轧辊辊颈断裂分析

合集下载

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。

中厚板厂粗轧机工作辊断裂事故分析

中厚板厂粗轧机工作辊断裂事故分析

作辊传动端辊颈断裂。本研究对断辊事故原因进行 分析, 以防止类似事 故发生 。
倒数第 2 道次轧制 。倒数第 1 道次也是在断裂面摩 擦力 的作 用下完成 的 。下 工作 辊轴头 断裂处在 剧烈
的挤压 、 摩擦下 , 产 生破碎并 发 出剧烈 异 响。倒 数第 1 道次 也 出 现异 常波 形 : 先 是 上辊 电流大 于 下辊 电 流, 而 后下辊 电流又大 于上辊 电流 , 交替变化 。对传 动过 流保护记 录进行检 查分析 , 主传动 既没有报警 , 也没有 跳 闸 , 实 际轧制 电流远 低于跳 闸 电流值 。 因此 , 传动 系 统 P D A数 据分 析 表 明 , 粗 轧 机上 下 位传 动 系统无 异常 , 所有 道次 ( 包 括异 常道 次 ) 的 源自2 工作辊 断裂原 因分析
2 . 1 P D A轧制数 据分析
该 工 作 辊 为 进 口产 品 , 新 辊 直 径 I 1 5 0 . 4 1 4 m m, 有效使 用直径 中1 0 0 m m, 共上 机 5 次, 断 辊时直
径 1 1 4 1 . 4 8 5 mm。轧制 产 品规格 为 1 2 m m X 2 3 3 0
C r N i 无 限冷硬球墨复合铸铁轧辊 , 采用离心浇注。 工作层 为高 C r N i 铸铁 ; 芯部为球墨铸铁 , 在浇铸过 程中用稀土硅镁合金进行球化处理。中厚板厂按订 单 正 常组 织生 产 , 当钢坯 经 过粗 轧 机轧 制完 第 1 道
次后 , 出现 剧烈 异 响 , 立 即停 机现 场查看 , 发 现下 工
3 结

工作辊断辊事故发生后 , 通过 P D A数据分析及
下量 2 5 _ 3 —1 3 . 4 5 m m, 没有超过 2 8 mm的 压 下量 限

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

热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法探究热轧轧辊作为热轧设备中重要的组成部分,其质量直接影响到产品质量和生产效率。

在生产中,往往会出现轧辊剥落或断裂的情况,造成了生产效率低下和安全隐患,因此研究热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法具有重要的实际意义。

1. 轧辊表面损伤导致轧辊剥落或断裂在轧辊使用过程中,出现轧辊表面损伤容易导致轧辊剥落或断裂。

这种损伤包括表面裂纹、划痕、磨损、腐蚀等,这些损伤会进一步扩大,最终导致轧辊剥落或断裂。

轧辊材质好坏直接影响到轧辊的使用寿命和质量。

如果轧辊的材质不够坚固耐用,那么在热轧过程中会出现轧辊变形、疲劳、裂纹等问题,将极大影响热轧产品质量。

热轧设备的操作不规范也容易导致轧辊剥落或断裂。

例如温度控制不当、轧辊调整不到位等等,都会在热轧过程中产生不同程度的影响,最终导致轧辊剥落或断裂。

热轧工艺参数是热轧过程中必须严格控制的参数,如果热轧工艺参数不合适将会直接影响到轧辊的寿命和使用效果。

例如,轧制过程中的拉伸率、轧制力、速度等参数不合适,都将导致轧辊剥落或断裂。

1. 轧辊材质的优化优化轧辊材质可以提高轧辊的抗拉、抗压、抗疲劳等性能。

特别是在硬度和韧性之间的平衡上,选择合适的轧辊材料可大大提高轧辊的使用寿命。

2. 加强对轧辊的检测热轧轧辊在使用过程中应每隔一些周期对轧辊进行检测,及时发现轧辊损伤和裂纹等问题并进行处理,避免因轧辊的损坏而影响到生产和产品质量。

3. 热轧设备的维护针对热轧设备操作不规范等问题,应加强设备维护,保持轧辊的良好状态。

定期做好轧辊的维护与更新,及时清理轧辊附着的物质,避免附着物进一步侵蚀轧辊表面。

4. 控制热轧工艺参数对于热轧工艺参数不合适问题,应严格控制热轧温度、轧制力、速度等参数。

调整工艺参数能够有效避免轧辊的剥落或断裂。

总之,对于热轧轧辊剥落或断裂问题,合理地选择轧辊材质,加强轧辊的检测和维护,规范热轧设备操作,严格控制热轧工艺参数,是预防轧辊剥落或断裂的有效方法。

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

热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法探究热轧轧辊剥落或断裂是热轧生产中常见的问题,它不仅会导致生产效率的下降,还会影响产品质量,增加生产成本。

探究热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法对于提高热轧生产的稳定性和效率至关重要。

一、热轧轧辊剥落或断裂的原因1.材料质量问题热轧轧辊的材料质量对于其使用寿命和稳定性起着决定性作用。

如果材料本身存在着裂纹、夹杂等质量问题,就容易在使用过程中出现剥落或断裂的情况。

选择高质量的轧辊材料,加强材料的检测和控制是预防轧辊剥落或断裂的重要一环。

2.使用环境热轧生产现场的使用环境也是导致轧辊剥落或断裂的重要原因。

高温、高压、冲击等因素都会对轧辊的稳定性造成影响,长期处于这样的环境中,轧辊易于发生变形、疲劳等问题,导致剥落和断裂。

3.工艺技术问题工艺技术水平直接关系到生产出来的轧辊质量。

加热温度和时间控制不当,轧辊表面硬化深度不足,会使轧辊在使用过程中易于产生剥落或断裂的问题。

而且,工艺参数不稳定、设备磨损严重、操作不当等也都会导致轧辊剥落或断裂的问题。

1.提高材料质量选择优质的轧辊材料非常重要。

采用高强度、高耐磨的合金钢材料制成的轧辊,在相同的使用环境下其剥落或断裂的风险要小得多。

加强对轧辊材料的检测和控制,严格把关材料质量,杜绝存在质量隐患的材料进入生产环节。

2.改善使用环境优化热轧生产的使用环境也是预防轧辊剥落或断裂的关键之一。

通过合理设置冷却系统、加强环境保护措施等,有效降低高温、高压等因素对轧辊的影响。

加强对设备的维护保养,定期对设备进行检查,及时发现并解决存在的问题,降低环境对轧辊稳定性的影响。

3.优化工艺技术通过不断优化工艺技术,提高生产水平也是预防轧辊剥落或断裂的有效方法。

改善加热工艺、提高轧辊表面硬化深度、加强设备维护保养等,都可以有效降低轧辊剥落或断裂的风险。

培训操作人员,提高其技术水平,增强操作规范性,也是有效预防轧辊剥落或断裂的方法之一。

4.加强监控和管理加强对生产过程的监控和管理,及时发现并处理存在的问题也是预防轧辊剥落或断裂的关键。

工作辊护板颈部开裂原因分析与解决方案

工作辊护板颈部开裂原因分析与解决方案
裂 纹产生 的主 因。
首 先 建 立 上 工 作 辊 护板 简 化 力 学 模 型 ( 图 见
4 ,这是上工作辊护板前端与工作辊面压靠情况下 ) 的简化力学 模型 ,忽略其 自身 重力 因素 ,力 、 应 该处 于 三力平 衡 状态 ,后 续 的计 算机 有 限

元分析即按照此力学模型作为静力学分析基础。 分析工具采用 A S S 0 因上工作辊护板 N Y 1., 1
5 8
C H! F
21 年 第4期( 18 02 总 4 期)
y . @  ̄. r zs c ioa j c
表 1 两 种 材 料 机 械 性 有 限元分 析 。
3 护 板 有 限元分 析
从表 1 中两种材料的力学性能对 比中可以看出
Z 3CM 调质后 的屈服强度 较 Z 3 G 5r o G 5高 出许 多 , 其强度极限也有较明显提高 ,耐受冲击性能也有明 显提高 ,仅可塑性较后者差 ( 屈强 比越大可塑性越 差) 。从 数 据 对 比来 看 ,Z 3CM G 5 r o的性 能 高 于 Z 3 ,在 相 同 工况 条 件 下 ,不 能 认 定 材 料 是 导致 G5
作辊辊面长度 ( 见图 3 。 )
裂纹 缺 陷 出现 ,使用 中过大 的载荷 导致缺 陷逐 步扩 大并 最终 形成 裂纹 。 因在 同批 次 多件相 同部位 出现 相 同裂纹 的几 率较低 ,因此基 本可 以排 除制造 工艺
因素 。
() 安装使 用方 面 安装 时 ,上工作 辊 护板 两 4 端嵌于工作辊两端轴承座内侧面的凹槽中,按照设
计要求 ,工作辊护板前端在轧机工作时与工作辊面 不 允 许 过 度 接 触 ,推 荐 保 留 大 约 21/左 右 的 间 1 13 1

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

热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法探究热轧轧辊剥落或断裂是热轧过程中常见的问题,它会导致生产停工、损失资源和时间,严重时还会造成安全事故。

深入了解轧辊剥落或断裂的原因,并采取预防措施,对于保障生产安全和提高生产效率非常重要。

热轧轧辊剥落或断裂的原因可以分为两类,一类是外界因素导致的,另一类是内部原因造成的。

外界因素包括材料的缺陷、不合理的轧制工艺参数和设备故障等。

轧辊在使用过程中,由于受到较大的冲击力和热应力,容易发生裂纹、疲劳断裂等问题。

如果轧辊的加热温度不均匀,或者冷却不及时,也会导致轧辊的过热或过冷,从而引起剥落或断裂。

内部原因主要是由于轧辊自身材料的问题以及制造工艺不合理。

轧辊的材料一般是高硬度和高耐热的合金材料,如果合金成分不均匀、内部组织不致密,或者轧辊表面有裂纹等缺陷,都会导致轧辊在使用过程中剥落或断裂。

轧辊的制造工艺也会影响其使用寿命和性能稳定性,如果制造工艺的控制不当,也会导致轧辊的剥落或断裂。

为了预防热轧轧辊剥落或断裂的发生,可以采取以下措施:1. 优化工艺参数:合理调整轧制工艺参数,包括轧制温度、轧制速度和轧制力度等,以降低轧辊的热应力和冷却不均匀性。

2. 提高轧辊材料质量:选用质量优良的合金材料,确保其成分均匀且内部组织致密,以提高轧辊的耐热性和抗疲劳性。

3. 加强轧辊维护:定期对轧辊进行检查和维护,及时发现并修复轧辊上的裂纹和缺陷,防止其进一步扩展和影响使用寿命。

4. 加强设备监控:采用先进的设备监控系统,及时检测和控制轧制过程中的参数,发现异常情况及时调整,避免发生剥落或断裂。

热轧轧辊剥落或断裂是一个复杂的问题,涉及到材料、工艺和设备等多个方面。

只有通过科学的工艺控制和严格的质量管理,采取合理的预防措施,才能有效地降低轧辊剥落或断裂的发生概率,提高生产效率和生产安全性。

宽厚板轧机工作辊断裂原因分析及对策

宽厚板轧机工作辊断裂原因分析及对策
如 图 5 。
从过 程计算 机 记 录 的速 度趋 势 发 现 , 轧 制 在 过程 中 咬钢瞬 间上下辊 速差 达到 7 5rmn 远远 . / i, 超过偏 差 1rmn正 常水平 , 辊辊 速 瞬 间降低 , / i 上 导致 下辊 承担扭 矩 瞬 间增 大 , 下 辊首 先 断 裂 的 是 重要原 因。经查 前一道 次咬入 和抛 出时分 别产 生 了 24 / n和 34 / i .7rmi .8rrn的速 度差 , a 同时 实物
L n n h n ih o iMig a d Z a g L e a
f n a o n t l o L ) dnI nadS e C . t Ha r e d
Ab ta l T i p p rd ti d y a ay e a s s o o k rl b e k g tt e c  ̄ r b t l g a h c e a n - s r c h s a e ea l l n ls s e H e f w r o r a a e a h o a y meal r p i x mi a e l o t n, lrs nc f w d tci n ,s e g h rve o h r k n wo k r l,di e o q e a d p ae f t e s rv asc u e i u t o i a ee t o a l o t n t iw n t e b o e r l r s tr u n l t an s ,e e l a s s r e o v l o o k r l b a a e b n lzn n o ai g t er lv t aa, s b ih ste p e e t eme s r sa a n t h o k fw r o r k g y a ay i g a d c mp r ee a t e t l e r v ni a ue g i s t e w r l e n h n d a s h v r l b a a e,i e ,o t zn h r i a a ss h d l n sa l h n o q e it r c i g p oe t n w e l n o r k g e . . p i ig t e o i n p s c e u e a d e t i ig t r u n e l kn r tci h n r l g mi g l b s o o o i i h p e ft p z i rf e,S s t r v n x e s e r l n o d a d a od a y p o u t n o q i me ta c — ntes e do a eodpo l r i O a o p e te c s i ol g la n v i n r d c i re u p n c i e v i o

轧机上断辊的原因分析

轧机上断辊的原因分析

断裂原因一、脆性断裂,此类轧辊断口形状较为平整,断口周围辊身表面较为齐整;二、韧性断裂,此类轧辊断口形状多呈"蘑菇头"状,断口附近的辊身均成粉碎状破碎。

将二者比对发现,此次断辊事故的断辊形式为韧性断裂。

脆性断裂和韧性断裂都是因为轧辊应力超过芯部强度造成的。

其产生原因与轧辊本身残余应力,轧制时机械应力以及轧辊热应力有关,特别是当辊身的表面和芯部的温差大时更容易产生。

这种温差可能由不良的辊冷却,冷却中断或在新的轧制周期开始时轧辊表面过热引起。

轧辊的这种表面和芯部间的巨大温差引起较大的热应力,当较大的热应力,机械应力以及轧辊的残余应力超过轧辊的芯部强度时引起断辊。

例如,轧辊表面和芯部间的温差在70℃时轧辊会增加100MPa的纵向热应力,温差越大,增加的热应力越大。

与产生脆性断口的轧辊相比较,产生韧性断口的轧辊的芯部材料韧性更好,更不容易出现断裂。

导致轧辊失效的应力共有四种:一、制造过程中的残余应力;二、轧制过程中的机械应力;三、轧制过程中轧辊的组织应力;四、轧辊内外温差造成的热应力。

如果是因为制造残余应力过大产生断裂,断辊通常发生在轧辊初始上机使用的前几次,且为开轧的前几块轧材。

此次断裂的轧辊已经上机轧制了四次,工作层消耗了14mm,因此不应是因制造残余应力形成的断裂。

如果是因为机械应力产生的断裂,需要很大的机械应力。

经粗略计算,如此大截面的高铬铸钢轧辊若被机械应力拉断,则需要100MN 以上的拉力,对于该轧辊工作的轧机来说这是不可能的。

轧辊受力最大的部位是传动端辊颈,如果材料的力学性能指标不足,正常轧制情况下首先损坏的是传动端辊颈。

从实际轧制和断辊情况来看,不是由于机械应力造成辊身断裂。

对组织应力影响最大的就是外层组织中残余奥氏体含量。

残余奥氏体在轧制温度,轧制压力和水冷的交变作用下,发生奥氏体向马氏体或贝氏体的转变,由于奥氏体的比容小,而马氏体的比容大,因而在组织转变的过程中伴随着体积的膨胀,会致使轧辊的工作层产生更大的压应力,芯部产生更大的拉应力,芯部应力一旦超过材料的强度,必然造成轧辊断裂。

支承辊断辊分析及结构优化

支承辊断辊分析及结构优化

冷轧带钢生产能力是一个国家钢铁工业发展水平的重要标志[1]。

随着钢铁工业的不断发展,大中型钢铁企业多采用连续酸洗-轧制联合机组生产冷轧带钢,而小型企业仍多采用单机架可逆冷轧机组。

某冷轧厂现有一条1050mm 单机架冷轧机组,生产状态良好,为适应市场需求,对轧机进行改造,以拓宽产品范围,改造后具备生产宽度1200mm 钢板的能力。

机组改造升级后开始生产1200mm 宽的钢板,但在生产过程中频繁发生支承辊断辊事故。

为此,应企业需求,笔者针对断辊事故进行分析,提出优化方案。

1轧机基本参数该1050mm 单机架可逆冷轧机组主要设备包括上卷小车、开头机、机前卷取机、机前卸卷小车、六辊轧机、机后液压剪、机后卷取机、机后卸卷小车和轧机主传动装置等。

生产厚度为0.16~1.4mm ,宽度为950~1200mm 的带钢;产品材质包括碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金钢等;代表牌号有:Q215、08Al 、SPCC 、SPCD 、SPCE 、IF ;生产能力22万t/a ;坯料厚度:3~3.5mm ,宽度:950~1200mm ;材料强度最大σs ≤590N/mm 2,最大σb ≤900N/mm 2。

最大轧制力12500kN ,最大轧制速度850m/mm 。

2断辊原因分析经现场了解,发生断辊事故没有特定工况,有时正在轧制,有时轧辊刚刚压靠就发生断辊事故;断辊发生位置较为固定,均在辊颈一个小凹槽处(见图1,图2)初步判定“凹槽”处应力集中过大。

1.一重集团大连工程技术有限公司工程师,辽宁大连116600支承辊断辊分析及结构优化李韦良1摘要:对某冷轧厂支承辊断辊事故原因进行分析,并提出优化方案,利用有限元软件对优化方案进行分析计算,优化方案实施后未再发生断辊事故。

关键词:支承辊;结构优化;有限元中图分类号:TG333文献标识码:A 文章编号:1673-3355(2019)06-0004-05Analysis on Backup Roll Breakage and Structure Optimization Li WeiliangAbstract:The paper analyzes why the backup roll of a cold steel mill broke and proposes the optimization solution.The solution is verified with FEM analysis and succeeds in practice and no breakage of backup rolls happens again.Key words:backup roll;structure optimization ;FEM10.3969/j.issn.1673-3355.2019.06.004图1现场断辊图片图5现结构支承辊过渡区域详图图4改造前支承辊过渡区域详图图2现结构支承辊结构图图3改造前支承辊结构图2.1支承辊结构分析该支承辊改造前辊身长度1040mm (见图3),由于用户在改造中,本着充分利用原有零部件的原则,在辊身加长的前提下尽可能保证其他结构形状尺寸不变,最大限度保证轧辊总长度不变。

60CrMnMo轧辊断裂的原因分析

60CrMnMo轧辊断裂的原因分析
扭转应力 τj
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
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
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

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 ,

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

热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法探究热轧轧辊是热轧生产线中的重要设备,起着将钢坯变形成所需形状和尺寸的作用。

它是热轧生产线中最关键的设备之一,也是生产线稳定运行的保障。

由于长期高强度的工作和复杂多变的工况,热轧轧辊也会出现一系列问题,其中轧辊的剥落和断裂是比较严重且常见的情况。

这些问题的出现不仅会影响生产线的正常运转,还会对生产安全和生产成本造成严重影响。

对热轧轧辊剥落和断裂的原因进行深入的探究,并提出有效的预防方法,对于保障生产线的安全稳定运行,提高钢材生产质量和效率,具有重要的意义。

一、热轧轧辊剥落或断裂的原因1. 材料选择不当热轧轧辊主要由辊体和辊颈两部分组成,常用的辊体材料有无缝钢管、铸铁、铸钢等,而辊颈的材质多为优质碳素结构钢。

如果材料的选择不当,材质品质不达标,都会导致轧辊的表面质量不达标,从而增加了轧辊剥落和断裂的风险。

2. 工艺参数不合理热轧生产线上,轧辊的工作条件十分苛刻,一般要承受高温、高载荷和高速度等多重影响,如果工艺参数不合理,比如轧辊的温度过高或冷却不均匀,都会导致轧辊的内部应力不均匀,增加了轧辊的剥落和断裂的风险。

3. 腐蚀和疲劳由于长期的高温和高压作用,轧辊表面容易产生氧化和腐蚀,这些会导致轧辊的表面质量下降,从而增加了轧辊剥落和断裂的风险。

长期受到高强度的压力和冲击,轧辊易出现疲劳现象,也是造成轧辊剥落和断裂的原因之一。

4. 生产管理不善在热轧生产线上,如果生产管理不善,比如保养不及时,检修不到位,都会导致轧辊的磨损加剧,增加了轧辊剥落和断裂的风险。

要避免轧辊材料的缺陷和不合格品,一是要选择信誉良好的供应商,二是进行严格的材料检测和质量控制。

对轧辊的材料选择要符合工作环境的要求,确保轧辊的强度和耐磨性能。

在热轧生产线上,要严格控制轧辊的工作温度、冷却方式和轧制速度等参数,避免轧辊因为工艺参数不合理而导致剥落和断裂的风险。

要对轧辊的表面进行防腐处理,避免氧化和腐蚀的发生;并对轧辊进行定期的疲劳检测和预防性维护,延长轧辊的使用寿命。

武钢CSP轧辊断裂原因分析

武钢CSP轧辊断裂原因分析
据r解,L2 8号工作辊为某轧辊公-q制造的离心浇注高铬复合铸铁轧耗t新辊规格为十 750×2000唧.断裂时辊身直径为÷727 94哑.口进厂验收以来.总共上机使用11敬,平 均每次上机轧制吨位为2975 635t。
“20lI现代冶金轧辊技术”学术研讨鲁x集
据CSP分J轧钢乍川舟纠.诖辊新辊检测记录无明娃块陷存托.蚀』堑检测A:标准范陶内. n。层厚度满足幢川要求.此扶L机前的所订抢测项口及标准满足车间轧辊E机要求,冈此. 下问认为川以排雕带裂纹}’机、从而导致辅l落可能。mcsP#}厂轧钢印间提供的I 2 8呼l n 靶必削数据也表明.该辄断裂前一次磨削螭为0 745mm.属止常路削淌耗范闸,轧制过丰¥中 没有发生任1Ii『事故.故也可以排除缓辊由r断裂前一状上机使坩产生裂纹的可能。
辊身硬度却减少了10~ll HSD.平均每毫米i幂度硬度降低I HSD.表明L2一B号『:作辊外层 硬度F降太快.会造成外层材料强度F降.直接影响剑结台层疲劳强度,导致结台层处容易 出现疲螗损伤,而这有可能就是L2 8号r作辊外层断口上山现早期裂纹扩展的痕迹的原因
3 5微观断口
用金相砂轮切割机将图8所示碎块最厚处断口——一条明显可见的、宽度约为3岫的 早期裂纹撕裂区——沿轧辊纵向、即断口宽度方向切取部分试样,然后利用扫描电镜观察其 经过{青洗后的断口形貌。图17为该断口放大22倍的形貌.其中部可见明显的早期裂纹由左 侧向右侧撕裂的痕迹.但是放人1000倍后其微现断裂特征仍不明显.仅可见摩擦痕迹;圈 18为早期裂纹撕裂区旁边的裂纹瞬时撕裂区断口.放大1000倍后可见其微观断裂特征主要 为解理断裂.而且断口上突出有许多大块状碳化物(见图19).
月U盂 2010年3月某日.武钢股份公司条材总厂CSP分厂由于F2拙障停机处理.准备利用F2处理 时间抽出F3工作辊后,更换F3支承辊。但由于天车原冈.未能更换F3支承辊,随后,装入窘 辊问备好的另一套F3工作辊准备进行轧制。中班开轧换辊后的第一块钢,材质0235.规格 5 2邮×1505删,通扳时带钒头部正常.但从带钢中部开始.F3出口操作侧出现巨浪.带钢 中部轧破,精轧操作人员急按“快停”处理,检裔时技现F3上L2—8号丁作辊辊身操作侧断裂, 现场操作上人立即进行抽辊,换辊、恢复生产.整个事故造成停机34,时.给正常生产带来 明显的不利因素。

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

热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法探究热轧轧辊在生产过程中起着至关重要的作用,它是将热态的金属坯料塑性变形成所需的规格和尺寸的重要设备。

在热轧生产过程中,轧辊的剥落或断裂是一种常见的故障现象,不仅会引起生产线的停机维修,还会对设备和人员造成安全隐患,严重影响生产效率和企业的经济效益。

深入探究热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法对于提高生产效率、降低生产成本具有重要意义。

热轧轧辊剥落或断裂的原因1.材料质量轧辊的材料质量直接影响着其使用寿命。

一些轧辊制造厂家为了降低成本,采用了次品钢材或者掺杂了大量的杂质,导致轧辊的强度和耐磨性大大降低,容易发生剥落或者断裂的现象。

2.轧辊表面质量轧辊表面的质量对产品的表面质量和轧制力有较大影响。

如果轧辊表面存在瑕疵、裂纹或者局部硬度不足等问题,就会增加轧辊表面的应力集中,加速轧辊的疲劳破坏,并最终导致轧辊的剥落或者断裂。

3.轧辊的设计轧辊的设计不合理也是导致轧辊剥落或断裂的原因之一。

一些轧辊设计上存在的缺陷,比如强度不足、工作面积不足、过大的径向载荷等,都会加速轧辊的疲劳破坏,最终导致轧辊的剥落或者断裂。

4.操作不当操作不当也是导致轧辊剥落或断裂的一个重要原因。

生产人员在使用轧辊时超负荷操作,或者在操作过程中出现了操作失误,都会导致轧辊的疲劳破坏,最终导致轧辊的剥落或者断裂。

热轧轧辊剥落或断裂的预防方法1.合理选择材料在选择轧辊材料时,必须选择优质的合金材料,并通过严格的质量检验,确保轧辊的材料质量达到标准要求,提高轧辊的强度和耐磨性,有效防止轧辊剥落或断裂的发生。

2.加强表面处理对轧辊表面进行加强处理,提高轧辊的表面质量和强度,有效减少轧辊表面的裂纹和瑕疵,降低轧辊的疲劳破坏,延长轧辊的使用寿命,减少剥落或断裂的发生。

3.改善轧辊设计改善轧辊的设计,提高轧辊的强度和刚性,增加轧辊工作面积,合理分配径向载荷,减小轧辊的应力集中,降低轧辊的疲劳损伤,有效预防轧辊剥落或断裂。

型钢轧辊断辊分析

型钢轧辊断辊分析

型钢轧辊断辊原因分析
最近连着断了4付辊,其中3付是断在中间台,一付断在孔型正中央,从轧机过钢电流来看,电流正常,没有超负荷,钢的出炉温度也正常,求助各位高手,帮我看看,是什么原
注:断辊的是两个不同的机架,每个机架断了2根。

观点一:从断口看,有老的裂纹。

可能有以下原因:1)轧辊用到直径下线,轧辊长期处于疲劳状态;2)水冷却不足;3)孔型道次变形不合理;4)轧辊本身问题。

观点二:轧辊的质量有问题、轧机的稳定性不好导致有老伤孔型设计是否也有问题。

观点三:从图4看,轧槽表面有龟裂纹,是缺水。

从图2看,断面边缘有“旧印”,是疲劳损坏。

造成疲劳的原因除了负荷增大(温度、变形量、变形程度、异物咬入等)以外,还有:下辊槽底圆角太小;圆角车削不光、有沟或凸棱(一般车削都是先车好下辊侧壁斜面,后用R刀车圆角,这样圆角与斜面和槽底平面不相切),造成应力集中;在弯腰大斜度孔型系统中,为保证成品孔槽口宽大于成品前孔轧件宽,上辊辊环加粗造成下辊对应位置过细,降低了下辊强度;
解决办法:1)增大圆角改善车削质量;2)将轧制线下移,增大下辊轧槽直径;3)减小上辊辊环直径(减小孔型锁口长度),这样带来的不利是减小了成品槽口宽度,可用增大槽口圆角解决。

如果成品前轧件腿外有棱(对应辊缝处),成品轧件腿外侧碾皮,应减小成品再前孔来料腿厚。

4)适当调整孔型腿的斜度,改善咬入、增大辊径,一般成品孔腿斜度最大15%,成品前孔腿斜度33%左右。

观点四:从轧辊组织上看(看不太清),还可以。

最好是没有这种从中心向外的放射状“图案”,最不好的是用手还能掰下小块,掌面抚过,往下掉渣。

观点五:轧辊制造缺陷,从图1看,心部为裂纹源!!。

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

热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法探究【摘要】热轧轧辊剥落或断裂是热轧生产中常见的问题,严重影响生产效率和产品质量。

本文从热轧轧辊剥落或断裂现象引起注意和研究目的和意义两个方面展开,然后深入探讨了造成这一问题的原因,包括金属材料的质量问题、外部环境因素和工艺参数设置不当等。

针对这些原因,提出了一些有效的预防方法,如加强材料检验、保持良好的生产环境和合理设置工艺参数。

在研究成果总结和未来研究展望两个方面进行总结,指出今后需要深入研究轧辊剥落或断裂的原因及预防方法,以提高热轧生产的效率和质量。

通过本文的研究,有望为解决热轧轧辊剥落或断裂问题提供一定的参考和借鉴。

【关键词】热轧轧辊、剥落、断裂、金属材料、质量问题、外部环境、工艺参数、预防方法、研究成果、展望。

1. 引言1.1 热轧轧辊剥落或断裂现象引起注意热轧轧辊剥落或断裂是热轧生产中常见的问题,一旦发生会给生产带来严重的影响。

轧辊是热轧生产中不可或缺的重要设备之一,承担着对金属带材进行塑性加工的重要任务。

由于受到多种因素的影响,轧辊往往会出现剥落或断裂的现象,如果不及时处理和预防,将导致生产事故的发生,影响生产效率和产品质量。

热轧轧辊剥落或断裂现象需要引起注意,因为其主要危害包括:一是轧辊剥落或断裂会导致生产线停机,给企业带来直接的经济损失;二是剥落或断裂的轧辊会造成产品表面质量不达标,影响产品的销售和企业的声誉;三是轧辊剥落或断裂会增加生产中的安全隐患,可能导致事故发生,影响员工的生命安全。

对热轧轧辊剥落或断裂现象引起足够的重视,研究其发生的原因以及预防方法,对于提高生产效率、保证产品质量和保障人员安全具有重要意义。

本文旨在探究热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法,为热轧生产提供一定的参考和指导。

1.2 研究目的和意义研究的目的在于深入探究热轧轧辊剥落或断裂的原因,分析其中可能存在的金属材料质量问题、外部环境因素以及工艺参数设置不当等方面的因素。

通过研究分析,可以为预防热轧轧辊剥落或断裂提供理论依据和技术支持,提高轧辊的使用寿命和生产效率。

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扮演着非常重要的角色,它直接影响到板材的成型质量和生产效率。

在实际生产中,经常会发生热轧轧辊剥落或断裂的情况,给生产带来严重的影响。

探究热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法对于提高生产效率,降低生产成本具有非常重要的意义。

一、热轧轧辊剥落或断裂的原因1. 轧辊质量问题热轧轧辊的质量直接关系到其使用寿命和稳定性。

如果轧辊材料的硬度和强度不达标,就容易在生产过程中发生剥落或断裂的问题。

如果轧辊的表面光洁度不够,也容易导致板材表面出现瑕疵,甚至剥落。

2. 过热或过冷的板坯温度在热轧生产过程中,如果板坯的温度不稳定,容易导致热轧轧辊受到过大的冲击力,从而加速其磨损和断裂的过程。

特别是过冷的板坯容易导致轧辊的温度骤然下降,从而造成轧辊的变形和断裂。

3. 辊缝调整不当热轧轧辊的辊缝调整不当也是导致剥落或断裂的重要原因之一。

如果辊缝太小,就容易造成辊缝夹板,从而导致轧辊的断裂;如果辊缝太大,就会导致轧辊的挤压能力下降,磨损加剧,最终也会导致轧辊的剥落或断裂。

4. 轧辊表面磨损随着生产的不断进行,轧辊表面会发生磨损,磨损过多会导致轧辊的表面粗糙,从而造成板材表面质量的下降。

轧辊表面的磨损也会加速轧辊的断裂。

5. 运行参数不合理一些运行参数不合理也是导致热轧轧辊剥落或断裂的原因之一。

轧辊的进给速度过快,就容易导致轧辊受到过大的冲击力,从而加速其磨损和断裂;轧辊的冷却水量不足,也会导致轧辊温度过高,从而破坏轧辊的结构。

1. 选择优质的轧辊材料为了防止热轧轧辊的剥落或断裂,首先要选择优质的轧辊材料。

要选择具有高硬度和高强度的轧辊材料,以及表面光洁度好、抗磨损性能好的轧辊材料。

2. 严格控制板坯温度在热轧生产过程中,要严格控制板坯的温度,确保其稳定在适宜的温度范围内。

尤其是在板坯的预热和送入轧机的过程中,要确保板坯温度的稳定性。

为了防止轧辊的剥落或断裂,辊缝的调整非常重要。

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

热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法探究热轧过程是指通过加热钢坯至高温状态,然后通过压力使之在辊子间被压成一定形状和尺寸的处理工艺。

热轧过程对于钢材的成形、性能和质量等方面具有非常重要的作用。

然而,在热轧中,轧辊的剥落或断裂是一个常见的问题,这不仅会带来巨大的经济损失,而且还会对生产作业的安全带来严重的威胁。

因此,本文将探讨热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法。

轧辊剥落或断裂是热轧过程中的一种常见问题,其具体原因可以概括为以下几点:1.材料原因轧辊在热轧过程中会受到较大的压力和温度,这使得轧辊的材料易于疲劳破坏。

如果轧辊的材料本身不够硬、不够耐磨,或者存在内部缺陷等问题,则会更容易出现剥落或断裂的情况。

2. 设备原因除了材料本身的问题外,在热轧过程中,轧辊所承受的压力也是非常大的。

如果辊身的硬度不足、表面粗糙度大、初始尺寸差异、结构设计不合理、安装不规范、间隙不正常、升温过程不合理等原因,都可能会导致轧辊剥落或断裂的发生。

3. 操作原因在热轧过程中,如果操作不规范、不合理,也容易导致轧辊剥落或断裂。

例如,热轧过程中工件的定位不准确、切头切尾不合理、轧辊使用寿命过长或过短、加热温度过高或过低等问题,都可能会对轧辊的质量和性能产生负面影响,增加轧辊剥落或断裂的风险。

二、预防方法为了避免热轧轧辊剥落或断裂的发生,我们应该采取一些必要的预防措施:1.选择合适的材料轧辊的材料应该具有足够的硬度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳性,这样才能保证轧辊在热轧过程中不会出现过早的疲劳破坏。

此外,还应提高材料的纯度和结构,避免杂质和缺陷的出现,以确保轧辊的质量和性能稳定。

2.合理设计和制造轧辊为了确保轧辊的稳定性和耐用性,应该从设计、制造和安装等多个环节入手。

轧辊应该具有合理的结构、合适的尺寸和适当的孔径,同时使用先进的制造技术和工艺,确保内部质量均匀、表面粗糙度低,从而降低轧辊剥落或断裂的风险。

3.规范操作和维护在热轧过程中,必须确保操作规范严谨。

粗轧辊断裂原因分析

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。

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

热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法探究热轧轧辊是热轧钢材的核心设备,承受着巨大的压力和转动力,质量的好坏直接影响着产品的质量和效率。

然而,在热轧生产中,轧辊的剥落和断裂现象经常会发生,给生产带来了严重的后果,因此,研究轧辊剥落或断裂的原因及预防方法具有重要的现实意义。

1.质量问题轧辊的制造材料和工艺的优劣直接影响轧辊的质量,对于质量不合格的轧辊,会在使用过程中出现剥落或断裂的现象。

2.不合理的工艺参数热轧过程中,过快的进给速度和过高的轧制温度,会使轧辊加热过快,造成轧辊表层的硬度不足,导致轧辊剥落或断裂的问题。

3.设计原因轧辊的初始尺寸、形状、几何参数和轮廓的合理性对轧辊的使用寿命有着至关重要的作用,若设计不当,过度压缩或轧制过程中,轧辊受力不均匀,也会导致轧辊剥落或断裂的现象。

4.保养不当轧辊在使用过程中,需进行规范的保养和维护。

若保养不当,如加注不当的润滑剂或不及时更换磨损严重的轧辊,也会导致轧辊剥落或断裂的问题。

预防方法为了减少轧辊剥落或断裂的现象发生,有以下几种预防措施:1.严格控制质量采用优质的材料和科学的工艺去制造轧辊,确保轧辊的质量达到国家标准,并在使用之前进行严格的检验。

2.优化工艺参数根据不同的钢种、轧制工艺和需求,调整合适的轧制温度和进给速度,确保轧辊在使用过程中受到的力和热的均匀分布。

4.合理保养轧辊在使用过程中,应定期进行润滑和维护,并根据实际情况进行轧辊更换和修理,以保证轧辊使用寿命的延长。

总之,热轧轧辊的剥落或断裂问题的解决需要多方面的努力,除了以上预防措施之外,还需要提高工作人员的素质,严格执行操作规程,保证生产环境安全、清洁、整洁,以及进行适当的科技创新和技术改进,以确保轧辊质量及生产效率的提高。

  1. 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. 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. 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)。
1~3 号断口试样取自断裂源区 ,断口经化学法 和超声波清洗后 ,用 SEM235C 扫描电镜观察 。三个 试样断裂面上均分布着较多粗大网状和长条状渗碳 体 ,微观裂纹源均起源于网状 、条状渗碳体 ,见图 6 和图 7 ,基体为解理断裂 。
图 4 低倍组织 1∶3
2. 5 力学性能 2. 5. 1 硬度测定
断口圆周面车削至直径 270mm 时 ,用车床割 刀切割成两块圆饼 ,一块为断口面 ,一块紧靠断口面 之后 (图 3) ,厚度分别为 30mm 和 10mm 。理化检验 取样部位见图 3 ,图中虚线为辊颈圆周面 ,实线为车 削后的断口圆周面 。
平均值 ,辊身硬度为 75 HS ,辊颈为 43 HS。辊颈截面 硬度测试是在酸蚀前的低倍试样上进行的 ,结果见 图 5 ,图中两点间隔为 20mm 。图 5 表明辊颈从心部 到表面无明显的硬度变化梯度 。
图 3 取样示意图
2. 3 化学分析 化学成分分析结果见表 1 。表中碳含量重新取
样复验两次 ,均为 1. 93 %左右 ,远低于标准中球墨 铸铁的成分范围 。 2. 4 低倍检验
低倍试样经 50 %盐酸水溶液热浸蚀 ,低倍组织 稍粗 ,试样面上有闪光点 ,心部有直径约 65mm 的 疏松孔洞区 ,见图 4 。
是成簇分布的条状渗碳体所致 ;而轧辊组织缺陷是 由碳含量较低引起的 。
参考文献 :
[ 1 ] 东北工学院 ,等编. 铸铁及其熔化 [ M ] . 北京 :冶金工业 出版社 , 1978. 22.
[ 2 ] 李炯辉 ,等编. 钢铁材料金相图谱 [ M ] . 上海 :科技出版 社 , 1981. 4.
·307 ·
陈联满 :轧辊辊颈断裂分析
从相变动力学上看 ,过冷度大 ,冷却速度大 ,有利于 形成亚稳定相渗碳体 ,不利于形成稳定相石墨[3 ] , 这与金相试样面石墨数量较少 、球化质量欠佳和组 织中出现大量渗碳体的结果一致 ,即组织缺陷是由 碳含量较低引起的 。
4 结论
综合上述检验结果 ,辊颈受震断裂 ,主要是轧辊 组织中存在大面积连续粗条状 、网条状渗碳体等缺 陷造成 ;辊颈机加工切削面出现的坑痕和浮凸亮斑
2 检验结果
2. 1 宏观检验 断口位于直径为 370mm 的辊颈凹槽直角处 ,
距辊颈端面约 600mm 。断裂面垂直于辊身轴线 ,断 口平整 ,无明显塑性变形 ,呈脆性断裂特征 。因断后 存放时间较长 ,表面已锈蚀 ,断裂源隐约可寻 ,略偏 于断面中心 。断口宏观形貌见图 1 。此外 ,在取样 过程中 ,辊颈圆周面车削至直径 270mm 时 ,发现圆 周表面出现较多浮凸亮斑和坑痕 。坑痕直径 3 ~
16. 位错属于线缺陷 ,其特点是沿着空间点阵 某一方向的尺寸很长 ,而在另两个方向的尺寸则很 短 ,它是晶体缺陷中最重要的一种 。有刃型位错 、螺 型位错和混合位错等三种 。混合位错的原子排列介 于螺型位错和刃型位错之间 ,也可分解为螺型位错 和刃型位错 。
17. 亚温淬火亦称不完全淬火 ,即将亚共析钢 加热至 A c1~ A c3 的温度范围内 ,经保温后快速冷 却至室温的热处理过程 。这种热处理可在不降低强 度的同时提高钢的冲击韧性 ,是一种利用钢中的韧 性相 ,提高钢的冲击韧性的强韧化工艺 。亚温淬火 得到的组织为铁素体基体上均匀分布着岛状的马氏 体和奥氏体组织 ( M + A) 。由于铁素体是低强度高 塑性相 ,而 ( M + A) 岛状组织具有较高强度 ,于是这 种组织的屈服强度比较低而加工硬化率很高 ,所以 亚温淬火复相钢的冷轧钢件可得到非常高的强度 。
第 37 卷第 7 期 2001 年 7 月
失效分析
理化检验2物理分册
PTCA ( PAR T A : PH YSICAL TESTIN G)
Vol. 37 No. 7 J ul. 2001
轧辊辊颈断裂分析
陈联满
(马鞍山钢铁股份有限公司钢研所 , 马鞍山 243000)
摘 要 : 通过对断裂轧辊辊颈的化学成分 、力学性能 、断口及高低倍组织分析 ,认为碳含量较低 和大面积条 、网状渗碳体等缺陷是导致辊颈断裂的主要原因 。
(2) 元素分析范围广 ,可分析除 H 和 He 以外 的所有元素 ,特别对低原子序数的元素更为有效 。
(3) 微区分析能力高 ,可给出元素在表面上的 一维或二维分布图象 ,横向分辨率可达 15nm 。
(4) 结合离子溅射 ,可进行组分深度分析 ,具有 固体组分三维分析能力 。
13. 光电子能谱仪可分析2 He~92 U 的所有元 素 ,对试样无破坏作用 ,检测表面态的元素特别有 用 。它不仅适用于分析金属 、半导体 ,还能分析绝缘 体和聚合物 。对于金属 ,分析深度在 2nm 之内 ; 对 聚合物分析深度在 4~10nm 范围内 。分析精度达 2 % ,摩尔分数检测极限约为 10 - 2 %~10 - 3 % ;分辨 率可达 5~10μm 。结合离子溅射技术可获得元素 的深度分布信息 ,但检测速度低于 A ES 技术 ,其最 大优点是能鉴定元素所处的化学态 ,特别适用于微 区域成分分析 。
收稿日期 :2000210218
图 1 断口宏观形貌
图 2 辊颈亮斑与坑痕
·305 ·
陈联满 :轧辊辊颈断裂分析
表 1 化学成分分析结果
项目
C
Si
Mn
P
S
试样
1. 93
2. 13
0. 59
质保书
3. 02
2. 05
0. 59
GB/ T 1504 - 1991 2. 90~3. 80 0. 80~2. 50 0. 40~1. 20
子衍射操作 ,这样就可以把样品中观察部位的微观 形貌与其晶体结构对照起来 。
15. 扫描电镜具有试样制备简单 ,放大倍数可 连续调节 ,并可观察大块试样 ,景深长 ,分辨率高 (达 3nm) 等优点 。适合于对较粗糙表面如金属断口和 显微组织的三维形态的观察研究 ,也是进行失效分 析和对材料 (包括无机非金属和高分子聚合物) 进行 研究的有效工具 。如对扫描电镜配置能谱仪还可对 分析试样进行成分分析 。
图 5 轧辊截面硬度分布 ( HS)
2. 5. 2 拉伸试验 按图 1 所示部位取三根拉伸试样 。检验结果 ,
抗拉强度 σb 分别为 245 ,220 和 255N/ mm2 ,此值低 于 GB/ T 1504 - 1991 中规定的 σb 不小于 294N/ mm2 ;塑性指标趋近于零 ,即 δ5 和 ψ均为零 。 2. 6 微观断口分析
14. 电子显微镜是一种新型的可进行综合分析 的现代测试仪器 ,它能把形貌显示 、微区成分分析和 晶体结构分析三者结合起来进行 。透射电镜的点分 辨率已达到 0. 2~0. 3nm ,即在电镜下可观察到两 粒子的最近距离 ,点阵分辨率可达 0. 144nm ,即能 看清两晶面间的间距 。透射电镜还可以进行选区电
辊颈车削中发现坑痕与浮凸亮斑 ,根据金相和 断口分析结果 ,其主要是成族分布的条状渗碳体所 致 ,这些部位既硬又脆 ,在切削应力作用下 ,有的发 生剥离形成坑痕 ,末剥离的则形成浮凸亮斑 。
化学分析结果表明 ,碳含量仅为 1. 93 % ,远低 于球 墨 铸 铁 碳 含 量 范 围 , 比 质 保 书 中 的 碳 含 量 3102 %低 1. 09 %。根据含硅量为 2. 4 %的铁2碳2硅 平衡相图[1 ] ,碳含量 1. 93 %对应的液固相线温度约 为 1360 ℃,碳含量 3. 02 %对应的液固相线温度约为 1240 ℃,即碳含量降低 1 %左右 ,铁液的液固相线温 度随之升高 100 ℃左右 ,在浇铸时 ,若乃按球墨铸铁 的浇铸温度 (大约 1350 ℃) 进行浇铸 ,此时铁液温度 已处于液2固两相区范围内 ,属于低温浇铸 ,铁液的 粘稠性必然较大 ,流动性也较差 。液体结晶凝固时 体积局部收缩形成的孔洞 ,因流动性差不能及时补 充而产生疏松与缩孔 ;另外在液固相变过程中 ,亚共 晶铸铁结晶间隔随碳含量降低而增大[2 ] ,结晶间隔 增大也就意味着结晶过冷度增大 。其次冷硬型铸铁 轧辊都采用金属型铸造 ,铸造凝固冷却速度比较大 。
0. 084 0. 11 ≤0. 25
0. 01 0. 01 ≤0. 03
. 37
0. 14
1. 34
0. 46
0. 15
1. 00~3. 00 0. 30~1. 20 0. 20~0. 80
7mm 。坑底部正视为灰黑色 , 迎光斜视有闪光亮 点 ,见图 2 。 2. 2 取样
对轧辊进行了现场肖氏硬度测试 ,硬度取三点
·306 ·
图 6 断口微观形貌 300 ×
2. 7 金相检验 三个试样的金相检验结果基本相同 ,试样侵蚀
陈联满 :轧辊辊颈断裂分析
图 7 断口微观形貌 100 ×
前按 GB/ T 9441 - 1988 标准评定 ,石墨球化为 3~4 级 ,石墨大小为 4~5 级 ,试样面石墨数量较少 。侵 蚀后组织为珠光体 + 粗条状渗碳体 + 网状渗碳体 + 少量铁素休 ,见图 8 。图 9 是 3 号试样 (辊颈心部) 疏松孔洞组织 。图 10 为位于表面坑痕处的显微组 织 ,长条状一次渗碳体呈族分布 。
1 概况
轧钢厂在轧辊库房吊运轧辊过程中 ,当吊离一 根堆垛在两根轧辊之间的上一层轧辊时 ,下层两根 轧辊自然相向滚动靠拢 ,引起辊身相碰 ,其中一根轧 辊辊颈发生瞬间震断 。断裂轧辊由国内某轧辊厂制 造 ,质保书中产品号为 ITLA7033 ,辊号为 004 ,规格 为 <700mm ×2300mm ,重 8. 84t ,属于镍 、铬 、钼无限 冷硬球墨铸铁轧辊 。
图 8 轧辊之显微组织 4 %硝酸酒精溶液侵蚀 100 ×
图 9 辊颈心部之显微组织 4 %硝酸酒精溶液侵蚀 100 ×
3 结果讨论
无限冷硬铸铁轧辊的正常组织是外层碳化物
图 10 位于表面坑痕处的显微组织 100 ×
相关文档
最新文档