我国冷轧辊用钢的现状和发展方向

—．３８．一２００１年第２期我国冷轧辊用钢的现状和发展方向

赵新崔明爱

ｃ：ｌｌ：兴特殊钢有限责任公司齐齐哈尔１６１０４１）

冷工作辊（以下简称冷轧辊）是冷轧机的主要消耗部件，其质量的好坏对冷轧板材的质量、成本、产量起着非常重要的作用。因此，冷轧厂和轧辊厂都不遗余力地提高轧辊的使用性能。这些性能包括强度、硬度、韧性、耐磨性及抗事故性能等。随着现代冷轧机大型化、高速化的发展，冷轧辊用钢从传统的铬钢系向高合金钢转变。冷轧辊的性能有了大幅度的提高，钢种和制造方法也呈现多元化的趋势。目前高性能冷轧辊具有良好的组织致密度，淬硬层深度可达ｌＯＯｍｍ（半径）以上，实用淬硬层达到５０ｒａｍ以上。１我国冷轧辊用钢的现状

我国冷轧辊用钢是随着冷轧机和轧制技术的发展而发展起来的。六十年代中期我国自制的９Ｃｒ２系冷轧辊在数量、质量和品种上基本满足了冶金厂的需求，实现了冷轧辊生产立足于国内的目标。些后二十多年里，我国没有新建冷轧机组，也没有较大的技术更新，所以冷轧辊用钢也基本上处于原有状态。七十年代末，随着我国改革开放的进行，武汉钢铁公司从德国引进一米七大型冷轧机组。同时也引进了德国冷轧辊用钢８６Ｃ订订ｏＶ，，该牌号冷轧辊用钢虽然也属于２％Ｃｒ锻钢，但在总体洼能上优予国产９Ｃｈ系冷轧辊用钢。８６ＣｒＭｏＶ，辊经北满特钢采用电渣重熔工艺试制后，性能超过德国进口辊，成为国内顶替进口产品被广泛使用，到目前为止，该产品仍为众多国内冷轧厂所使用。

九十年代后，宝钢等钢厂相继引进国外大型冷轧机组，国内轧辊制造厂又相继仿制了日本的ＭＣ，和ＭＣ，冷轧辊，取得了令人满意的效果。目前，国内冷轧辊制造技术的最高配置为宝钢采用的ＭＣ，辊＋镀铬工艺＋电火花毛化技术。可见，我国冷轧辊用钢还没有突破Ｃｒ系锻钢的局限，除部分轧辊厂采用铸造技术生产部分高合金铸造辊之外，国内高合金锻钢冷轧辊还是空白。

２我国冷轧辊用钢的发展方向随着我国国民经济的快速发展，高性能的钢板的供求矛盾日益突出，为了不影响经济发展，我国每年都要进口数以万吨的板材。国内冷轧厂相继引进了数套国际上最先进的大型串列式全连轧机组，如宝钢三期１４２０冷轧工程等。新型冷轧机组的引进和板材性能的进一步提升，势必引起冷轧辊用钢新一轮的升级浪潮ｏ’

可以预计在今后一段时期内，我国冷轧辊用钢及其制造技术的发展趋势可以归纳为以下几个方面。

２．１技术创新，发展高合金冷轧辊

现代冷轧机向高速、高压轧制发展，对冷轧辊要求越来越苛刻。高速轧制使得轧辊表面的工作温度升高，增加了磨损与毒故性损耗。高速轧制要求增加轧辊直径，但是冷轧辊所承受的极高工作压力（见表１）和材质的不良加工性能最终决定了冷轧辊辊径减小的发展趋势。随着强：＿ｊ＝》弯辊机构和有榭ｊＰ辊形控制的六辊轧机的出现，进一步要求增

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黑龙江冶金・３争一

加冷轧辊的强度和韧性。为了满足上述要求，八十年代以来国际上高合金冷轧辊得到了长足的发展。在此方面的需求国内冷轧厂才刚刚起步，真正意义上的锻造高合金冷轧辊国内仍属空白，一因此国内企业应借鉴国外先进经验结合自身设备、工艺的特点搞技术创新，发展适合我国国情的高合金冷轧辊。

表１轧机和轧制技术进步引起的轧制载荷变化

＆力跨ｍ－ａ轧制技术轧制载荷

过去现在双轴承弯辊辊颈弯曲应力≤５０１００．２∞

六辊轧机辊身接触应力１０００－２０００２０００＿２５００交叉辊轧机辊颈传动≤５０１５０．３５０２．２改进或建立新型制造工艺及相应设备发展高性能的高合金钢冷轧辊。势必增加轧辊的制造难度和成本。为了解决这些新问题，在制造技术和工艺上还要搞创新。比如国内冷轧辊辊坯大都采用电渣重熔工艺冶炼，那么只需稍加改动就可以生产双金属电渣熔铸辊坯，这对降低高合金钢冷轧辊的制造成本大有好处．而国际上许多制造商也正是这么做的。

ＯＳＰＲＥＹ技术被誉为是二十一世纪最有发展前途的冷轧辊制造技术。ＯＳＰＲＥＹ公司已向国际上多家企业转让了该项技术，同国内企业也多次进行了技术交流。从目前看，引进ＯＳＰＲＥＹ技术的时机也已经成熟，该技术的引进对生产高合金冷轧辊必将产生革命性的影响。

２．３提高研磨技术

高合金冷轧辊含有大量的碳化物形成元素Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ等，在金属凝固和热处理过程中，这些合金元素形成了一次和二次碳化物，使得冷轧辊具有很高的硬度和耐磨性。例如，高铬铸铁辊中含有Ｍ７Ｃ，型碳化物．其硬度为Ｈｖ２５００；无限冷硬铸铁辊中ｈ包Ｃ型碳化物硬度为Ｈｖｌ３００：而高速

钢轧辊中主要碳化物为ＭＣ型（Ｈｖ３０００）、Ｍ７Ｇ型（Ｈｖ２５００）和Ｍ，Ｃ型（Ｈｖ２０００）．使得高速钢辊比其他类型冷轧辊具有更高的硬度和耐磨性。

这些合金碳化物大幅度地提高了冷轧辊的耐磨性，但同时却损害了其研磨性能。因此，要想使用这些轧辊，研磨技术必须改进。提高研磨技术的关键在于提高砂轮的性能，其难点在于：降低磨料强度，会导致其加速脱落，从而引起超载和研磨缺陷：而增加磨粒强度，又使磨粒脱落时容易造成划痕，为了防止这种情况发生就需要将粘结剂换成更有弹性的，而这又将导致砂轮角部难于磨损，产生退刀痕。

因此，选择一种磨粒与粘合剂最佳组合是有效研磨高合金钢冷轧辊的关键。最近，高性能陶瓷、金刚石和ＣＢＮ（立方氮化物）磨粒已显示出实用价值，但经济性和操作上的一些问题阻碍了其广泛应用。

３结语

综上所述，九十年代以来，国际上冷轧辊用钢形成了满足不同需求的系列化的钢种及制造工艺。随着现代冷轧机组的快速发展，高合金冷轧辊研制呈现百家争鸣的局面，新钢种和新工艺的研发速度越来越快。国际上大型轧辊制造企业之间的兼并与重组，使得竞争更加激烈。目前，我国在高合金冷轧辊方面的工作还刚刚起步。

宝钢和鞍钢等大型冷轧厂相继于九十年代末引进了国际上最新型的冷轧机组，机组的出口速度均大于１０００ｍ／ｍｉｎ。国内的冷轧厂已成为国外轧辊制造商竟相争夺的对象，但国外技术及产品在一些性能指标上，（比如性能价格比）还不能满足国内冷轧厂的要求。因此开发高性能、高合金的冷轧辊，占领国内新增市场并与国际市场接轨，将是我国轧辊制造企业主攻方向。

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