轧辊材质选用
轧辊材质
H13是热作模具钢，执行标准GB/T1299—2000。
统一数字代号T20502；牌号4Cr5MoSiV1；H13合金工具钢简称合工钢，是在碳工钢的基础上加入合金元素而形成的钢种。
其中合工钢包括：量具刃具用钢、耐冲击工具用钢、冷作模具钢、热作模具钢、无磁模具钢、塑料模具钢。
硬度：退火,245～205HB,淬火,≥50HRC
布氏硬度HBW10/3000（≤235））
使用周期：铜：
铝：
材料名称：合金工具钢牌号：5CrMnMo
标准：GB/T 1299-1985 ●硬度：44～48
使用周期：铜：
铝：
该钢是热作模具钢,除淬透性,耐热疲劳性稍差外,5CrMnMo钢具有与5CrNiMo钢类似的性能,淬透性稍差.此钢适于制作要求具有较高强度和高耐磨性的各种类型锻模.要求韧
性较高时,可采用电渣重熔钢.
碳C ：0.50～0.60硅Si：0.25～0.60
锰Mn：1.20～1.60
硫S ：≤0.030
磷P ：≤0.030
铬Cr：0.60～0.90
镍Ni：允许残余含量≤0.25
铜Cu：允许残余含量≤0.30
钼Mo：0.15～0.30
820～850 油150～180 至150～180℃后小型模具冷空，大中型模具立即回火52～58
注：1.中型锻模采用加热温度的上限，小型锻模采用加热温度的下限；
2.为减小模具淬火后的应力和变形，淬火时最好先冷空至740～760℃，然后油冷，冷至150～180℃左右，取出并立即退火；。
轧辊种类
轧辊分类1.合金铸钢轧辊Alloy Cast Steel Roll合金铸钢轧辊是采用电弧炉冶炼优质钢水，采用先进的铸造、热处理工艺技术制造，具有很高的强度、优良的抗热裂性、韧性、耐磨性、适用于型钢粗、中轧机，热轧带钢粗轧机架用辊及热轧带钢支承辊。
辊身金相组织为珠光体或回火索氏体。
2.半钢轧辊Adamite Rolls半钢轧辊是性能介于钢辊和铁辊之间的一种轧辊材质，含有镍、铬、钼等合金元素，其基体组织中含有一定量的碳化物，采用特殊的热处理工艺，有高的耐磨性、强的韧性和好的热抗性，最大的特点是在工作层中几乎没有硬度降落。
适合带钢热连轧机粗轧、精轧前段；棒线轧机粗轧、中轧、预精轧机架；万能轧机、悬臂轧机辊环、辊套。
3.石墨钢轧辊Graphite Steel Rolls石墨钢轧辊的性能与半钢轧辊类似，其最大特征是组织中有少量细小石磨存在。
它可以提高轧辊的热轧辊的抗热裂性能和抗氧化铁皮黏附性能，主要适用于粗轧或初轧机架。
4.高速钢轧辊High Speed Steel Rolls高速钢轧辊在高温下具有很高的硬度和耐磨性。
它是用离心方法生产的，芯部材质为球墨铸铁。
通过成分和热处理工艺控制，工作层硬度可达80-85HSC，马氏体基体上分布有钒、钨、铌、钼复合碳化物，保证了工作层硬度均一，孔型磨损均匀。
这种辊用于精轧机架，增加作业时间，改善轧材表面质量。
5.GNV轧辊GNV Rolls粗轧机架用轧辊需要一些特性相互结合，其中某些特性会相互抵消对方的作用，这些特性包括耐磨性、耐热裂性、耐冲击性、热硬度和热强度等。
过多的网状碳化物能提高耐磨性、耐冲击性，但它严重降低了断裂韧性，这在粗轧情况下，会促使热裂纹形成发展。
要减小过多碳化物的影响，又能保持耐磨性，就要加入镍、钼等合金元素，使基体形态为贝氏体/马氏体（针状），比通常的珠光体基体更耐磨。
钼元素还有助于提高轧辊高温硬度。
GNV轧辊就是采用高合金材质加上特殊热处理制造出来的，基体组织中碳化物的含量小于5%，满足粗轧机架要求。
轧辊
精轧机座：一般为碳化钨的硬质合金。因为它具有良好的热传导性， 在高温下有硬度下降小，耐热疲劳性能好，耐磨性好，强度高等特 点
第四节 轧辊受力及轧制力矩的计算
一、摩擦圆概念
Q—外力；N—正压力；T—摩擦力；R—N与f的合力；
φ—摩擦角：正压力N与合力R之间的夹角
平衡状态：∑F=0
Q-R=0
∑M=0
M=Rρ
ρ—摩擦圆半径
ρ=d/2sin φ
因为φ<50,很小,sin φ≈tg φ ≈f(摩擦系数）
所以
ρ=d/2 ·f
结论：
（1）合反力永远与摩擦圆相切；
（2）合反力形成的力矩与M方向相反。
初始状态
稳定状态
二、二辊轧机轧制力矩计算 （1）简单轧制：两辊都驱动； 直径相同，转速相同；轧制时，除 了轧制力外不受其他力作用；相对轧制线受力相同 （2）受力分析
四、轧辊材料的选取 （1）初轧机、钢坯轧机、厚板轧机、大型轨梁轧机、型钢粗轧机： 一般选用锻钢轧辊，要求较高的用合金钢轧辊。型钢粗轧机多采用 铸钢轧辊。 原因：压下量大，轧制力大，有冲击负荷，要求轧机具有高强度和 较大的摩擦系数（因为易于咬入，从而加大压下量）
（2）中小型轧机的精轧机座轧辊： 大多采用铸铁轧辊，也有采用球墨铸铁的。 原因：这类轧机着重要求硬度和耐磨性，使产品尺寸精确，表面质 量好，并能减少换辊次数，提高生产率。
是梅花形的，力的作用方式如下图所示，试校核轧辊强度。
5、已知某1200初轧机轧辊第一孔型轧制力P1=3MN，压下螺丝中心 距a=3000mm；第一孔距一端压下螺丝中心距离为1000mm；第一孔型 轧辊工作直径D1=900mm；轧辊辊颈直径d=600mm；辊颈与辊身交接 面距压下螺丝中心线距离e=300mm；轴承摩擦系数f=0.01.，辊头为 扁头，轧辊材质为锻钢辊，σb=700MPa。传动端为A端，如图所示。 请设计扁头并校核轧辊强度。
轧辊种类的划分
轧辊种类的划分
轧辊是用于金属轧制的设备，根据其用途和材质不同，可以分为以下几种类型：
1. 热轧辊：适用于热轧工艺，一般由合金钢制成，具有较高的热强度和磨损耐受能力。
2. 冷轧辊：主要用于冷轧工艺，一般由高速钢或工具钢制成，具有较高的硬度和表面光滑度。
3. 镀膜轧辊：表面经过涂层处理，如镀铬、镀钛、镀钨等，以增加轧辊的耐磨性和耐腐蚀性。
4. 粗轧辊：主要用于对厚板坯进行初轧的辊子，通常由铸铁或钢制成。
5. 精轧辊：用于对轧制薄板或带材进行精密轧制的辊子，一般由合金钢或特殊钢制成。
6. 工艺轧辊：用于特殊工艺要求的轧制过程，如钢管轧辊、轧辊修磨辊等。
7. 形状轧辊：具有特殊形状的辊子，如花纹辊、包覆辊等，用于定制特殊形状的轧制产品。
8. 支撑辊：用于支撑轧辊运转的辅助辊子，常见的有支撑辊、导向辊等。
以上为一些常见的轧辊种类划分，根据具体的工艺需求和被轧制材料的特性，还可以有更细分的分类。
轧辊按照材质该如何分类？
轧辊按照材质该如何分类？轧辊是金属材料加工中的关键部件之一。
它的作用是将金属材料压制成所需的厚度和形状。
为了满足不同的加工需求，轧辊会根据其材质进行分类。
在本文中，我们将探讨轧辊按照材质分类的原因和方法。
为什么需要按照材质分类？轧辊的制造材料会直接影响到其使用寿命、耐磨性、抗腐蚀能力等性能指标。
因此，轧辊的材料选择必须要考虑到其所用的加工材料和工作环境。
按照材质分类有利于对不同性能要求的轧辊加以区分，从而更好地适应不同的加工环境、加工材料及加工工艺。
轧辊按照材质分类的方法1. 铸铁轧辊铸铁轧辊是应用最为广泛的轧辊。
其材质主要包括灰铸铁和球墨铸铁两种。
灰铸铁的铸造件组织为灰色，呈片状石墨和铁素体交替排列，具有较高的硬度和耐磨性能，适用于中低强度材料的加工。
球墨铸铁的组织为球状石墨和铁素体交替排列，硬度较低，但韧性更好，适用于高强度材料的加工。
2. 表面硬化轧辊表面硬化轧辊是将较硬的表面层与轧辊较软的内部区分开来。
其制造方法包括渗碳、喷焊、氮化等。
硬化表面的轧辊抗磨性能较好，但韧性降低，容易产生裂纹。
3. 板材专用轧辊板材专用轧辊是用来加工冷轧、热轧板材及其它较薄材料的轧辊。
其主要材质为铸铁或轴承钢，具有较高的硬度和耐磨性。
4. 高速轧辊高速轧辊材料的选择主要考虑到其机械性能和高温强度。
其制造材料包括高速度钢和硬质合金等。
5. 计算机控制轧辊计算机控制轧辊适用于需要更高的精度和更长的运行寿命的加工生产线。
其制造材料包括合金灰铸铁和高速钢等。
小结轧辊按照材质分类的原因主要是为了满足不同的加工需求，并且可以优化加工环境和工艺。
轧辊的种类是多种多样的，其具体材料的选择将受到加工材料和工作环境的影响。
在制作轧辊时，应根据具体情况进行综合考虑，选择适合的材质进行制造。
轧辊型号分类
轧辊型号分类轧辊型号及其分类•按材质分类–铁质轧辊：由铸铁、合金钢等铁质材料制成的轧辊。
具有较高的硬度和强度，适用于对硬材料进行轧制。
–合金轧辊：由钢材与其他合金元素（如钴、铬等）合金化制成的轧辊。
具有耐磨性、耐蚀性等优点，适用于对高硬度材料进行轧制。
–陶瓷轧辊：由陶瓷材料制成的轧辊。
具有耐高温、耐磨性好等特点，适用于对高温、脆性材料进行轧制。
•按结构分类–平辊轧辊：由平面辊筒组成的轧辊。
平辊轧辊适用于对宽度较大的材料进行轧制，轧制效果均匀。
–斜辊轧辊：由斜辊筒组成的轧辊。
斜辊轧辊适用于轧制较薄的材料，可实现较好的轧制效果。
–异型辊轧辊：由具有特定形状的辊筒组成的轧辊。
异型辊轧辊通常用于对特殊形状的材料进行轧制，可以定制不同的辊筒形状以满足轧制需求。
•按用途分类–冷轧辊：用于对冷态材料进行轧制的轧辊。
冷轧辊可实现材料的塑性变形和表面质量的提升。
–热轧辊：用于对热态材料进行轧制的轧辊。
热轧辊主要用于大型轧机，能够实现高速、高温下的轧制。
–中间辊：位于轧机两辊之间，起支撑、传递轧制力等作用。
中间辊一般采用合金材料制成，具有较高的硬度和耐磨性。
–支承辊：位于轧机两辊之外，起支撑作用，使轧机稳定运行。
支承辊通常采用铁质材料制成，具有良好的强度和稳定性。
–导入辊：用于将材料导入轧机的轧辊。
导入辊通常采用平辊结构，以保证材料的均匀进入轧机。
–导出辊：位于轧机出料端，用于将轧制后的材料导出。
导出辊的结构通常根据轧制需求进行设计。
以上是对轧辊型号的常见分类及相关说明。
不同的轧辊型号适用于不同的材料和轧制工艺，能够满足不同的生产需求。
如需具体了解某一型号的轧辊，请联系相关专业人员或生产商。
轧辊材料
常用的轧辊材料有合金锻钢、合金铸钢和铸铁等：(1)合金锻钢。
用于轧辊的合金锻钢，在我国国家标准中已有规定，GB/T 13314-1991标准中列出了热轧轧辊和冷轧轧辊用钢。
热轧轧辊用钢有55Mn2、55Cr、60CrMnMo、60SiMnMo等。
冷轧轧辊用钢有9Cr、9Cr2、9CrV、9Cr2W、9Cr2Mo、60CrMoV、80CrN13W、8CrMoV等。
(2)合金铸钢。
用于轧辊的合金铸钢种类尚不多，也没有统一标准。
随着电渣重熔技术的发展，合金铸钢的质量正逐步提高，今后合会铸钢轧辊将会得到广泛应用。
(3)铸铁。
铸铁可分普通铸铁、合金铸铁和球墨铸铁。
铸造轧辊时，采用不同的铸型，可以得到不同硬度的铸铁轧辊。
因此，有半冷硬轧辊、冷硬轧辊和无限冷硬轧辊之分：1)半冷硬轧辊。
轧辊表面没有明显的白口层，辊面硬度HS≥50。
2)冷硬轧辊。
表面有明显白口层，心部为灰口层，中间为麻口层，辊面硬度HS≥60。
3)无限冷硬轧辊。
表面是白口层，但白口层与灰口层之间没有明显界限，辊面硬度HS≥65。
铸铁轧辊硬度高，表面光滑、耐磨，制造过程简单且价格便宜。
其缺点是强度低于钢轧辊。
只有球墨铸铁轧辊的强度较好。
无限冷硬铸铁轧辊的发展无限冷硬铸铁轧辊是一种应用已久的轧辊材质，早在20世纪初，普通无限冷硬铸铁轧辊就在热轧带钢轧机上广泛应用。
无限冷硬铸铁轧辊的材质介于冷硬铸铁和灰口铸铁之间。
与冷硬铸铁相比，其铁水中硅含量较高(含0.7%~1.6%Si)，因此无限冷硬铸铁轧辊辊身工作层基体组织内除含有与白口铸铁中相近似数量的碳化物和莱氏体外，还存在均匀分布的石墨。
无限冷硬铸铁轧辊中还常常加入不同含量的Cr、Ni、Mo等合金元素，随着Cr、Ni、Mo含量的增加，其硬化层深度大大增加。
无限冷硬铸铁轧辊辊身基体组织中含有较多的碳化物，具有较好的耐磨性；此外，在基体组织中均匀分布的少量细小石墨，起到了松弛机械应力的作用，有利于减轻辊身表层的剥落缺陷；同时，石墨本身具有良好的导热性能，在轧钢过程中，轧辊表面受热冲击时，石墨起缓冲热应力的作用，有利于防止热裂纹的产生。
轧辊的材质——精选推荐
轧辊的材质5m宽厚板轧辊材质的选择和使⽤管理（钢板⽣产⼯艺培训班的培训内容：轧辊部分。
授课⼈：杜希恩）由于5m宽厚板轧机轧辊消耗较⼤，按⽬前国内平均吨钢轧辊消耗0.8Kg/吨（宽厚板单机⽣产可能超过1Kg/吨）来计算，每年宽厚板的轧辊消耗将达到1200吨以上，轧辊消耗费⽤达6000余万元。
轧辊作为⼀种长期反复使⽤在恶劣环境下⼯作的轧钢⼯具，其正常的磨损消耗只是经济损失的⼀部分。
⽽由于材质选择不当、使⽤和维护不当等原因造成的轧辊事故，常常造成更多的相关损失和间接损失。
例如事故的同时往往有可能使配对辊或⽀撑辊受损、轧废、轧机和配套设备的损坏、⾮计划换辊停机、事故处理影响时间和成本、合同不能兑现等损失。
因此，深⼊研究轧辊材质的选择、轧辊使⽤和维护技术，以进⼀步提⾼板材表⾯质量，降低轧机故障率，降低轧辊消耗，已经成为我们亟待解决的课题。
⼀、轧辊材质的选择轧辊按制造材料主要分为：铸钢系列轧辊、铸铁系列轧辊、锻造系列轧辊三⼤类别。
铸钢轧辊有碳素铸钢轧辊、合⾦铸钢轧辊、半钢轧辊、⽯墨钢轧辊、⾼铬钢轧辊、复合铸钢轧辊、⾼速钢轧辊、半⾼速钢轧辊等。
铸铁轧辊有冷硬铸铁轧辊、⽆限冷硬铸铁轧辊、球墨铸铁轧辊、⾼铬铸铁轧辊四⼤类。
锻钢轧辊主要有：热作模具钢类、铬轴承钢类、冷轧模具钢类、⾼速钢和半⾼速钢类、锻造半钢和锻造⽩⼝铁类等。
轧辊材质的选择是⼀个⽐较复杂的⼯程，要综合考虑轧机的特点、轧辊的⼯作条件、各类轧辊材质特性、辊型设计等因素。
因此，要根据5M宽厚板轧机特点，轧制坯料和产品的种类规格，轧制节奏、产量，轧制温度、轧制速度、轧制⼒、压下量、换辊周期、磨削制度等轧机和轧辊⼯作的基本条件的基本情况，得出本机架对轧辊的性能要求，根据各类轧辊所具有性能特点，考虑本机架轧辊设计要求或⽬前使⽤的轧辊主要失效形式以及⽤户急需解决的问题等因素，最终确定适合本机架的轧辊材质、技术性能指标等。
1、5m宽厚板轧机轧辊材质的选择5m宽厚板轧机为四辊可逆式单机架轧机，粗轧和精轧都在同⼀机架上完成。
轧辊材质选用
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(%)物理性能用途承制范围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。
表面的微细石墨孔隙还能改善轧辊的咬入能力。
化学成分(%)物理性能用途承制范围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(%)物理性能用途承制范围104 高镍铬无界冷硬铸铁轧辊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。
使用中充分水冷是必要的。
化学成分(%)物理性能代号硬度HS 抗拉强度MPa抗弯强度HS冲击韧性×104J/m2弹性模量kMPaHNiCr-1 70-85 350-450 450-650 3-7 150-190 HNiCr-2 60-75 350-450 450-650 2-6 150-190灰芯35-50 ﹥190 350 3-7 110-150 球芯35-50 ﹥350 550 4-7 160-190 硬度分布曲线示例：距表面距离（m m）用途：热带连轧精轧后段工作辊宽、中厚板轧机粗轧、精轧机架工作辊热带（板）四辊平整机工作辊、支撑辊，横切平整辊炉卷轧机工作辊高速线材轧机预精轧辊环有色金属板材轧机工作辊承制范围制造方法辊身直径(mm) 辊身长度(mm) 净重(t)离心法Φ280-1350 400-4300 45全冲洗法Φ800-1300 ≤5500105高铬复合铸造轧辊高铬复合轧辊工作层含有6~22%的铬合金，芯部为高强度球墨铸铁。
轧辊的组成
轧辊的组成轧辊是轧钢、芯棒、铸坯和各种型材的关键工具，而轧辊的组成则是非常复杂的，主要由若干部分组成，每个部分都有其独特的功能。
以下是轧辊的主要组成部分：1、轧辊坯：由于轧辊长期处于高温、高压等苛刻的条件下工作，轧辊坯需要具有高强度、韧性、抗疲劳性、抗氧化和耐热性等特性。
轧辊坯通常由钢锭、锻坯、铸坯、碳素钢坯等材料加工而成。
2、轧辊身：轧辊身是轧辊的主要工作部分，其主要功能是将金属坯料压制成所需形状和大小的产品。
轧辊身需要具有高硬度、高强度、高韧性、高耐磨性和高抗裂性等特性。
轧辊身的材质通常选择高速钢、合金钢、工具钢、铸钢和钨钼等耐磨材料。
4、轧辊端板：轧辊端板位于轧辊身的两端，用于加固轧辊身，提高其整体强度和韧性。
轧辊端板的质量和加工精度直接影响到轧辊的使用寿命和质量。
通常选择合金钢、工具钢、铸钢和钨钼等材料。
5、轧辊承载型材：轧辊承载型材位于轧辊身下方，其主要功能是通过轴承支撑轧辊身。
轧辊承载型材需要具有高强度、高硬度、高密度、低热膨胀系数和稳定的机械性能等特性。
轧辊承载型材通常选择合金钢、工具钢、铁合金等高强度材料。
6、轧辊缝隙调节系统：轧辊缝隙调节系统用于调节轧辊与金属坯料之间的间隔距离，控制形状和尺寸的精度。
轧辊缝隙调节系统主要包括液压缸、齿轮、传动装置、弹簧等部分，需要配合轧机控制系统进行操作。
7、轧辊表面保护层：由于轧辊常处于高温、高压、高速等环境中，轧辊表面易受氧化、磨损和腐蚀等危害，因此需要覆盖一层保护层。
轧辊表面保护层通常采用具有高耐磨性、高耐腐蚀性和高温稳定性的材料，如镀铬、喷涂等处理方式。
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承制范围类别辊身直径（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.)104 高镍铬无界冷硬铸铁轧辊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。
轧辊材质选用
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(%)物理性能用途承制范围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。
表面的微细石墨孔隙还能改善轧辊的咬入能力。
化学成分(%)物理性能用途承制范围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(%)物理性能用途承制范围104 高镍铬无界冷硬铸铁轧辊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。
使用中充分水冷是必要的。
化学成分(%)物理性能代号硬度HS 抗拉强度MPa抗弯强度HS冲击韧性×104J/m2弹性模量kMPaHNiCr-1 70-85 350-450 450-650 3-7 150-190 HNiCr-2 60-75 350-450 450-650 2-6 150-190灰芯35-50 ﹥190 350 3-7 110-150 球芯35-50 ﹥350 550 4-7 160-190 硬度分布曲线示例：距表面距离（m m）用途：热带连轧精轧后段工作辊宽、中厚板轧机粗轧、精轧机架工作辊热带（板）四辊平整机工作辊、支撑辊，横切平整辊炉卷轧机工作辊高速线材轧机预精轧辊环有色金属板材轧机工作辊承制范围制造方法辊身直径(mm) 辊身长度(mm) 净重(t)离心法Φ280-1350 400-4300 45全冲洗法Φ800-1300 ≤5500105高铬复合铸造轧辊高铬复合轧辊工作层含有6~22%的铬合金，芯部为高强度球墨铸铁。
冶金轧辊的分类及选材
C．按轧辊重量分类： 1．大型轧辊，重量大于10吨； 2．中型轧辊，重量3-10吨； 3．小型轧辊，重量小于3吨；
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二、轧辊材质的选择
轧辊是轧钢生产过程中重要的消耗工具，它直接 影响到轧材的尺寸精度和表面质量，由于每种轧机的 轧制条件、轧材的品种和规格不同，因此，正确地设 计轧辊特性和合理地选用轧辊材质是十分重要的。 1、初轧机轧辊
四辊可逆式轧机是现代应用最广泛的中厚板轧机，它综
合了二辊和三辊劳特式轧机的优点，既降低了轧制压力，又 大大增强了轧机刚性。这种轧机对轧辊的选择几经变化，支 承辊通常是采用铸钢辊，硬度为45-52HSD，粗轧机架工作 辊开始采用合金无限冷硬铸铁轧辊，硬度为65-70HSD，而 将高铬铸铁轧辊用于该机架是一大创举。精轧机架工作辊在 50年代前后国外是采用全冲洗工艺生产的高合金无限冷硬铸 铁轧辊，硬度为75-82HSD，这一材质一直延续到今天，只 不过是石墨的形态和碳化物的状态有所改进，平整辊采用离 心复合高合金无限冷硬铸铁轧辊，硬度为70-80HSD。
冶金轧辊的分类及选材
2020年5月28日星期四
一、轧辊的分类
轧辊的种类很多，其分类方法也不统一，但一般习 惯上按以下三种方法分类： A．按轧辊用途分类： 1．初轧轧辊
板坯初轧辊、方坯初轧辊（这两种轧辊随连铸比的 增加而被取代） 2．板带轧辊
中厚板轧辊、薄板轧辊、热轧带钢轧辊、窄带钢轧 辊、冷轧带钢轧辊 3．型钢轧辊
二辊式粗轧辊必须具有高的抗扭曲、抗弯曲强度 和良好的抗热裂纹性能，因此大多使用整体浇注的， 硬度为43-50HSD的合金铸钢轧辊或使用硬度为5560HSD高强度合金球铁轧辊。近年来，国外一些国家 采用外层为石墨钢的复合铸钢轧辊。获得了很好的使
用效果。
轧辊材料
常用的轧辊材料有合金锻钢、合金铸钢和铸铁等：(1)合金锻钢。
用于轧辊的合金锻钢，在我国国家标准中已有规定，GB/T 13314-1991标准中列出了热轧轧辊和冷轧轧辊用钢。
热轧轧辊用钢有55Mn2、55Cr、60CrMnMo、60SiMnMo等。
冷轧轧辊用钢有9Cr、9Cr2、9CrV、9Cr2W、9Cr2Mo、60CrMoV、80CrN13W、8CrMoV等。
(2)合金铸钢。
用于轧辊的合金铸钢种类尚不多，也没有统一标准。
随着电渣重熔技术的发展，合金铸钢的质量正逐步提高，今后合会铸钢轧辊将会得到广泛应用。
(3)铸铁。
铸铁可分普通铸铁、合金铸铁和球墨铸铁。
铸造轧辊时，采用不同的铸型，可以得到不同硬度的铸铁轧辊。
因此，有半冷硬轧辊、冷硬轧辊和无限冷硬轧辊之分：1)半冷硬轧辊。
轧辊表面没有明显的白口层，辊面硬度HS≥50。
2)冷硬轧辊。
表面有明显白口层，心部为灰口层，中间为麻口层，辊面硬度HS≥60。
3)无限冷硬轧辊。
表面是白口层，但白口层与灰口层之间没有明显界限，辊面硬度HS≥65。
铸铁轧辊硬度高，表面光滑、耐磨，制造过程简单且价格便宜。
其缺点是强度低于钢轧辊。
只有球墨铸铁轧辊的强度较好。
无限冷硬铸铁轧辊的发展无限冷硬铸铁轧辊是一种应用已久的轧辊材质，早在20世纪初，普通无限冷硬铸铁轧辊就在热轧带钢轧机上广泛应用。
无限冷硬铸铁轧辊的材质介于冷硬铸铁和灰口铸铁之间。
与冷硬铸铁相比，其铁水中硅含量较高(含0.7%~1.6%Si)，因此无限冷硬铸铁轧辊辊身工作层基体组织内除含有与白口铸铁中相近似数量的碳化物和莱氏体外，还存在均匀分布的石墨。
无限冷硬铸铁轧辊中还常常加入不同含量的Cr、Ni、Mo等合金元素，随着Cr、Ni、Mo含量的增加，其硬化层深度大大增加。
无限冷硬铸铁轧辊辊身基体组织中含有较多的碳化物，具有较好的耐磨性；此外，在基体组织中均匀分布的少量细小石墨，起到了松弛机械应力的作用，有利于减轻辊身表层的剥落缺陷；同时，石墨本身具有良好的导热性能，在轧钢过程中，轧辊表面受热冲击时，石墨起缓冲热应力的作用，有利于防止热裂纹的产生。
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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。
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。
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(%)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承制范围类别辊身直径（mm）辊身长度（mm）轧辊适用于各种规格轧辊的制造辊环Φ190-1500900(max.)104 高镍铬无界冷硬铸铁轧辊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。
使用中充分水冷是必要的。
化学成分(%)代号C Si Mn Cr Ni MoHNiCr-1代号硬度HS 抗拉强度MPa抗弯强度HS冲击韧性×104J/m2弹性模量kMPaHNiCr-170-85350-450450-6503-7150-190 HNiCr-260-75350-450450-6502-6150-190灰芯35-50﹥1903503-7110-150球芯35-50﹥3505504-7160-190硬度分布曲线示例：距表面距离（m m）用途：热带连轧精轧后段工作辊宽、中厚板轧机粗轧、精轧机架工作辊热带（板）四辊平整机工作辊、支撑辊，横切平整辊炉卷轧机工作辊高速线材轧机预精轧辊环有色金属板材轧机工作辊制造方法辊身直径 (mm)辊身长度 (mm)净重 (t)离心法Φ280-1350400-430045全冲洗法Φ800-1300≤5500105高铬复合铸造轧辊高铬复合轧辊工作层含有6~22%的铬合金，芯部为高强度球墨铸铁。
根据含碳量的不同，分为高铬铸钢轧辊和各个铸铁轧辊。
由于大量铬元素的作用，组织中碳化物呈M7C3型，硬度高、韧性和耐磨性好，且基体组织中合金含量高，并经特殊热处理，具有良好的高温综合机械性能。
用于带钢热轧时，可根据使用架次、水冷条件选用高铬铸钢、高铬铸铁轧辊。
高铬复合轧辊可用于冷轧机，平整机工作辊，并可制作辊环类产品。
代号C Si Mn Cr Ni MoHCr-1代号硬度HS 抗拉强度MPa抗弯强度HS冲击韧性×104J/m2弹性模量kMPaHCr-160-70500-800700-10004-8210-225 HCr-265-80500-800700-10004-8210-225 HCr-378-92600-900900-13004-8210-225 HCrS65-85700-1000210-225辊颈35-50﹥3505504-7160-190硬度分布曲线示例：距表面距离（mm）HCr-1带钢热连轧机粗轧工作辊，宽中厚板轧机工作辊。
HCr-2带钢热连轧机精轧前段工作辊，棒线材轧机及无缝钢管矫直机用辊HCr-3冷带轧机工作辊，平整工作辊HCrS带钢热轧机粗轧、精轧前段工作辊，带钢冷轧机工作辊，中板轧机工作辊201合金铸钢轧辊合金铸钢轧辊是采用电炉和精炼炉冶炼优质钢水，加上先进的铸造、热处理工艺技术制造，具有很高的强度、良好的抗热裂性、韧性和耐磨性。
化学成分 (%)物理性能用途：方、板坯初轧机，型钢粗、中轧机，带钢热连轧机，破鳞大立辊及二辊粗轧机，中板二辊粗轧机，热轧窄带钢支撑辊等。
202半钢轧辊半钢轧辊包括整体、复合和辊套等轧辊产品，它是在高含碳量的钢水中添加Mo、Cr、Ni等合金元素及其它微量合金，并采用特殊的热处理工艺进行制造，具有高的耐磨性、强的韧性和好的抗热裂性，在工作层中几乎没有硬度降落。
化学成分(%)辊环芯部≥≥－－－－代号辊身硬度HS 抗拉强度MPa延伸率％冲击韧性×104J/m2AD-135-50≥500≥≥4AD-240-55≥450≥≥4AD-350-65≥350≥≥5AD-450-65≥350≥≥5AD-545-55≥350≥≥5硬度分布曲线示例：距表面距离（mm）用途：带钢热连轧机粗轧、精轧前段、立辊；型钢、轨梁轧机、棒材轧机的粗轧、中轧、预精轧机架；万能轧机、悬臂轧机辊环、辊套。
轧辊类别辊身直径(mm)辊身长度(mm)净重(t)半钢轧辊Φ1500(max.)3000(max.)60(max.)半钢轧辊Φ1400(max.)700(max.)7(max.)203石墨铸钢轧辊石墨钢轧辊的性能类似半钢轧辊，但以在组织中存在有少量石墨为其特征，少量石墨的存在可以提高轧辊的抗热裂性能和抗氧化铁皮粘附性能，因而适用于初轧或粗轧作业。
代号C Si Mn Cr Ni Mo GS-1芯部辊身硬度代号GS-1GS-2GS-3GS-4GS-5HS36-4438-5540-4842-5044-52抗拉强度 MPa385-750抗弯强度 MPa585-920硬度分布曲线示例：距表面距离（mm）用途用于带钢热轧连轧机、中宽厚板二辊可逆轧机粗轧机架。
用于初轧机、钢坯连轧机及型钢和轨梁等轧机，尤为适用于深孔型的轧辊及带钢热连轧机粗轧机架。
承制范围辊身直径 (mm)辊身长度 (mm)净重(t)Φ1350(max.)3100(max.)50(max.)204 复合铸钢支撑辊采用复合浇注工艺制造的铸钢支撑辊，由于外层添加又镍、铬、钼等合金元素，再经过特殊的热处理，其金相组织为：回火索氏体、贝氏体和少量分布均匀的细小碳化物。
复合铸钢支撑辊的芯部和辊颈采用优质低碳钢或低合金钢，因此这种轧辊具有高的耐磨性、良好的抗剥落性和强韧性。
代号C Si Mn Cr Ni MoDCS-1代号DCS-1DCS-2DCS-3DCS-4辊身50-6055-6560-7065-75辊颈25-4525-4525-4525-45机械性能类别辊身辊颈抗拉强度，MPa1200-2000min. 400屈服强度，MPa1000-1400min. 200延伸率，％2-1010-30断面收缩率，％－15-40冲击韧性，MPa min. 7min. 24硬度分布曲线示例：距表面距离（mm）用途用于各种冷热带钢轧机的粗轧和精轧机架，也可用于各种中厚板和宽厚板轧机及炉卷轧机。
承制范围辊身直径 (mm)辊身长度 (mm)净重(t)Φ900-18001000-320080205高速钢复合轧辊高速钢复合轧辊采用立式离心份额和铸造工艺制造，外层为具有高硬度和极好高温耐磨性的高速钢材质，芯部为高强韧性的球墨铸铁。
综合性能达到高耐磨性和强韧性的良好结合。
此类轧辊采用高含量合金元素和特殊的热处理工艺制造。
轧辊外层显微组织为马氏体基体上分布适量的显微硬度极高的MC、M2C和M6C型弥散碳化物，硬度落差极小。
高含量合金元素和二次硬化作用使高速钢轧辊具有良好的高温耐磨性。
表面硬度在550℃高温下无明显降落，其耐磨性比传统的高镍铬无限冷硬和高铬铸铁轧辊高3-5倍。
化学成分 (%)代号C Si Mn Cr Ni Mo V WHSS-1物理性能代号硬度HS 抗拉强度MPa弹性模量E×10３MPaHSS-170-90≥750210-220HSS-275-95≥750210-220辊颈35-50≥350140-180硬度分布曲线示例：距表面距离（mm）用途带钢热连轧机精轧机架工作辊、带钢冷轧机工作辊、棒线材、万能H型钢轧机辊环、辊套。
承制范围轧辊类别辊身直径(mm)辊身长度(mm)净重(t)轧辊Φ400-8501000-250015(max.)辊环Φ200-1400700(max.)7(max.)301锻钢冷轧辊锻钢冷轧辊包括冷轧工作辊和支撑辊，这类轧辊采用先进的冶炼设备（电弧炉）、精炼设备（电渣重熔和钢包精炼）及锻压设备（3150t水压机）制造冶金质量优良的合金锻钢辊坯，在热处理方面，应用计算机控制技术保证轧辊硬度和辊身淬硬层深度具有很好的重现性能。
在热处理工艺方面，采用充分的预备热处理及特定的感应淬火（连续和整体）、深冷处理和回火，使轧辊获得硬度高而均匀的工作层，其淬硬层深度可达30mm以上，具有足够的耐磨性能、强韧性和抗事故性能。
国内外现代化宽带冷连轧机使用本公司提供的此类优质工作辊，均获得了满意的效果。
辊身淬硬层深度:有色金属轧机轧辊四辊轧机工作辊●●●支撑辊●●●●二辊轧机工作辊●●多辊轧机工作辊●●第一中间辊●●第二中间辊●●●第二中间辊●●支撑辊●承制范围辊身直径 (mm)辊身长度 (mm)单重 (t)Φ 1020(max.)3500(max.)12(max.)本公司优质锻钢冷轧辊的典型产品——冷连轧工作辊：冷连轧机是现代化的新型轧机，带钢产品的质量要求很高，因此，对工作辊提出了很严的要求。
本公司制造的这类产品，具有一次轧制量高、能耗低、使用寿命长等有点。
轧辊代号FSC -2FSC -3FSC -4FSC -6淬硬层深度 (半径)≥15≥20≥3040-50距辊身表面距离302锻钢热轧辊锻钢热轧辊选用优质合金锻钢辊坯制作，通过特殊的热处理，具有满意的辊身硬度和淬硬层深度，在获得良好的耐磨性的同时，又具有较好的强韧性和咬入性等综合性能。
这类轧辊用于板带材热轧及型材轧机，其中本公司提供的棺材轧辊冶金质量高、品种多、牌号全、适用性强，按代号FSH-10生产的焊管轧机用辊技术性能满足用户的使用要求。
双曲线矫直辊的质量在国内处于领先水平，目前又开发了有色金属铸轧机轧辊及辊套。
化学成分（%）代号C Si Mn Cr Ni Mo V W FSH-1辊身硬度（HS）锻钢热轧辊应用一览表。