冷热轧辊
轧辊失效方式及其原因分析
轧辊失效方式及其原因分析轧机在轧制生产过程中，轧辊处于复杂的应力状态。
热轧机轧辊的工作环境更为恶劣：轧辊与轧件接触加热、轧辊水冷引起的周期性热应力，轧制负荷引起的接触应力、剪切应力以及残余应力等。
如轧辊的选材、设计、制作工艺等不合理，或轧制时卡钢等造成局部发热引起热冲击等，都易使轧辊失效。
轧辊失效主要有剥落、断裂、裂纹等形式。
任何一种失效形式都会直接导致轧辊使用寿命缩短。
因此有必要结合轧辊的失效形式，探究其产生的原因，找出延长轧辊使用寿命的有效途径。
1 、轧辊剥落(掉肉)轧辊剥落为首要的损坏形式，现场调查亦表明，剥落是轧辊损坏，甚至早期报废的主要原因。
轧制中局部过载和升温，使带钢焊合在轧辊表面，产生于次表层的裂纹沿径向扩展进入硬化层并多方向分枝扩展，该裂纹在逆向轧制条件下即造成剥落。
1.1 支撑辊辊面剥落支撑辊剥落大多位于轧辊两端，沿圆周方向扩展，在宽度上呈块状或大块片状剥落，剥落坑表面较平整。
支撑辊和工作辊接触可看作两平行圆柱体的接触，在纯滚动情况下，接触处的接触应力为三向压应力。
在离接触表面深度为 0.786b 处 ( b 为接触面宽度之半 ) 剪切应力最大，随着表层摩擦力的增大而移向表层。
疲劳裂纹并不是发生在剪应力最大处，而是更接近于表面，即在 Z 为 0.5b 的交变剪应力层处。
该处剪应力平行于轧辊表面，据剪应力互等定理，与表面垂直的方向同样存在大小相等的剪应力。
此力随轧辊的转动而发生大小和方向的改变，是造成接触疲劳的根源。
周期交变的剪切应力是轧辊损坏最常见的致因。
在交变剪切应力作用下，反复变形使材料局部弱化，达到疲劳极限时，出现裂纹。
另外，轧辊制造工艺造成的材质不均匀和微型缺陷的存在，亦有助于裂纹的产生。
若表面冷硬层厚度不均，芯部强度过低，过渡区组织性能变化太大，在接触应力的作用下，疲劳裂纹就可能在硬化过渡层起源并沿表面向平行方向扩展，而形成表层压碎剥落。
支撑辊剥落只是位于辊身边部两端，而非沿辊身全长，这是由支撑辊的磨损型式决定的。
轧辊材质选择及特性
合金冷硬铸铁轧辊合金冷硬铸铁轧辊（辊环）是利用铁水自身的过冷度和模具表面激冷，同时添加Ni、Cr、Mo合金元素的办法制造的一种铸铁轧辊，辊身工作层基体组织内基本上没有游离态石墨，因而其硬度高，具有优良的耐磨损性能。
此类材质可用静态复合浇注工艺生产大型规格轧辊，使辊身具有高的硬度而辊颈具有高的强韧性，表现出良好的热稳定性和抗事故性。
102 合金无界冷硬铸铁轧辊合金无界冷硬铸铁轧辊（辊环），以其工作层中有细小的石墨析出物为特征而区别于冷硬铸铁轧辊。
石墨均匀分散在整个辊身截面，其数量和尺寸随深度而增加。
本公司提供的合金无界冷硬铸铁轧辊，由于添加了锰、铬、镍、钼等合金元素，加上少量细小石墨的存在，不仅提高了轧辊的抗剥落性、抗热裂性和抗磨损等性能，而且辊身工作层具有较小的硬度落差。
表面的微细石墨孔隙还能改善轧辊的咬入能力。
用途103 合金球铁轧辊合金球墨铸铁轧辊（辊环），以基体组织中的石墨呈球状为特征，通过调整镍、铬、钼合金元素和特定的热处理制度，可以制成普通球墨铸铁、大型合金球墨铸铁、珠光体球墨铸铁和针状球墨铸铁不同系列的轧辊（辊环）。
这些产品具有良好的强度、高温性能和抗事故性能，工作层硬度落差极小。
化学成分(%)物理性能SGP-3 大型初轧机。
SGP-4 型钢连轧机粗轧、中轧机架，棒、线材轧机粗轧、中轧机及钢管轧机张减径辊环。
SGAC 型钢连轧机中轧、精轧机架，无缝钢管轧机轧辊及辊环，棒、线材，螺纹钢轧机中轧、预精轧、精轧机架轧辊及辊环类别辊身直径（mm）辊身长度（mm）轧辊适用于各种规格轧辊的制造辊环Φ190-1500 900(max.)高镍铬无界冷硬复合铸铁轧辊是采用离心或全冲洗方法制造的高性能轧辊，通过提高镍、铬、钼等合金元素的含量，获得高的组织、碳化物显微硬度；配合特殊热处理得到组织均匀、致密及硬度落差小的工作层；同时含有少量游离石墨，从而具有良好的耐磨损性、抗热裂、抗剥落及抗压痕性能。
外层厚度可适应需要而调整，芯部采用韧性灰口铸铁或高强度球墨铸铁，使芯部及辊颈具有满意的强韧性。
第二章 轧 辊
式中：F1 、 F2——辊身与辊颈断面积。
f2
P
GD2
[a
-
b 2
2c
D d
2
1）]
辊身中间总弯曲挠度为：
f
f1
f2
P 18.8ED4
[8a3
- 4ab2
b2
64c（3
D 4 d
1）]
P
GD2
[a -
b 2
2c
D 2 d
[12ab2
7b3 ]
Pb
2GD2
作业3
推导轧辊辊身中间和辊身边部挠度差值计算
f1
P 384EI
1
[12ab
2
7b 3 ]
切力引起的挠度差值f2′ ：
Qx
dMx dx
P 2
R Px , b
Qx 1 R
f
2
1 GF1
b 2 0
P 2
Px b
dx
P GF1
b 8
Pb
2GD2
辊身中间和钢板边部挠度差值为
f1
P 18.8ED4
MD=P/2(L/4-b/8) =1950/2 × (0.83/4-0.5/8)=282.8KNm
支撑辊辊身最大弯曲应力： σD=282.8/0.1×0.43=44.20MPa工作 辊颈危险断面应力： σd=（1950/2×0.165）/0.1×0.223
=15100MPa τd=（23/2）/0.2×0.223=510MPa
轧辊工艺及如何修复轧辊问题的总结
轧辊工艺及如何修复轧辊问题的总结一、轧辊是如何分类的?轧辊是使（轧材）金属产生塑性变形的工具，是决定轧机效率和轧材质量的重要消耗部件。
轧辊是轧钢厂轧钢机上的重要零件，利用一对或一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材。
它主要承受轧制时的动静载荷，磨损和温度变化的影响。
轧辊种类很多，常用的轧辊材料分类有铸钢轧辊，铸铁轧辊和锻造轧辊三种。
其中铸钢轧辊和铸铁轧辊均属于铸造轧辊，都是铸造成型，只是铸造材料不同罢了。
铸造轧辊：是指将冶炼钢水或熔炼铁水直接浇注成型这一生产方式制造的轧辊种类。
锻造轧辊：是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的轧辊的加工方法。
二、轧辊都用于哪些机器？轧辊根据辊身不同的硬度，所用场合也不同：（1）轧辊辊身硬度约为HRC30-40，用于开胚机、大型型钢轧机的粗轧机等；（2）轧辊辊身硬度约在HRC60-85，用于薄板、中板、中型型钢和小型型钢轧机的粗轧机及四辊轧机的支撑辊；（3）轧辊辊身硬度约在HRC85-100，就用于冷轧机。
三、各种材料的轧辊的加工工艺是什么？（1）铸铁轧辊的加工工艺：冶炼—铸造—软化处理—粗加工—热处理（提高硬度）—精加工—探伤检验—成品。
（2）铸钢轧辊的加工工艺：以合金铸钢轧辊为例：冶炼—铸造—粗加工—热处理—精加工—性能、探伤等检测—成品。
（3）锻钢轧辊的加工工艺：以冷轧工工作辊为例：精选原材料→EBT初炼→LF精炼→真空脱气→浇注成型→电渣重熔→锻造→球化退火→粗加工→调质（淬火＋高温回火）→半精加工→探伤检测→预热处理→双频淬火→冷处理→低温回火→精加工→硬度、超声波及金相→包装出厂。
四、加工轧辊时常出现的问题？目前，轧辊企业为了获得轧机的工作效率和降低轧辊的消耗，多采用高硬度的轧辊，也正是由于轧辊的硬度提高，给加工轧辊的机械厂带来难度。
大型企业均采用数控机床加工高硬度轧辊，但小型企业还是采用普通车床加工轧辊，加工过程中常出现机床振动大，车削困难和表面光洁度不好等问题，影响加工效率和加工质量。
各类轧辊成分
电话：+86-10-58236807/05 传真：+86-10-58236823E-mail: ********************************URL: www.bnmme.ru 101合金冷硬铸铁轧辊合金冷硬铸铁轧辊（辊环）是利用铁水自身的过冷度和模具表面激冷，同时添加Ni、Cr、Mo合金元素的办法制造的一种铸铁轧辊，辊身工作层基体组织内基本上没有游离态石墨，因而其硬度高，具有优良的耐磨损性能。
此类材质可用静态复合浇注工艺生产大型规格轧辊，使辊身具有高的硬度而辊颈具有高的强韧性，表现出良好的热稳定性和抗事故性。
化学成分(%)物理性能电话：+86-10-58236807/05 传真：+86-10-58236823E-mail: ********************************URL: www.bnmme.ru(300)CC-4 60-70 35-48 ﹥300 8-35 8-45 金相组织CC-1 CC-2 CC-4 辊身500X CC-3 辊身500X细珠光体+碳化物珠光体+少量贝氏体+碳化物CC-4 辊颈100X 珠光体+碳化物用途CC-1 小型棒、线材轧机及窄带钢轧机精轧机架。
CC-2小型棒、线材轧机及窄带钢轧机精轧机架、无缝钢管轧机张减径辊环。
CC-3CC-4 三辊中板轧机、热轧叠轧薄板轧机。
电话：+86-10-58236807/05 传真：+86-10-58236823E-mail: ********************************URL: www.bnmme.ru 承制范围102 合金无界冷硬铸铁轧辊合金无界冷硬铸铁轧辊（辊环），以其工作层中有细小的石墨析出物为特征而区别于冷硬铸铁轧辊。
石墨均匀分散在整个辊身截面，其数量和尺寸随深度而增加。
本公司提供的合金无界冷硬铸铁轧辊，由于添加了锰、铬、镍、钼等合金元素，加上少量细小石墨的存在，不仅提高了轧辊的抗剥落性、抗热裂性和抗磨损等性能，而且辊身工作层具有较小的硬度落差。
轧辊的材料及热处理
轧辊的寿命主要取决于轧辊的内在性能和工作受力，内在性能包括强度和硬度等方面。
要使轧辊具有足够的强度，主要从轧辊材料方面来考虑；硬度通常是指轧辊工作表面的硬度，它决定轧辊的耐磨性，在一定程度上也决定轧辊的使用寿命，通过合理的材料选用和热处理方式可以满足轧辊的硬度要求。
轧辊按工作状态可分为热轧辊和冷轧辊，按所起的作用可分为工作辊、中间辊、支承辊，按材质可分为锻辊和铸辊（冷硬铸铁）。
通常轧辊的服役条件极其苛刻，工作过程中承受高的交变应力、弯曲应力、接触应力、剪切应力和摩擦力。
容易产生磨损和剥落等多种失效形式。
不同的用途、不同类型的轧辊处在各自特定的工况条件，其大致的性能要求如下：冷轧辊在工作过程中要承受很大的轧制压力，加上轧件的焊缝、夹杂、边裂等问题，容易导致瞬间高温，使工作辊受到强烈热冲击造成裂纹、粘辊甚至剥落而报废。
因此，冷轧辊要有抵抗因弯曲、扭转、剪切应力引起的开裂和剥落的能力，同时也要有高的耐磨性、接触疲劳强度、断裂韧性和热冲击强度等。
国内外冷轧工作辊一般使用的材质有GCr5、9Cr2、9Cr、9CrV、9Cr2W、9Cr2Mo、60CrMoV、80CrNi3W、8CrMoV、86CrMoV7、Mo3A等。
20世纪50～60年代，这一时期的轧件多为碳素结构钢，强度和硬度不高，所以轧辊一般采用 1.5%～2%Cr锻钢。
此类钢的最终热处理通常采用淬火加低温回火，常见的淬火方式有感应表面淬火和整体加热淬火。
其主要任务是考虑如何提高轧辊的耐磨性能、抗剥落性能，并提高淬硬层深度，尽量保证轧辊表面组织均匀，改善轧辊表层金属组织的稳定性。
从20世纪70年代开始，随着轧件合金化程度的提高，高强度低合金结构钢（HSLA）的广泛应用，轧件的强度和硬度也随之增加，对轧辊材料的强度和硬度也提出了更高的要求，国际上普遍开始采用铬含量约2%的Cr-Mo型或Cr-Mo-V 型钢工作辊，如我国一直使用的9Cr2Mo、9Cr2MoV和86CrMoV7、俄罗斯的9X2MΦ、西德的86CrMoV7、日本的MC2等。
立辊介绍材料
EC立辊介绍材料热轧立辊的主要作用是设定带宽和保证板材侧边的平整。
立辊轧制温度高、轧制速度慢，对轧辊的抗热裂性和耐磨性要求比较高。
目前国内外热轧板带轧机立辊普遍使用合金铸钢、半钢和锻钢材质，这三种轧辊硬度普遍偏低，一般只有40-50HSD左右。
受轧辊本身材质性能和轧制工况条件影响，普遍存在辊面起瘤、结疤、掉块和磨损严重等问题。
1、立辊轧制存在的问题（1）常规合金钢、半钢立辊轧辊耐磨性差，抗热疲劳性不足，辊面质量差，轧材边部毛刺、边裂、翘皮、划伤、黑边极大降低板材边部质量。
图1：常规立辊下机辊面图2 常见板材边部质量问题（2）立辊的换辊、拆装工作量大，占用人员多、耗费时间长，严重影响了现场的作业效率。
随着钢厂去产能、调结构工作深入开展，热轧品种钢、不锈钢、汽车高强钢和集装箱板等高附加值产品持续增加，对板材边部质量要求也将越来越高。
为满足轧钢生产发展需求，中钢邢机将立辊材质升级为综合性能更好的EC 立辊，不仅顺应了轧钢生产发展的需要，更关键的是对实现热连轧全线用辊高材质化具有重要意义。
2、EC立辊的组织、性能特点与传统半钢、合金钢等立辊材质相比，EC立辊外层合金总量最高可达20%，宏观硬度可控制在70-90HSD之间，具有红硬性好、耐磨性及抗热裂性优异的特点，远远高于传统立辊。
基体组织控制为马氏体，基体中弥散分布的大量高显微硬度MC、M2C、M7C3型碳化物颗粒，在使用中作为耐磨质点承担磨损，能够明显降低轧辊在机磨损量，实现轧制周期的成倍延长。
图3 宏观硬度对比图4 EC立辊组织500×在同等条件下，选用相同陪试样，测试耐磨性。
EC100材质和EC200材质相对耐磨性是传统材质的8倍和23倍，耐磨性显著提高。
在600℃下对试样进行2000次冷热疲劳试验，检测不同材质试样的疲劳裂纹深度、宽度和面积，其中EC100、EC200试样疲劳裂纹深度很浅，裂纹深度分别较传统材质降低65%和86%，抗冷热疲劳性能大幅提升。
轧辊深冷技术工艺
轧辊深冷技术工艺
轧辊深冷技术工艺
轧辊深冷技术工艺是指给轧辊表面进行冷却处理，以改善其硬度及耐
磨性能的一种技术工艺。
通过轧辊深冷技术工艺，可以更有效的提升
轧辊的硬度，延长其使用寿命，进而提升轧制成品的质量。
轧辊表面冷却技术采用质子束材料表面深度冷热处理（PID）工艺，质
子束材料表面深度冷热处理（PID）是一种利用电子束聚焦加热后，冷
却技术对轧辊表面进行快速冷却，从而获得深冷处理效果。
轧辊深冷技术工艺的优势：
1、可以有效提高轧辊的硬度，让轧制工艺更加稳定，延长轧辊的使用
寿命；
2、可以提高轧制的精度，降低工件的表面粗糙度，满足轧制后制件的
要求；
3、可以提高设备的耐用性和可靠性，加强轧制工艺的稳定性。
轧辊深冷技术工艺广泛应用于冶金、矿山、化工、农业等行业，可以
有效满足不同行业的生产需求。
综上所述，轧辊深冷技术工艺是轧制行业发展的一个重要分支，具有
广泛的应用前景。
它不仅可以提高轧辊的硬度，延长其使用寿命，而
且可以提高轧制的精度、提高工件表面粗糙度，提升轧制成品的质量。
为此，轧辊深冷技术工艺应该得到广泛应用，深入发展，以提高轧制工艺的稳定性。
轧辊破坏常见原因分析及对策
轧辊破坏常见原因分析及对策蔡秀丽李伟薛春福(承钢集团燕山带钢有限公司,河北承德 067002)摘要：轧辊破坏乃至断裂，会给企业生产造成极大的损失，本文结合我厂实际描述了几种常见的轧辊破坏形式，并给出了相应解决办法。
关键词：轧辊破坏现象描述解决办法1前言承钢热带厂1997年建成投产，生产至今已有10余年，在生产初期经常出现轧辊热裂纹、掉肉、局部破坏、外层剥落、甚至轧辊断裂等事故，轧辊发生故障后一般都需要做换辊处理，不仅增加了岗位作业人员的劳动量，而且降低日历作业率，造成废钢，影响成材率，影响轧机产量，同时更造成巨大的经济损失。
通过几年的摸索，对轧辊常见破坏形式进行归纳总结，并给出相应的解决办法。
2轧辊常见破环形式及对策2.1轧辊断裂2.1.1热应力断裂2.1.1.1现象描述此类断裂多发生在粗轧机，一般在粗轧换辊后开轧10块钢以内，寒冷的冬季出现的几率更大一些。
轧辊辊身断层呈径向，起源位于或接近轧辊轴线，断裂面与轧辊轴线垂直，一般发生在辊身中部，如图1所示。
图1：热应力断裂断面形状2.1.1.2轧辊破坏原因这种热应力断裂与轧辊表面和轴心处的最大温差有关。
过高的温差通常是由于轧辊表面温度升高过快造成的，产生的原因有，轧制过程中轧辊冷却水不足甚至中断，或者轧制钢开始时轧制节奏太快，轧制量过大造成的。
有资料表明，在辊役刚开始的临界轧制状态下，辊身表面与轴心之间70℃的温差就可沿轴向产生110Mpa的附加热应力。
一旦辊芯中总的轴向拉伸应力超过了材质的极限强度，就会导致突然的热应力断裂破坏。
以我厂为例，生产初期，有一次正值寒冬腊月，室外温度-20℃，厂房内温度较低，备辊正处在风口上，轧辊上线前没有预热，仅烫辊4块，在烫辊效果不好的前提下，温度较低的冷却水很快浇凉辊面，在轧制中与红钢接触，轧辊处于冷热交替中，内外表面温差大。
断辊后约10分钟，用手摸断辊边缘，触觉为凉辊，带钢轧制部位的轧辊表面微温，轧辊断口内触觉发凉。
轧辊基本知识
轧辊轧制时有关工艺问题轧辊是轧钢厂轧机的最主要生产工具，直接对轧件进行轧制加工，完成轧制过程的基本工序——金属的塑性变形。
它不仅与产品质量，产量，经济效益等都有直接的关系，是生产过程中非常重要的一个因素。
轧辊的好坏将直接影响产品的机械性能，尺寸精度，板型以及表面质量。
其次轧辊好坏也将直接影响生产的产量，如轧辊换辊次数的增加将使生产产量直接下降。
在板带热轧中一般一个换辊周期可轧2000－2500吨的轧制产量，如采用ORG在线磨辊技术产量可扩大到3500吨以上，同样如采用高速钢轧辊产量还能上升，相反如采用低质量轧辊，换辊次数就明显增加，产量就下降。
由于轧辊本身是一个生产消耗件，辊耗大小就直接影响工序成本，经济效益就会明显变化。
因此，希望轧辊制造厂能不断开发出新的高效的轧辊产品，和不断提高轧辊质量水平，同时钢铁生产厂又能不断加强轧辊管理，那对钢铁企业和轧辊企业均能产生很好的经济效益。
一，轧辊基本知识1，轧辊定义和分类轧辊是直接对轧件进行轧制加工，完成轧制过程的金属的塑性变形的主要部件。
按轧钢机类型可分为钢板轧辊和型钢轧辊,如图1所示。
钢板轧辊的辊身一般呈圆柱形，如图1a所示,主要参数为辊身长度，也是轧机的标称，如1580轧机，1700轧机，2050轧机等。
有时热轧轧辊的辊身呈微凹，当受热膨胀时，可保持轧辊较好的板型。
而冷轧轧辊的辊身呈微凸，当它受力弯曲时，也可保持轧辊较好的板型。
型钢轧机的轧辊辊身上有轧槽，根据工艺要求配置相应的孔型，粗轧机有较多的轧槽，精轧机则较少，如图1b所示，型钢轧机主要参数为轧辊的直径，也是轧辊的名义直径或轧机的标称，如1300初轧机，650型钢轧机等，如在一条生产线上有若干个工作机座，则以最后一架的轧辊名义直径作为轧钢机的标称。
由于初轧机，型钢轧机是有槽的，而且轧辊在使用过程中由粗变细是变化的。
故该类轧机的轧辊名义直径是以齿轮座的中心距作为轧辊名义直径，初轧机以轧辊辊环外径定为轧辊的名义直径。
热轧带钢轧辊破坏原因分析
热轧带钢轧辊破坏原因分析轧辊包括工作辊和支承辊，是轧机的关键零件之一，装在轧机牌坊窗口当中。
在热轧带钢生产中，轧辊的消耗量很大，尤其是工作辊，它始终与红热钢坯直接接触。
因此，找出轧辊的损坏原因并做出相应的解决措施，提高轧辊寿命，降低辊耗，是轧机制造商和用户都十分关注的问题。
在实际生产过程中，轧辊的破坏形式主要有轧辊磨损、轧辊裂纹、轧辊剥落及轧辊断裂等。
轧辊磨损轧辊磨损与其他磨损在形成机理上相同。
从摩擦学角度来讲，可理解为轧辊宏观和微观尺寸的变化。
一般讨论的轧辊磨损，包括宏观磨损和微观磨损，具体表现为轧辊直径的缩小。
然而，轧辊磨损在几何和物理条件上与一般磨损又有差别，如轧辊上的某点与轧件周期性接触；轧件上的氧化铁皮作为磨粒进入辊缝；冷却液和润滑液的作用以及热的影响等。
因此，在实际工作条件下轧辊磨损的因素很复杂，根据其产生的原因可分为以下几种：（1）机械磨损或摩擦磨损。
工作辊与轧件及支撑辊表面相互作用引起的摩擦形成的磨损。
（2）化学磨损。
辊面与周围其他介质相互作用，造成表面膜的形成与破坏的结果。
（3）热磨损。
在工作状态下，轧辊因高温作用其表面层温度剧烈变化引起的磨损。
1 工作辊磨损工作辊磨损主要是由工作辊与轧件及工作辊与支撑辊之间的相互摩擦引起的，这种摩擦包括滑动摩擦和滚动摩擦，其磨损主要发生在与轧件相接触的部位。
在生产过程中，由于带钢在轧机间形成活套，以致增大了带钢对上辊的包角，增加了接触面积的压力；带钢上表面再生氧化铁皮的滞留也增加了上辊的磨损，因此，上辊比下辊的磨损量大。
由于传动端与电机连接，因振动之故，传动侧的磨损量比换辊侧的大。
2 支承辊磨损支撑辊磨损主要是与工作辊的相对滑动和滚动造成的。
工作辊表面的炭化物颗粒将支撑辊表面的金属微粒磨削下来，使支撑辊产生磨损。
其磨损量的大小与轧辊的材质、表面硬度及光洁度、辊间压力横向分布、相对滑动量和滚动距离等因素有关。
实践证明，由于夹带大量氧化铁皮的冷却水作用在辊面，致使下支撑辊工况条件差，从而加速了轧辊的磨损。
轧辊入门知识
轧辊入门知识问：什么是轧辊？轧辊是轧钢厂轧钢机上的重要零件，利用一对或一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材。
它主要承受轧制时的动静载荷，磨损和温度变化的影响。
轧辊分热轧辊和冷轧辊两种。
常用冷轧辊中工作辊的材料有Cr3,Cr4,Cr5,9Cr,9Cr2,9Crv,8CrMoV等，冷轧辊要求表面淬火，硬度为HS45~105。
热轧辊常用的材料有55Mn2,55Cr,60Cr MnMo,60SiMnMo等，热轧辊使用在开坯，厚板，型钢等加工中。
它承受了强大的轧制力，剧烈的磨损和热疲劳影响，而且热轧辊在高温下工作，并且允许单位工作量内的直径磨损，所以不要求表面硬度，只要求具有较高的强度，韧性和耐热性。
热轧辊只采用整体正火或淬火，表面硬度要求HB190~270。
轧辊是冷弯型钢生产的主要部件工位，其质量好坏直接关系到产品的质量、产量和成本，优良的轧辊应具备以下特点：1、板型设计的合理适用以保证钢带顺利成型；2、高精度的加工尺寸以保证型材的要求；3、轧辊基体的高强度、优异的耐磨性及抗咬合性能，以确保其寿命。
目前国内制造轧辊的材料和热处理方式大致可分为三类：1、GCr15等高碳低鉻轴承钢，常规淬火处理；2、Cr12高碳高鉻冷作模具钢，常规淬火处理；3、Cr12Mo1V1，优质冷作模具钢，常规淬火加表面氮化处理。
第一类因受材料淬透性的限制，常规淬火后轧辊的耐磨性达不到要求，且修复数次后，硬度阶梯性递减量大，寿命过低；第二类Cr12具有高淬透性，高耐磨性和热处理变形小等特点，因而广泛用来制作承载荷大，批量大的轧辊；第三类Cr12Mo1V1（或SKD11、D2）经常规热处理，氮化后，各项机械性能均优于Cr12钢种，且适用高精度冷弯异型材、不锈钢型材的生产。
在分析了上述情况、轧辊受力和损坏机理的前提下，采用Cr12、Cr12MoV表面合金化处理工艺制造轧辊。
应用基体等温淬火工艺，在保证基体（HRC60～62°）的同时，轧辊表面形成致密、均匀而又光滑的碳化物层，硬度值在HV2000～3500范围内。
热轧辊加热方式
热轧辊加热方式摘要：热轧辊是一种优质的辊类产品，是钢铁制品加工的主要设备之一。
热轧辊的加热方式有多种，包括电阻加热、燃烧加热、热风加热和电磁加热等，其中，电阻加热是最常用的加热方式。
关键词：热轧辊加热方式电阻加热燃烧加热热风加热电磁加热热轧辊加热方式热轧辊是一种具有优良性能的辊类产品，是钢铁制品加工的主要设备之一，主要用于钢材的冷轧、冷拔、冷挤压、回火终点等加工，广泛应用于汽车及冶金工业中。
热轧辊的加热方式有多种，包括电阻加热、燃烧加热、热风加热和电磁加热等。
1、电阻加热电阻加热是最常见的热轧辊加热方式，它可以使热轧辊平均地加热，均匀性好，加热速度快，过热度低，加热能耗低。
电阻加热方式的优点是可以较快加热到高温，进行加工。
例如，散热器加热，因其加热效率较高，能耗较低，所以被广泛应用于热轧辊表层加热。
此外，电阻加热可以更快的控制辊体温度，可以控制温差。
2、燃烧加热燃烧加热是利用燃料的热量来加热热轧辊的一种方式，它不需要太多的设备，但是容易产生烟尘，对环境污染较大，加热速度较慢，受外界环境影响容易降低加热效率。
3、热风加热热风加热是利用热空气流动在热轧辊表面的力量来进行加热的方式，加热速度较快，可以较好的节省能耗，但是需要长时间的加热，比电阻加热的加热更慢，对空气环境和加热表面构造要求较高，温差偏差较大，一般适用于小规格的热轧辊表面的加热。
4、电磁加热电磁加热是利用电磁力的原理，使热轧辊表面受到一定的磁场场强，从而电流中被加热进行加热的方式。
它加热速度快，加热均匀性好，不产生废气等优点，但电磁加热的能耗比较高，一般只用于小型热轧辊表面的加热。
总之，热轧辊的加热方式有多种，具体使用哪种加热方式可以根据实际情况，选择和应用最合适的加热方式。
浅析高速线材轧辊管理
浅析高速线材轧辊-辊环-轧槽管理轧辊，辊环是高速线材生产设备轧钢机的重要部件。
也是生产中的消耗件。
轧辊，辊环的尺寸结构. 材质. 使用. 维护相当大的程度上决定了轧机的技术水平。
也是组织生产中的主要管理对象。
它的质量优劣，管理技术水平高低，直接影响着产品质量，产量。
影响着企业的经济效益。
所以说轧辊，辊环的管理在高线生产中由其重要。
下面浅析论述怎样管理高速线材轧辊，辊环。
1. 静态管理A.轧辊特性及工作条件分析以及轧辊,辊环选型由于粗轧时的坯料断面大,轧制温度高,轧制速度低(最低为0.1m/s), 所以粗轧机组的轧辊工作条件十分恶劣,特别在轧制速度低,压下量大时,轧件通过轧制变形区时,在轧制变形区的轧辊表面将被加热到500~700℃.离开轧制变形区后的轧辊表面又骤冷,轧辊冷热交变的应力,很快会出现龟裂状的热疲劳裂纹,粗轧前几道轧制力大,轧制力矩大,在压力和力矩的共同作用下也容易出现表层疲劳裂纹,所以粗轧机轧辊的强度是影响轧辊寿命的非常重要的指标.粗轧机的轧件较大,轧制变形渗透能力不够,金属表面流动量大.导至轧辊磨损的重要原因,也是轧辊表面变耝糙的原因之一,要提高轧辊抗磨损能力必须要提高轧辊的硬度及韧性.在轧辊材质选择时,先分析高速线材轧机各机组的工作条件和轧辊特性后,再正确地选用合适的轧辊.粗轧机组一般选用球墨铸铁轧辊,硬度HS45~48.中轧机组选用高铬镍无限冷硬轧辊,预精轧,精轧机组选用碳化钨硬质合金辊环。
B. 孔型,样板设计(1). 断面孔型设计. 根据钢坯和成品的断面形状. 尺寸及产品性能的要求, 选择孔型系统, 确定道次的变形量和设计各孔型和尺寸.(2). 轧辊孔型设计. 根据断面孔型设计, 确定孔型在每个机架上的配置方式, 数目, 轧辊上孔型之间的距离, 开糟深浅, 以保证轧机能正常轧制, 操作方便, 具有最高的产量和最佳产品质量(3). 孔型样板设计. 为了轧辊在加工中迖到孔型设计标准，设计出孔型样板。
热轧辊使用寿命
热轧辊是钢铁制造过程中不可或缺的关键部件，主要用于热轧工序中轧制钢材。
热轧辊的使用寿命取决于多种因素，包括材料选择、热处理工艺、工作环境以及维护保养等。
首先，热轧辊的材料对其使用寿命有直接影响。
常用的材料有碳钢、合金钢、碳化铬钢以及陶瓷材料等。
其中，碳化铬钢因其优良的热硬性和耐磨性而被广泛应用于高温高压的工作环境中。
此外，随着材料科学的发展，一些新型复合材料和高性能合金也被用于制造热轧辊，以进一步提高其耐用性。
其次，热处理工艺对于提高热轧辊的使用寿命至关重要。
热轧辊通常需要经过淬火、回火等热处理过程来增强其力学性能，尤其是表面硬度和韧性。
正确的热处理能够使辊面形成一层耐磨的硬化层，同时保持核心部分的韧性，以抵抗热轧过程中的磨损和变形。
再者，工作环境的温度、压力以及接触的金属材料都会影响热轧辊的磨损速率。
在高温环境下，辊面可能会发生软化，降低耐磨性；而高压和粗糙的金属表面则会加速辊面的磨损。
因此，合理控制轧制参数和工作条件对于延长热轧辊的使用寿命非常重要。
最后，定期的维护和及时的修复也对热轧辊的寿命有显著影响。
通过定期检查辊面的磨损情况、及时更换受损的辊件以及采用润滑措施等，可以有效地减缓磨损进程，延长热轧辊的使用周期。
综上所述，提高热轧辊的使用寿命需要从材料选择、热处理工艺、工作条件控制以及维护保养等多个层面综合考虑和实施。
通过不断的技术创新和管理优化，可以有效提升热轧辊的性能和寿命，降低生产成本，提高钢铁企业的经济效益。
轧制知识点——精选推荐
轧制知识点1、什么叫箔材？带材？板材？箔材是指横断⾯呈矩形，厚度均⼀并等于或⼩于0.20mm的轧制产品带材是指横断⾯呈矩形，厚度均⼀并⼤于0.20mm，以成卷交货的轧制产品板材是指横断⾯呈矩形，厚度均⼀并⼤于0.20mm，以平直状外形交货的轧制产品2、什么叫前滑和后滑，如何测定前滑值，前滑的意义轧制过程中⼀部分的轧件超前于轧辊在该处的圆周速度的⽔平分量，此现象称为前滑，这⼀区域称为前滑区。
另外⼀部分的轧件落后于轧辊在该处的圆周速度的⽔平分量，此现象称为后滑，这⼀区域称为后滑区。
在轧制理论中，通常将轧件出⼝速度Vh与对应点的轧辊线速度之差同轧辊线速度的⽐称为前滑值设Sh为前滑值，V为轧辊的圆周速度，Vh为轧件出⼝速度，则有：Sh ＝（Vh －V）／V×100％＝﹙V h t－Vt ﹚／Vt =﹙l h－l0﹚／l0×100％式中：lh－在时间t内轧出的轧件长度；l0—在时间t内轧辊表⾯任⼀点所⾛的距离按上⾯的公式⽤实验的⽅法测定出前滑⽐较容易，⽽且准确。
⽤下法实测：⽤冲⼦在轧辊表⾯上打出距离为L0的两个⼩坑，轧制后⼩坑在轧件上的压痕距离为Lh，代⼊公式就很容易得到前滑数值。
但是热轧时，轧件上两压痕之间距Lh是冷却后测量的，所以必须予以纠正为Lh＝L’h[l+(t1-t2) ]其中L’h-轧件冷却后测得两压痕间的距离；α—轧件的线膨胀系数。
意义：（1）卷取机的线速度要⼤于轧辊速度，否则，带材会卷不紧。
为了使带材建⽴起张⼒，卷取机的线速度，必须要⼤于轧件的出⼝速度。
（2）连轧过程中必须保持各机架之间的速度协调。
连轧中如果不考虑前滑值，则会破坏秒流量相等条件。
可能造成拉带或者堆带现象。
（3）热轧机的轧辊与辊道的速度匹配，也必须考虑前滑的影响。
（4）⽤测定的前滑值，可确定稳定轧制条件下的外摩擦系数。
3、什么叫压下率（加⼯率）？在轧制过程中，材料的压下量与材料原始厚度之⽐叫压下率4、轧制过程的四个阶段？咬⼊条件？改善咬⼊条件的措施？1）开始咬⼊阶段：轧件开始接触到轧辊时，由于轧辊对轧件的摩擦⼒的作⽤，实现了轧辊咬⼊轧件，开始咬⼊为⼀瞬间完成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
轧辊热处理轧辊按工作状态可分为热轧辊和冷轧辊，按所起的作用可分为工作辊、中间辊、支承辊，按材质可分为锻辊和铸辊（冷硬铸铁）。
通常轧辊的服役条件极其苛刻，工作过程中承受高的交变应力、弯曲应力、接触应力、剪切应力和摩擦力。
容易产生磨损和剥落等多种失效形式。
不同的用途、不同类型的轧辊处在各自特定的工况条件，其大致的性能要求如下：轧辊类型主要性能要求辊身硬度工作温度℃热轧工作辊抗热疲劳裂纹性能，抗表面粗糙性能 HB：196~302 室温~850冷轧工作辊高硬度，耐磨性，抗疲劳剥落性能HS：90~105 室温~180对热轧辊来说，辊面不允许出现裂纹，表面裂纹缺陷容易造成应力集中，加速扩展而使轧辊失效。
热疲劳裂纹主要起因于周期性交变热应力，严重情况下，裂纹扩展可能造成辊面剥落，甚至断辊。
冷轧辊主要失效形式包括划伤、粘辊和剥落等。
冷轧辊辊身表面应有高而均匀的硬度，其优劣表现在辊身工作层的耐磨性，即耐粗糙性。
大型热轧锻钢工作辊用钢的化学成分、临界点以及工艺参数如下。
热轧锻钢工作辊用钢化学成分（%）钢号 C Si Mn P S Cr Ni Mo V Cu55Cr 0.50~0.60 0.17~0.37 0.35~0.65 ≤0.025≤0.025 1.00~1.30 ≤0.30 - - ≤0.2550CrMnMo 0.45~0.55 0.20~0.60 1.30~1.70 1.40~1.80 - 0.20~0.60 -60CrMnMo 0.55~0.65 0.25~0.40 0.70~1.00 0.80~1.20 - 0.20~0.30 -50CrNiMo 0.45~0.55 0.20~0.60 0.50~0.80 1.40~1.80 - 0.20~0.60 -60CrNiMo 0.55~0.65 0.20~0.40 0.60~1.00 0.70~1.00 1.50~2.00 0.10~0.30 -60SiMnMo 0.55~0.65 0.70~1.10 1.10~1.50 - - 0.30~0.40 -60CrMo 0.55~0.65 0.17~0.30 0.50~0.80 0.50~0.80 ≤0.25 0.30~0.4060CrMoV 0.55~0.65 0.17~0.37 0.50~0.80 0.90~1.20 - 0.30`0.40 0.15~0.3570Cr3Mo 0.60~0.80 0.40~0.70 0.50~0.90 2.00~3.00 0.40~0.60 0.25~0.60 -常用热轧锻钢工作辊的临界点及工艺参数钢号临界点热处理Ac1 Ac3 Ar1 Ms 正火温度（℃）淬火温度（℃）回火温度（℃）55Cr 735 755 - - 840~850 820~840 590~63060CrMo 676 805 685 - 840~860 860~870 600~66060CrMoV 765 798 - 265 890~910 860~880 600~68060CrMnMo 700 805 655 - 820~840 860~870 650~68060SiMnMo 700 760 - - 810~830 830~850 570~65070Cr3Mo 800 - 700 195 810~880 860~880 -热轧工作辊进行的热处理一般有锻后热处理和调质。
1）锻后热处理锻后热处理的主要目的是消除锻后应力，细化晶粒，改善切削性能。
锻后热处理还有扩氢作用。
扩氢时间视钢锭氢含量而定，一般认为[H]≤2×10-4%时，可取消扩氢处理。
2）调质热轧工作辊的最终热处理是调质。
调质的目的是保证轧辊表面获得规定的硬度和力学性能，并保证心部具有足够的韧性。
大型冷轧锻钢工作辊用钢的化学成分、临界点以及工艺参数冷轧锻钢工作辊用钢化学成分（%）钢号 C Si Mn P S Cr Ni Mo W V Cu8CrMoV 0.75~0.85 0.20~0.40 0.20~0.40 ≤0.025 ≤0.025 0.80~1.10 ≤0.25 0.55~0.70 - 0.08~0.12 ≤0.2586Cr2MoV 0.83~0.90 0.18~0.35 0.30~0.45 1.60~1.90 0.20~0.35 - 0.05~0.159Cr 0.85~0.95 0.25~0.45 0.20~0.35 1.40~1.70 - - -9Cr2 0.85~0.95 0.25~0.45 0.20~0.35 1.70~2.10 - - -9Cr2Mo 0.85~0.95 0.25~0.45 0.20~0.35 1.70~2.10 0.20~0.40 - -9Cr2W 0.85~0.95 0.25~0.45 0.20~0.35 1.70~2.10 - 0.30~0.60 -9Cr3Mo 0.85~0.95 0.50~0.70 0.20~0.40 2.50~3.50 0.20~0.40 - -60CrMoV 0.55~0.65 0.17~0.37 0.50~0.85 0.90~1.20 0.30~0.40 - 0.15~0.35常用冷轧锻钢工作辊的临界点及工艺参数钢号临界点热处理Ac1 Ac3 Ar1 Ms 正火温度（℃）淬火温度（℃）回火温度（℃）9Cr 746 860 700 270 880~910 880~890 660~7109Cr2 740 840 680 270 860~890 880~890 660~7109Cr2Mo 760 850 - 190 830~860 880~890 700~7609Cr2W 750 850 680 240 870~900 880~890 700~760冷轧工作辊次热处理一般有锻后热处理，调质和表面淬火。
锻后热处理锻后热处理的目的是降低硬度，消除残余应力，同时还改善组织，得到细粒珠光体，消除网状碳化物。
锻后热处理还有扩氢作用。
扩氢时间视钢锭氢含量而定，一般认为[H]≤2×10-4%时，可取消扩氢处理。
调质调质的目的是为表面淬火提供组织准备，使辊颈和辊心得到强韧性配合良好的粒状珠光体组织，获得良好的综合力学性能，以承受激烈的表面淬火。
表面淬火表面淬火使工作辊获得高硬化层。
表面淬火方法按加热方法可分整体快速加热淬火法和连续感应加热淬火法，目前后者在生产实践中应用更广。
在连续式感应加热淬火工艺方法中双频感应淬火很有特色，它使用两种不同频率的感应器匹配进行感应加热，在辊面温度控制和加热层温度分布方面的具有明显的优势。
典型的双频淬火装备以电流透入深度较大的工频感应器作为主感应器，实现深层加热，均热一段时间后，再使用一个中频感应器来得到较深的经过等温的奥氏体化层,淬后获得所需的淬硬层深度。
中频电源以250 Hz为佳，也有使用500、1000、1200和2500Hz。
中频感应器的功率一般为工频感应器的1/2~1/4。
中频感应器和工频感应器之间的间距为90~120mm。
感应器上升速度为0.5~0.6mm/s感应器与工件之间的间隙一般为 mm。
轧辊要在加热炉内整体预热，心部要预热透。
提高预热温度，有利于提高加热深度和缩短奥氏体化时间。
根据轧辊淬硬层深的要求，可预热至220℃~500℃，整体预热后装卡到淬火机床上进行感应淬火[1]。
感应淬火过程时将整体预热的轧辊预热到指定温度后，将轧辊装卡到活动框架上，辊身下端面与工频感应器下平面保持在一个水平面上，两个感应器从送电到全部进入辊身正常淬火，其功率逐渐增加，直到淬火全功率。
同样，当感应器离开辊身上端面时，功率也有大到小逐渐减小，直至全部离开辊身。
感应加热完成后，为减小淬火应力，应进行适当预冷后再喷淬。
由于奥氏体在高温阶段比较稳定，喷水器与下感应器之间有40mm的空隙，辊面温度下降到850℃左右，不会影响淬火硬度。
辊身下降进入喷水器位置后，低压大水量连续喷射冷却7~10min，使淬硬层深度范围内的冷却速度超过贝氏体临界冷却速度直至冷却到Ms以下，再浸水冷却。
浸水冷却时间按辊身直径每100mm冷却15min计算，终冷温度≤50℃。
冷轧工作辊淬火后应及时回火。
回火温度根据要求的辊身表面硬度而定。
一般来说，硬度大于90HS的轧辊的回火温度为140℃~150℃，硬度为70~85HS的轧辊的回火温度为310℃~330℃。
辊身硬度大于95H S的轧辊，在精车和粗磨后应进行第二次回火，回火温度比第一次低10℃目前铸铁轧辊的生产中，普遍采用消除内应力退火、石墨化退火、正火和回火等工艺消除内应力退火铸铁轧辊在浇注后的冷却过程中，各部位通过塑性到弹性变形温度的时间不同；在冷却过程中轧辊发生石墨化和各种相变时其体积变化，这两个因素使轧辊由表面至中心产生很大的应力。
低温退火，可在短时间内有效的消除轧辊内应力。
根据轧辊的材质、尺寸和铸造条件确定低温退火的加热速度、加热温度、保温时间和冷却速度等工艺参数。
石墨化退火球墨铸铁轧辊的组织中往往存在着过多的自由渗碳体，具有形成白口的倾向性。
为了获得较高的综合力学性能，可采取石墨化退火工艺。
石墨化退火分为高温石墨化退火和低温石墨化退火。
为了消除球墨铸铁铸态组织中出现的大量的共晶渗碳体或自由渗碳体，需要采取高温石墨化退火的热处理工艺。
当原始组织中的自由渗碳体少于8％，其组织为铁素体+珠光体+石墨或珠光体+石墨，欲获得铁素体基体的球墨铸铁，则采用低温石墨化退火的热处理工艺。
对于冷硬或无限冷硬球墨铸铁轧辊，多采取高温石墨化退火工艺。
正火铸铁轧辊正火的目的是增加基体中的珠光体或索氏体组织的数目和弥散度，从而提高铸铁轧辊的强度、硬度、耐磨性，并保持一定的塑性与韧性。
正火按加热温度可分为高温奥氏体化正火和中温部分奥氏体化正火。
高温奥氏体化正火加热温度在Ac3以上某个温度范围；部分奥氏体化正火加热温度在Ac1至Ac3范围内。
(1) 高温完全奥氏体化正火。
球墨无限在冷硬轧辊和球墨半冷硬轧辊可采用高温完全奥氏体化正火。
加热温度一般在900~960℃，经保温基体全部变为奥氏体，然后出炉空冷、风冷或喷雾冷却，从而获得珠光体或索氏体基体的铸铁轧辊。
若辊径较大，正火冷速不足于抑制二次渗碳体的析出，往往需要增加一次正火，以增强正火效果。
(2 ) 中温部分奥氏体化正火。
中温部分奥氏体化正火处理方法是将轧辊在正火温度（约800℃~880℃）保温一段时间，然后空冷，再回火。
由于奥氏体化的温度较低，在金属基体中存在着少量分散分布的铁素体，因此具有较高的综合力学性能。
正火后的轧辊一般要进行回火处理。
回火时的升温速度应≤20℃／小时，若升温速度过快，产生新的热应力与原有应力叠加易使轧辊断裂。
锻钢支承辊经斑竹鼓励，再接再厉：锻钢支承辊材质按Cr含量，一般有：1%Cr：MC1等2%Cr：9Cr2Mo等3%Cr：70Cr3Mo等4%Cr：45Cr4NiMoV等5%Cr：50Cr5MoV等锻钢支承辊的制造流程：备料→电炉粗炼钢水→钢包精炼→真空浇注→锻造→锻后热处理→粗加工→预备热处理→半精加工→性能热处理1. 冶炼早期的支承辊平炉冶炼+大气浇注，支承辊的冶金质量难以保证，常因氢含量超标而发生置裂事故。