轧辊产生微裂纹原因
轧辊爆裂原因
轧辊爆裂是轧制生产中常见的一种失效形式,可能会导致严重的生产事故和经济损失。
以下是几种可能导致轧辊爆裂的原因:
1. 轧辊材质不适:轧辊材质应该具有高的强度、韧性和耐磨性。
如果材料不符合轧辊的使用要求,则会引起轧辊疲劳失效和裂纹扩展,导致轧辊爆裂。
2. 轧辊表面缺陷:轧辊表面缺陷、裂纹、凹坑等缺陷也可能导致爆裂。
这些缺陷将在轧制过程中扩展并使轧辊破裂。
3. 轧辊使用过程中温度过高:过高的轧辊表面温度会使轧辊产生变形和热疲劳裂纹,最终导致轧辊爆裂。
4. 轧辊使用寿命过长:轧辊在使用过程中会不可避免地出现疲劳损伤和磨损,长期使用可能导致轧辊的强度减小,出现裂纹和爆裂。
5. 非正常操作:轧辊在使用过程中需要严格遵循规定的操作程序和参数范围。
如果操作不当,例如过多受力或者运转速度过快,就有可能导致轧辊疲劳损伤和爆裂。
综上所述,预防轧辊爆裂需要严格控制轧辊的材质、缺陷、温度、使用寿命和操作规范,定期检测和维修轧辊以及合理调整轧制过程参数等措施。
热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法探究
热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法探究热轧轧辊在钢铁生产中起着至关重要的作用,是完成金属板材加工的重要设备之一。
在使用过程中,热轧轧辊剥落或断裂的现象时有发生,给生产带来了严重的影响。
针对这一问题,本文将从热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法进行探究,以期为相关企业提供参考。
一、热轧轧辊剥落或断裂的原因1. 设备质量不达标热轧轧辊作为重要的设备之一,其质量必须达到相应的标准。
如果生产厂家在生产过程中使用了劣质的材料或者工艺不合格,就会导致轧辊的质量不达标,容易出现剥落或断裂的现象。
2. 设备磨损严重长时间的使用会造成轧辊表面的磨损,特别是在高温、高压力的环境下,磨损会更加严重。
一旦轧辊表面磨损过度,就会影响其正常的工作状态,进而产生剥落或断裂的风险。
3. 工艺参数设置不当热轧轧辊在使用过程中,需要根据所加工金属的性质和厚度等因素设置相应的工艺参数,如温度、压力等。
如果工艺参数设置不当,就会导致轧辊在工作过程中承受过大的压力或温度,从而容易出现剥落或断裂的情况。
4. 操作不当操作人员在使用热轧轧辊的过程中,如果操作不当,容易对设备造成损坏。
比如在装卸轧辊时使用不当的工具或方法,会导致轧辊受力不均,从而产生损坏的可能性。
5. 周期性检修不足热轧轧辊作为重要设备,需要定期进行检修和维护工作。
如果企业在这方面投入不足,就会导致轧辊出现各种问题,包括剥落或断裂现象。
二、预防方法探究1. 选购正规厂家生产的轧辊企业在选购热轧轧辊时,应该选择质量可靠的正规厂家生产的产品,避免使用劣质轧辊。
2. 定期维护检修企业应该对热轧轧辊进行定期的维护检修工作,包括表面磨损的修复、工艺参数的调整和润滑等工作,以确保轧辊处于最佳的工作状态。
3. 合理设置工艺参数在使用热轧轧辊时,企业应该合理设置工艺参数,根据加工的金属材料性质和厚度等因素进行调整,避免出现过大的压力或温度对轧辊造成损坏。
4. 加强操作培训企业应该加强对操作人员的培训,提高其对热轧轧辊设备的操作技能和安全意识,避免因为操作不当对轧辊造成损坏。
冷轧工作辊裂纹及剥落原因及预防
图 4 表层裂纹引起的剥落 海滩痕
图 3 机械裂纹
预防机械裂纹的措施有 3 个。1)确保带钢表面清洁无 异物,减少杂物介入。2)提高轧材表面质量,减少氧化皮残 留。3)加强乳化液检测系统和平衡过滤系统的点检。总之, 通过控制酸洗原料、乳化液指标、轧辊冷却等,可以减少轧 制过程中出现打滑、辊印、局部热擦伤等缺陷,提高板材表 面质量,减少轧机事故停机,同时降低辊耗。
一般情况下,打滑、粘钢等轧制事故,会引起辊身一条 母线上或者辊身局部区域内深度和开口都较大的裂纹,一旦 发生该类事故,则必须马上停止轧制,将轧辊换下,并对事 故辊进行严格的超声波、涡流探伤和磨削处理,必须保证表 面裂纹完全消除,并利用超声波探伤,检测轧辊内部的情况。
伤。4)对每支磨削完成的轧辊采用涡流探伤或表波探伤进行 检测,要确保每支要上机的轧辊不存在任何导致疲劳剥落的 可能性。
1.2 热裂纹
在生产过程中由于辊面局部温升快,最高温度超过轧辊 材质热处理工艺的最终回火温度,冷却后相当于再次回火, 表面硬度下降形成软点区,由于其与周边热膨胀系数不同, 这部分应力叠加,导致薄弱环节产生细小的网状裂纹 [1]。一 般情况下网状裂纹深度较浅,约 1.2 mm 以下(如图 2 所示)。 虽然这些裂纹深度浅,但是如果不及时处理和维护,在后期 的生产轧制中,受到外力、热应力等综合影响,很容易发展 成为如辊面粗化、辊面小掉肉等缺陷,严重时会引起辊面剥 落或断辊,所以一旦发现该类缺陷,在使用过程中重点关注 并及时处理。
2.2 材质缺陷引发的剥落
在制造轧辊的过程中,一些不规则的材料在坯料内有 可能成为轧辊内部残留的夹杂物。这些夹杂物可能是耐火材 料、残渣,也可能是坯料本身的的局部偏析和孔隙等 [3]。这 些内部缺陷,在轧辊使用过程中,都可能成为应力集中的根 源,最终将导致轧辊辊身剥落严重,甚至会出现断辊。轧辊 表层下缺陷引发的剥落,大部分在断裂面上呈现出类似鱼眼 纹,很容易进行辨别,如图 5 所示。可以看出该疲劳是从单 点开始蔓延的,并产生波浪状近似椭圆形的疲劳痕迹。这种 疲劳痕迹只有内部材料缺陷引发的迹象,并没有任何其它剥 落的源头。
轧辊产生微裂纹原因
微裂纹产生的原因:1)、振动。
离心铸造轧辊时,铸型在离心机上高速运转,所以存在较大振动。
合金含量高的铁水较容易产生偏析,且振动越大偏析现象越明显。
由于高镍铬铁水是在直接激冷下凝固的,加之铁水的合金化程度高,因此,沿辊身界面工作层内柱状晶比较发达,并且有明显方向性,进而力学性能也呈现方向性。
振动使工作层内的组织沿力学性能较差的方向产生裂纹。
2)、冷型原因。
离心铸铁轧辊所用的冷型材质通常是灰铸铁,工作时受到激冷激热,在冷型的内表面容易产生龟裂。
冷型内表面产生的裂纹后会使轧辊在凝固过程中,冷却不均匀,从而使轧辊辊身表面产生裂纹。
3)、涂料原因。
起调整冷速,防止铁水激冷的涂料,如果厚度不均或局部脱落,使浇注时产生冷热不均现象,增加了裂纹产生的倾向,缩短轧辊寿命。
4)、化学成分。
化学成分的波动会使辊身产生裂纹,较显著的影响元素有碳、铬、钼。
碳含量高时,生成大量的碳化物,使辊身脆性增加,容易产生裂纹。
而W(Cr)>1.8%,W(Mn)>0.6%时,极易形成成分过冷,进而导致辊身晶体呈枝晶状长大,微裂纹产生的诱因加大。
微裂纹防止措施:1)、定期对离心机进行调整,对磨损过度的冷型和离心机及时进行更换,以减小生产中的振动。
2)、计算调整冷型转速。
采用适用的计算转速的重力系数转速计算公式计算转速。
成分偏析严重,有微裂纹产生时,应适当提高冷型转速。
3)、涂料应采用喷涂或滚涂,避免易导致脱落的刷涂;同时注意涂料使用的的搅拌充分均匀。
4)、严控轧辊化学成分,控制W(C):3.0-3.5%;W(Cr):1.6-1.8%;W(Mn):0.2-0.6%。
冷轧生产企业轧辊缺陷产生原因及防范措施
冷轧生产企业轧辊缺陷产生原因及防范措施轧辊是轧钢生产中的一种大型工具,其性能与质量将直接影响轧机产量和产品质量,其消耗在轧钢生产中占很大比例。
因此,轧辊的使用与管理在冷轧的生产中至关重要。
本文所列舉的冷连轧机为四机架六辊UCM(Universal Crown Mill)轧机,设计产量为152.8万t,其技术从国外成套引进,是目前国内装备水平较高的冷轧机之一。
自投产以后,多次与国内外的轧辊专家进行了技术交流,以提高轧辊的使用和管理水平。
研究冷轧辊缺陷产生的原因,并采取相应的具体措施,以便降低轧辊消耗,对降低成本和稳定生产有着重要的意义。
1冷轧辊缺陷的主要形式当前我们所使用轧辊来自于日立金属、美国电钢、英国轧辊、中国一重、邢台轧辊和常冶轧辊等几家轧辊生产制造厂,其材质为3Cr,5Cr和4CrMo锻钢。
目前出现的轧辊缺陷按照所产生的形态可以分成软点、剥落(爆辊)和内部裂纹等三大类。
1·1 轧辊软点轧辊表面的某些地方会显示出比轧辊表面其它地方硬度值变化较大情况。
通常这些软点区域的硬度值要比基体材料的硬度低20HS。
一般情况下软点区域用肉眼是分辨不出来的,但是经过硝酸酒精腐蚀以后,就会显示出来,呈现一片暗色区域(见图1所示)。
在某些情况下,软点疵瑕也可以保持有硬化情况和回火色(兰色/棕色)。
1·2 轧辊剥落轧辊剥落就是指轧辊辊身的某个区域从辊身上分离出来的现象。
剥落按照产生的原因不同可分成下述几类。
1.2.1 轧辊表面剥落轧辊表面剥落可通过裂纹表面的“破损”轨迹来鉴别。
这种疲劳“破损”轨迹的显著特征是具有典型疲劳痕(海滩纹见图2所示)或在疲劳裂纹面上的“扇形”裂纹流线。
疲劳“破损”轨迹蔓延的方向与轧制时轧辊旋转的方向相反。
1.2.2 接触应力引发的剥落由于轧机的负荷以及轧辊在接触点上的局部挤压,造成的最大组合剪切应力(通常称作“赫兹应力”)位于轧辊表面之下的某个较小区域中。
多处的裂纹可以引发并在赫兹应力超过轧辊的抗拉强度时,在表面之下位置发生弥散,导致剥落的产生,这会通过两种模式发生。
锻钢轧辊缺陷产生的原因及对策
锻钢轧辊在轧制中出现问题的原因及对策目录页数1. 引言 42. 轧辊表面迹象A. 夹杂5~6B. 橘皮状轧辊表面7~8C. 辊印9~12D. 软点13~18E. 热裂纹i. 热轧机工作辊19ii. 冷轧机工作辊20~273. 剥落A. 表面迹像28~46B. 表皮下引发i. 与材质有关47~49ii. 接触应力a. 一般机理50~52b. 冷轧机工作辊53~61c. 热轧机工作辊62~64d. 支撑辊65~704. 辊颈断裂A. 表面迹像71~72i. 辊颈应力计算73~77B. 表皮下引发i. 轧辊设计或材料质量78~81C. 辊颈修复82~85D. 瞬时发生i. 深置缺陷86~87ii. 轧机过载88~905. 辊身断裂A. 疲劳--- 深置缺陷91~93B. 瞬时i. 轧机过载94~95ii. 深置缺陷96~976. 轧辊检测98A. 涡流探伤99~100B. 表面波超声波探伤101~105C. 着色渗入探伤106~108D. 刻蚀探伤109~111E. 磁粉探伤112~113F. 硬度检验114~1187. 轧辊处理和储存1198. 轧辊各部位的英文名称120~121引言在轧钢生产中的轧辊性能及质量直接影响轧机产量和产品质量。
因为轧辊采购费用在轧钢厂生产成本中占有较大比重,也是影响轧制成本的重要因素。
本书的目的是针对锻钢轧辊在轧制中可能出现的相关问题,并就问题的类型,特徵,样例(照片,图解),产生机理及预防措施等进行分析。
仅供有关人员参考。
锻造轧辊的无损探伤(NTD)对轧辊生产厂家和轧辊用户都非常重要。
轧辊生产厂家在轧辊热处理以及随后的精加工之前用NDT无损探伤,来确认轧辊的表面和内部是否合格。
轧辊用户(轧辊车间)利用NDT无损探伤确保研磨切削部分满足进一步使用之前的轧辊表面要求。
NDT 无损探伤以及其应用,可以作为最佳化轧辊维护过程的管理方法之一。
轧辊的处理和储存也是轧辊问题发生的因素。
冷轧辊常见缺陷及产生原因是什么
冷轧辊运行中常见的缺陷及产生原因如下:
格坑。
带钢焊缝质量不好,或表面有异物。
粘辊。
局部压下量过大,断片、堆钢、折叠,带钢板形不好或辊身表面硬度低。
裂纹。
粘辊等过热缺陷造成局部压下过大,冷却不好,轧辊表面杂物粗大。
勒辊。
辊身两端压下不一致,带钢浪形、跑偏、辊身表面硬度低。
大面积带状剥落。
由于轧辊辊身有微裂纹,在循环轧制应力的作用下,经过二次疲劳裂纹的发展造成。
掉肉。
辊身表面有微裂纹,辊身表层局部严重过热,辊身表层有大夹杂物等缺陷在轧制应力作用下,经疲劳裂纹发展成掉肉。
辊身两侧环状裂纹。
轧制时,两端压下严重不均,轧辊淬火质量不好。
工作辊轴承抱辊。
轴承润滑不好,未及时加油,轴承密封不好,辊身两端压下严重压偏。
断辊。
轧辊内部残余拉应力大,轧辊中心有裂纹等缺陷,辊身两端压下严重。
热轧轧辊的失效原因及科学预防
热轧轧辊的失效原因及科学预防摘要轧辊的失效形式主要包括剥落、断裂、裂纹等,无论哪种失效都会影响轧辊的使用寿命。
因此,为延长轧辊使用寿命、降低轧辊消耗,必须要针对不同的失效原因,采取科学性、针对性的预防措施。
基于此,本文对轧辊失效的原因进行了阐述,并分析了科学的预防措施,旨在为提高轧辊的使用寿命,提升轧辊质量,提供参考借鉴。
关键词轧辊失效;应力;剥落;裂纹;预防1 轧辊常见失效形式及原因1.1 剥落剥落的发生不是瞬间的,而是需要一个疲劳的过程,轧辊的非正常失效形式中剥落占比达60%~70%,属于较为严重的生产事故,严重时会导致轧辊报废。
其主要形式及原因为:首先,马鞍形剥落。
在对薄而硬的带钢进行轧制时,由于压下比大,使得在承受较大负荷的作用下而产生交变应力、残留应力及热应力,会使拉应力变大,一旦超过轧辊芯部材质的疲劳极限,就会导致出现微裂纹。
裂纹的进一步蔓延,就会表现在辊身表面,致使产生马鞍形剥落。
其次,带状疲劳剥落。
轧辊局部过大超负荷运转时,当大于轧辊外层的抗剪切强度极限时,就会出现裂纹,在进行轧制过程中,持续的疲劳状态会引发裂纹的增多,致使辊身局部出现大面积剥落。
另外,对于服役期较长的工作辊和支承辊,中间磨损量大于两端磨损量,致使辊身两端交变剪应力不断增大,加速了疲劳破坏,从而产生带状疲劳剥落。
另外,表层/芯部结合层处脱落。
在发生轧制事故时,局部出现过大负荷,导致外部与芯部材质出现脱落,随着这一分割面的逐渐延伸,一旦达到临界尺寸,就会出现二次脱落。
这种形式的剥落出现通常有以下几种情况,表层和芯部间有氧化层残留,结合层留有杂质、碳化物或是气孔等。
1.2 断裂轧制过程中的断辊事故时有发生,断裂通常发生在辊身、辊颈及轴头部位。
当钢种以及生产工艺存在差异時,断裂的部位也会出现差异。
通常,断辊是由于疲劳裂纹所致,也可能会出现一次性脆断,具体分析如下:(1)内因在轧辊的材质内部存在缺陷时,引发轧辊断裂的可能性也会增大,例如,钢材球化率低、渗碳体数量过高、局部晶粒不均匀以及结构疏松等缺陷,非正常情况下的芯部组织致使机械性能降低,在承受的热应力大于材料抗拉强度时,轧辊内部的材质出现局部裂纹,裂纹逐步蔓延最终导致轧辊断裂。
60CrMnMo轧辊断裂的原因分析
τj
=
0.
2
(
Mj D41 -
d41)
=
0.
2
523892. (0. 444 -
35 0. 124)
D1
0. 44
= 30921702. 49 Pa = 30. 92MPa 合成应力 σh
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按照图纸技术要求为 :辊身硬度 HS = 57~63 ( HB = 401~461) ,辊颈硬度 HS = 35~55 ( HB = 232~380) 。 实际检测符合图纸要求 。而 JB/ T3733 —93 标准规定 60CrMnMo 工作辊辊身和辊颈硬度为 HB = 229~302 。 从加工工艺看 ,基本达到设计要求 。
7# 8#
2# 辊
1/ 2 半径 纵向
未发现
1. 5 级
部分视场为 :细片状珠光体 + 小粒状珠光体 部分视场为 :回火索氏体 + 马氏体 + 贝氏体 组织分布不均匀
9#
心部 在内孔有一脱碳层 ,其总深度 纵向 为 0. 35mm~0. 37mm
2级
绝大部分视场为 :细片状珠光体 + 小粒状珠光体 极少量视场为 :回火索氏体 + 马氏体 + 贝氏体
= 457635. 42N·m
式中 , P 为作用于轧辊上的轧制力 (N) , a 为轧辊支点
间距 (m) , b 为轧制力区域宽度 (m) 。 辊身危险断面处的弯曲应力 σsh
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
σsh
MC5轧辊辊颈表淬开裂原因分析
某 轧 辊生 产 企 业 在 制造 MC 5成 品 辊 时 出 现
物 聚集 ( 1 。 图 ) 12 低 倍 检验 . 在 02 0mm辊 径 裂纹 处 切 取 低倍 试 片进 行 9
辊颈 表淬 开裂现 象 , 给企业 造成较 大 的经济 损失 。
MC 5成 品轧辊 的生 产 工艺 流 程 如下 : 电炉 冶 炼一
( 取样 位置 见 图 3 。从 检 验 分 析 的 各个 元 素看 , ) 所有 数值 均 符 合 技 术 条 件 要 求 。 同时 对 铅 、 、 锡 砷 、 、 元 素 也 进 行 了 检 验 , 果 均 不 大 于 锑 铋 ‘ 结
0. 2% 0
面金 相 检验 , 察发 现 裂纹 处及 周 围有一 次 碳 化 观
关键 词 : 5轧 辊 ; 淬 ; 纹 MC 表 裂 中 图分 类 号 : G 3 .7 T 3 3 1 文 献 标 识 码 : B
A a s nS r c u nhn rc esnfrMC ol ek nl i o uf eQ e c igC akR ao 5R l N c ys a 0
试 制 工作 。
图 2 低倍 缺陷形貌
Fi r M a r s o c dee t u g e2 c o c pi f c
21
No 4 .
J l 0 2 uy2 1
《 大型铸锻件》
HE AVY C T NG AND F AS I ORGI NG
可靠 的温 度控 制 , 过程 中无 温度补偿 措 施 , 堆焊 造 成熔 合线 附近 组织转 变太快 , 成应力 集 中 , 形 并在 熔合 线 附近形成 微裂 纹 。再 加上 后续热 处理 不及 时 , 成熔 合线 上微 裂 纹 向母材 和 司太 立合 金 焊 造 肉区扩展 。另 外 , 阀座 与蒸 汽室 之 间为 过盈 配合 ,
轧辊开裂原因浅析
櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡~测试与分析~櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡收稿日期:2020 09 03作者简介:田志平(1996—),男,河北秦皇岛人,硕士研究生,主要从事金属材料热处理研究工作。
联系电话:18331256619;E mail:915781314@qq.com通信作者:王会强(1978—),男,教授,硕导,博士,主要从事金属材料热处理研究工作。
联系电话:0312 7521580;E mail:317395437@qq.com基金项目:河北省高等学校科学技术研究重点项目(ZD2017035)轧辊开裂原因浅析田志平,王会强,王浩伟,郝 策,柯 稳(河北农业大学机电工程学院,河北保定071001)摘 要:一批42CrMo钢轧辊表面淬火后发现其表面有裂纹。
为分析开裂的原因,对开裂轧辊进行了化学成分分析、金相检验、断口试验、硬度测定和低倍检验。
结果显示:轧辊心部由于调质处理的淬火冷却速率不足,形成了强度较低、塑性较差的不良组织上贝氏体,加之轧辊在调质前未进行正火处理,内应力较大,产生了裂纹;随后表面淬火时温度过高,应力进一步增大,裂纹扩展导致轧辊开裂。
关键词:42CrMo钢;应力;开裂;上贝氏体中图分类号:TG174 文献标志码:A 文章编号:1008 1690(2020)05 0061 03ElementaryAnalysisontheCausesofRollCrackingTIANZhiping,WANGHuiqiang,WANGHaowei,HAOCe,KEWen(collegeofMechanicalandElectricalEngineering,HebeiAgriculturalUniversity,Baoding071001,HebeiChina)Abstract:Abatchof42CrMosteelrollswerefoundtoexhibitsurfacecracksafterbeingsurfacehardened.Thecrackedrollwassubjectedtochemicalcompositionanalysis,metallographicexamination,fracturetest,hardnessmeasurementsandmacro checkforthepurposeofdiscoveringthecauseoftherollcracking.Theresultsshowedthatundesiredupperbainitewhichhadlowerstrengthandpoorplasticityandresultedfrominsufficientcoolinginquenchingandtemperingpresentsincoreoftheroll,inaddition,therollswerenotnormalizedbeforequenchingandtempering,hadlargerinternalstress,resultingininitiationofcrack.Subsequently,thestressincreasesfurtherduetoexcessivetemperatureinsurfacehardening,causingcrackextensionandtherollcracking.Keywords:42CrMosteel;stress;cracking;upperbainite0 引言轧辊是轧机的主要零件,应具有较高的表面硬度、良好的耐冲击、光洁和抗热裂及韧性等性能,以确保轧机能正常运行。
轧辊磨削振纹产生原因及控制方法
轧辊磨削振纹产生原因及控制方法下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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高铬铸铁离心轧辊裂纹和软点原因分析
Vo 1 . 6 4 No . 9
・9 0 9・
高铬铸铁 离心轧辊裂 纹和 软点原 因分析
张 杰 ,刘 宇 ,李红 宇
( 1 . 唐 山市丰南区铸 昌贸易有 限公 司,河北唐 山 0 6 3 0 0 0 ;2 . 唐 山钢铁 集 团重型机械 装备有限公 司,河北唐 山 0 6 3 0 0 0 )
摘要 :热轧板带钢轧辊在线磨辊时广泛采用在线涡流探伤,针对某公司高铬铸铁轧辊在使用过程中出现的裂纹、软
点 缺陷 ,通过 对轧辊 的生产过程 、硬度 、金相进 行分析 ,得 出产生裂 纹 、软点 的主要 原 因:轧辊 在生产过程 中,辊 模振 动大 ,造成 成分偏析 ,同时轧辊 的热处理工 艺不合理使 内部残余 奥氏体偏 多。避免此种 缺陷的主要措施 是做好 辊模 和设 备 的定期检查 及改进热处理工艺 。
Ce n t r i f u g al Ro l l e r
ZHANG J i e , LI U Yu , LI Ho ng — y u 。 ( 1 . Ta n g s h a n F e n g n a n Di s t r i c t Z h u c h a n g T r a d i n g Co . , L t d . , Ta n g s h a n 0 6 3 0 0 0 , He b e i , C h i n a ;
g r i nd i n g r o l l we r e a na l y z e d ,t he ma i n c a us e o f c r a c k , br u i s e we r e o b t a i n e d :i n t he p r o d uc t i o n pr oc e s s , t h e r o l l mo d e vi br a t i o n . r e s ul t i ng i n s e g r e g a t i o n . wh i l e t he u n r e a s o na bl e h e a t t r e a t me n t p r oc e s s r e s u l t i n i n t e r na 1 r e s i d ua l
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。
板带轧机工作辊断裂原因分析
板带轧机工作辊断裂原因分析韩华军 卢 锐(邯郸钢铁集团有限责任公司)摘 要 本文就板带工作辊出现的断裂问题,进行了断裂状态描述,分析了产生断裂的原因,对各种原因产生断裂的机理、作用进行了阐述,并提出了避免产生轧辊断裂的措施。
关键词 轧辊 断裂 残余应力 组织缺陷Anal ysis on Causes ofW or k RollRupture on Stri p M illH an H ua j u n and Lu Ru i(H andan Iron and S tee l G roup Corporati on L td)Ab stract The arti c le descr i bes t he w ork ro ll rupture cond iti ons on stri p m il,l analyzes t he causes o f rupture ,d is cusses t he rupture m echanis m of var i ous causes ,and pu ts f o r w ard t he preventi ve measures avo i d i ng m ill ro ll rupture .K ey words M ill ro l,l Rupt ure ,R es i dua l stress ,Struct u re i m per fecti on0 前言轧辊断裂是轧辊损坏最为严重的一种形式,不但会造成轧辊与轧材损失,还可能影响到设备和人身的安全,事故处理时间长,影响轧机的作业率。
板带工作辊的断裂可发生在辊身、辊颈、传动端轴头处。
轧辊断裂原因通常有两类:一类属于轧辊材质或制造质量,即轧辊本身内在缺陷造成,如制造后残余应力过大、铸造缺陷或热处理不当造成非正常组织、内部夹杂物等;另一类属于轧制工艺条件和使用情况,即外部原因造成,如轧辊表面热裂严重、超载和冷却条件不好等引起的应力增大。
轧辊失效的原因及防治措施
轧辑失效的原因及防治措施轧辐的损坏形式多种多样,典型形式及失效原因如下:1、轧辑磨损分三类:机械磨损是由轧辐表面与轧件摩擦引起的;热磨损是由高温作用使其表层软化、熔化或蒸发引起的;腐蚀磨损是由轧辐表面水分的化学作用、电化学作用、氧化作用等引起表面材料损失和迁移。
2、轧辐裂纹轧制中发生堆钢、卡钢、追尾等事故,致使其局部温度急剧升高,产生的热应力和组织应力超过极限,形成热裂纹;轧制延伸形成舌头,其温度低于中部轧件,会产生热应力以及轧制应力突变,形成冲击裂纹;轧制中,由于氧化铁皮叠轧,导卫划痕等原因也会形成裂纹。
3、轧辐剥落裂纹的形成和扩展加快,到达一定长度和深度后,会导致剥落。
4、轧辑断裂1)辐轴铸造缺陷轧辐离心铸造中,因离心震动产生成分和组织层状偏析,形成裂纹迅速扩展,造成轧辐断裂。
2)轧辐组织缺陷化学成分不合格、冷却速度不当会导致成分偏析、渗碳体过高等缺陷,只是机械性能下降,最终导致断裂。
3)加工工艺轧辐在锻造时压力过小或变形不合理造成轧辐芯部未锻透,形成穿晶裂纹。
其防治措施为:1、轧辐选用耐磨又抗热裂纹的材质,采取相应的热处理及物流化学处理措施,使组织均化,表面耐磨性增加。
2、轧辑在上轧机前进行硬度、超声波等综合检验,确保其无裂纹等缺陷。
3、轧辐车削时,将残留氧化层及裂纹彻底清除,以减少轧辐表面裂纹及剥落产生。
4、合理安排换辐周期,选配轧辐,制定详细的轧辐车修方案,将车修量控制在要求范围内。
5、合理布置冷却水喷射范围和控制冷却水量,确保轧辐冷却温度控制在正常范围内。
6、加强设备点检,预防轧钢设备事故,减少导致卡钢、堆钢、追尾等事故发生。
严格控制轧制温度,杜绝低温钢通过轧机,避免轧制力过载。
离心铸造复合轧辊裂纹原因分析
当前 , 内外板 材 厂家 所 使 用 的精 轧 轧辊 大 国
的脱氧 效果 , 铸造 轧 辊 生 产 中起 着 调 节性 能 的 在 重 要作 用 。但 含量 过 高 时 会 形 成粗 大 的 M C 型
多数为高 NC 离心复合铸铁轧辊 , ir 其表面硬度在 6 HS~8HS之 间 , 部 材 质 为 普 通 球 墨 铸 铁 。 5 5 芯 其生产过程是将熔炼好的高 NC 合金铁液 , ir 浇注
摘要 : 裂纹是离心铸造高镍铬复合轧辊报废 的主要原 因之一 。针对高镍铬轧辊辊 身出现的裂纹 问题 , 分析 其形成原 因主要 为冷型转速过高 , 化学成分 和涂料也是造成轧辊裂纹 的重要影 响因素。 关键词 : 离心铸造 ; 高镍 铬轧辊 ; 裂纹
中图分类 号 :G 3 . T 32 4 文献标识 码 : A
04 % ( .5 质量 分 数 , 同 ) 同时 由于 在实 际 的 下 。
生产 过程 中 , 生产 冷 硬 铸 铁 轧 辊 浇 注前 几 分 钟 加
入适 量 的硫 可 以细 化组 织 , 增 加 白 口层 的硬度 , 并 所 以一般 硫 的含量 要求 在 0 0 % ~ . 5 。 .1 00 %
《 大型铸 锻件》
HE AVY C T NG AS I AND F 0RG NG I
No 5 心 铸 造 复 合 轧 辊 裂 纹原 因分 析
张文慈 秦建 平 谷 霞 徐龙 立
( 太原科技大学材料科学 与工程学院 , 山西 0 0 2 ) 30 4
Th n rf g lCa t g Co ie l a k Re s n An lss e Ce tiu a si mbn d RolCrc a o ay i n
Z a gWe c , nJa pn , a X o gi h n n iQi in ig GuXi , uL n l
粗轧辊断裂原因分析
粗轧辊断裂原因分析
我公司为贵公司生产的热轧带钢粗轧辊在上机使用时断裂。
我公司相关技术人员已到现场。
经分析,断辊原因是由几方面因素综合作用。
一、由于贵公司轧钢急需轧辊,该轧辊送到后没有经过时效,轧辊本身应力没有消除净,造成断裂。
二、断辊发生时正逢冬季低温天气,基础辊温过低,而该辊直径大,半钢材质导热率又低,在开轧第十至十五支刚时,轧辊外部辊温已达正常轧制温度,而轧辊中心部位尚为初始低温阙云太,此时内外温差最大,形成巨大温度差应力,外部压应力内部拉应力,刚好与轧辊原始应力方向一致并叠加。
三、该大直径轧辊应该有六个月以上的自然时效以充分消除应力,但因生产急需未能采用自然时效。
在以上几种因素叠加作用下导致断裂。
建立冬季低温天气时采取措施:
一、新辊上机增加烫辊材数,烫辊时间要合理。
二、保持车间温度,尽量确保基础辊温正常,避免低基础辊温轧辊直接上机。
唐山先隆轧辊实业有限司。
轧辊裂纹产生的原因
轧辊裂纹产生的原因
1. 轧辊材料质量问题:轧辊材料质量差、含有太多杂质或夹杂物,容易导致裂纹的产生。
2. 轧辊使用过程中的损伤:轧辊在使用过程中遇到外力冲击、过载或过载周期频繁变化,轧辊表面可能出现裂纹。
3. 轧辊温度问题:轧辊在高温条件下工作,由于温度梯度引起的热应力,容易导致裂纹的发生。
4. 轧辊的磨损和腐蚀:轧辊表面经过长时间的磨损或腐蚀,会导致轧辊表面裂纹的形成。
5. 轧辊制造工艺问题:轧辊制造过程中,如铸造、热处理、机械加工等环节存在不合理的工艺控制,会导致轧辊材料内部或表面产生不均匀的组织结构,从而引发裂纹。
以上是轧辊裂纹产生的主要原因,企业在轧辊的选择、使用和维护过程中需重视这些问题,加强控制,以减少轧辊裂纹的发生。
开坯轧辊中热裂纹产生的原因及预防措施
开坯轧辊中热裂纹产生的原因及预防措施周长秀;赵西义;佟松泽【摘要】热轧轧辊工作环境恶劣,长期处于高温轧件与冷却水的交替影响下,表面易产生微小的裂纹.特别是型钢的开坯轧辊,由于轧槽的形状、尺寸等因素的影响,存在的热裂纹相对来说更密集、不均匀.针对这种情况,分析了生产现场型钢开坯轧辊产生热裂纹的原因、危害,并提出了相应的预防措施.措施实施后,断辊占总投入量的比例由原来的20%降低到现在的5%.【期刊名称】《山西冶金》【年(卷),期】2011(034)004【总页数】2页(P76-77)【关键词】开坯轧辊;热裂纹;应力集中【作者】周长秀;赵西义;佟松泽【作者单位】山东莱钢股份有限公司型钢厂,山东莱芜271104;山东莱钢股份有限公司型钢厂,山东莱芜271104;山东莱钢股份有限公司型钢厂,山东莱芜271104【正文语种】中文【中图分类】TG333.17轧辊是轧钢机在工作中直接与轧件接触并使金属产生塑性变形的重要部件。
开坯轧辊工作时承受很大的轧制压力和力矩,咬钢时还要承受由动载荷带来的很大的惯性力和冲击力,所以开坯轧辊应该能在高温或温度变化很大的条件下工作。
由于轧件温度很高,而且还伴有冷却水,因此轧辊旋转时处于冷热交加的状态,在交变应力作用下逐渐产生龟裂等形状的裂纹,特别是在孔型槽底及圆弧角处。
微裂纹的存在必将大大降低轧辊的机械性能。
某小H型钢生产线采用矩形坯进行开坯轧制,万能轧机精轧成型;使用的开坯轧辊名义直径为800 mm,辊身长为2 200 mm,轧辊全长为4 100 mm,材质为合金铸钢。
该生产线常因疲劳裂纹发生断辊,断辊占总投入辊的20%以上,断口一般发生在辊身孔型位置或者是辊颈位置,断口较平直,断口边缘有时有疲劳裂纹,而辊身处的旧裂纹就是在日常的生产中产生的热裂纹逐渐累积而成的。
1 轧辊热裂纹产生的原因1.1 轧辊表面冷热交替产生热裂纹型钢热轧开坯是高温坯料在低温轧辊作用下的金属变形过程,高温下金属材料的变形抗力随温度和应变速率的变化而明显变化。
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微裂纹产生的原因:
1)、振动。
离心铸造轧辊时,铸型在离心机上高速运转,所以存在较大振动。
合金含量高的铁水较容易产生偏析,且振动越大偏析现象越明显。
由于高镍铬铁水是在直接激冷下凝固的,加之铁水的合金化程度高,因此,沿辊身界面工作层内柱状晶比较发达,并且有明显方向性,进而力学性能也呈现方向性。
振动使工作层内的组织沿力学性能较差的方向产生裂纹。
2)、冷型原因。
离心铸铁轧辊所用的冷型材质通常是灰铸铁,工作时受到激冷激热,在冷型的内表面容易产生龟裂。
冷型内表面产生的裂纹后会使轧辊在凝固过程中,冷却不均匀,从而使轧辊辊身表面产生裂纹。
3)、涂料原因。
起调整冷速,防止铁水激冷的涂料,如果厚度不均或局部脱落,使浇注时产生冷热不均现象,增加了裂纹产生的倾向,缩短轧辊寿命。
4)、化学成分。
化学成分的波动会使辊身产生裂纹,较显著的影响元素有碳、铬、钼。
碳含量高时,生成大量的碳化物,使辊身脆性增加,容易产生裂纹。
而W(Cr)>1.8%,W(Mn)>0.6%时,极易形成成分过冷,进而导致辊身晶体呈枝晶状长大,微裂纹产生的诱因加大。
微裂纹防止措施:
1)、定期对离心机进行调整,对磨损过度的冷型和离心机及时进行更换,以减小生产中的振动。
2)、计算调整冷型转速。
采用适用的计算转速的重力系数转速计算公式计算转速。
成分偏析严重,有微裂纹产生时,应适当提高冷型转速。
3)、涂料应采用喷涂或滚涂,避免易导致脱落的刷涂;同时注意涂料使用的的搅拌充分均匀。
4)、严控轧辊化学成分,控制W(C):3.0-3.5%;W(Cr):1.6-1.8%;W(Mn):0.2-0.6%。