其附加物
第二章铸造轧辊工装设计
第一节概述
第二节冷型设计
第三节卧式离心浇注芯部铁水专用漏斗设计
第四节铸造轧辊工装设计与制造中的公差确定原则
第三章现代冶金铸造轧辊造型工艺
第一节概述
第二节金属型冷型喷涂料
第三节底座箱和冒口箱采用传统粘土石英砂造型
第四节铸造轧辊采用改性水玻璃有机酯自硬砂造型
第五节离心冷型端盖采用耐火浇注料造型
第四章数值模拟技术在冶金轧辊铸造工艺中的应用
第一节概述
第二节凝固过程的宏观模拟在铸造轧辊生产中应用
第五章热处理工艺设计中共性问题的讨论
第一节概述
第二节铸造轧辊热处理的主要工艺要素
第三节第一类回火脆性
第四节热应力低温脆性或冷脆
第五节铸造轧辊热处理时容易被轻视的操作细节
第六节对轧辊淬火前预冷的再认识
第七节宏观模拟在轧辊热处理中的应用
第三篇现代冶金铸造轧辊制造工艺技术
第一章热轧工艺装备技术现状及发展趋势
第一节概述
第二节我国热轧H型钢、轨梁应用现状及发展趋势
第三节我国钢轨应用现状及发展趋势
第四节我国热轧宽带钢应用现状及发展趋势
第五节我国宽中厚板应用现状及发展趋势
第二章改进型高镍铬无限冷硬离心复合铸铁工作辊
第一节概述
第二节改进型无限冷硬离心复合铸铁工作辊的冠名
第三节改进型高镍铬无限冷硬离心复合铸铁工作辊的
技术特性
第四节工艺因素对改进型高镍铬无限冷硬离心复合铸铁
工作辊性能的影响
第五节对影响改进型高镍铬无限冷硬离心复合铸铁工作
辊基体组织和性能机理的探讨
第六节改进型高镍铬无限冷硬铸铁工作辊工序操作要点171
第三章改进型和常规高铬复合铸铁工作辊
第一节概述
第二节强碳化物形成元素对改进型或常规高铬铸铁轧辊
性能的影响
第三节氮在改进型或常规高铬铸铁轧辊中的行为及影
响机理
第四节对改进型高铬铸铁轧辊辊身表面斑带缺陷的讨论188
第五节热带连轧机精轧前段高铬铸铁工作辊离心复合工
艺讨论
第六节辊身工作层中残余奥氏体含量的控制
第七节改进型高铬铸铁离心复合工作辊工序操作要点
第四章改进型和常规高铬铸钢复合热轧工作辊
第一节概述
第二节强碳化物形成元素对改进型高铬铸钢粗轧工作辊
组织和性能的影响
第三节改进型高铬铸钢粗轧工作辊化学成份设计
第四节热处理工艺对高铬铸钢轧辊组织和性能的影响
第五节稀土变质对高铬铸钢轧辊组织和性能的影响
第六节高铬铸钢离心复合工作辊工序操作要点
第五章高碳高速钢离心复合工作辊
第一节概述
第二节关于离心铸造高速钢轧辊统一称谓的商榷
第三节化学成份对高碳高速钢离心复合工作辊组织和性能
的影响
第四节变质处理对高碳高速钢离心复合工作辊组织和
性能的影响
第五节高碳高速钢碳化物特性、形状及其分布特征
第六节热处理对高碳高速钢组织和性能的影响
第七节高碳高速钢离心复合工作辊工序操作要点
第六章半高速钢离心复合工作辊
第一节、概述
第二节、热带钢连轧四辊粗轧机对半高速钢离心复合粗轧
工作辊的性能要求
第三节、关于半高速钢粗轧工作辊材质耐热疲劳和抗热裂
性能研究
第四节、粗轧用半高速钢轧辊材料中碳化物的氧化行为
第五节化学成分对半高速钢离心复合粗轧工作辊组织和性
能的影响
第六节半高速钢离心复合轧辊工序操作要点
第七章热作模具钢轧辊
第一节概述
第二节化学成分对热作模具钢轧辊组织和性能的影响
第三节热处理对热作模具钢轧辊组织和性能的影响
第四节热作模具钢铸造轧辊生产工艺要素的讨论
参考文献
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