轧辊材质选择和轧辊技术条件设计依据

第四章轧辊材质选择和轧辊技术条件设计依据

轧辊是轧钢生产中一项大宗的消耗备件（或工具），它直接或间接地对轧材的尺寸精度和表面质量产生影响。不同类型轧机决定了使用轧辊的类型不同，轧制不同钢种的钢材、轧机不同机架、轧钢工艺规程设计等因素对轧辊特性又提出了不同的要求。轧辊的材质选择和科学的技术条件设计是充分发挥轧辊使用性能的基础。

在我们的服务工作中，要通过去关注客户轧机不同的轧制条件，

助客户或为客户推荐合适的轧辊材质、合理的技术参数；另外还要区分哪些是轧机对轧辊的要求，哪些是客户对轧辊的要求。

§1 轧机方面对轧辊的要求

一、钢材品种

钢材品种其实和轧辊服务的轧机相对应，轧机类型决定了轧辊选择的大方向，随着钢材规格的变化，轧辊选材会有所不同。

1、钢材品种确定了采用不同轧机类型，不同类型轧机轧辊选择是有本质区别的——板、热带、冷带、型钢、钢管、线材。

2、相同轧机类型，轧材规格不同，材质或技术条件也有所不同。

带钢——窄带钢、中宽带钢、宽带钢（凌钢为例）

型钢——大型、中型、小型

3、轧材质量级别的要求

二、钢种特性

各种牌号的钢种各自的组织性能变化规律使得它的轧制工艺特性各异。掌握好这个规律，通过合理匹配不同材质和不同性能的轧辊，有利于提高轧材表面质量，提高轧辊使用寿命，降低轧辊消耗。

钢种特性一般表现在

1、塑性特性

低碳、低合金钢的塑性好，含碳量增加塑性降低，合金含量提高塑性变差。

塑性还决定于变形时的温度，温度高塑性好。

塑性受钢材纯净度、原始组织状态的影响。

弹簧钢的轧制特性——高碳钢，防脱碳，低温轧，塑性差。

塑性好，可选择较大的压下率，轧辊强度有很大好处

2、钢材的变形抗力

变形抗力是加工原理，是晶格畸变做功产生的，随着碳和合金元素（尤其硅元素）含量的增加，钢的变形抗力将提高。

变形抗力也和轧制温度有关，如硅钢，热轧硅钢的变形抗力和低碳钢相近，甚至还低，但冷轧硅钢的变形抗力大于低碳钢。

3、摩擦系数

轧制过程实际是钢材在轧辊孔型内的流动变形过程，被轧制的钢材本身的摩擦系数及变形量对轧辊的磨损有重要影响。

含铬、铝、硅比较高的合金钢，摩擦系数比较大。

含镍、铜、硫比较高的钢，摩擦系数比较小。

摩擦系数决定了轧辊的咬入性能，较前机架选择较低硬度轧辊，后机架选择高硬度、高耐磨轧辊。

三、轧机结构

从前面内容已经得知，一套轧机通常是由一架或多架轧机组成，每架轧机承担不同的轧制任务，从前到后的轧制条件会产生很大的变化，所以对轧辊提出了不同的性能要求。

热带粗轧从厚坯轧到薄坯，型钢轧机粗轧机架把方坯轧成异型坯，钢管轧机把圆坯轧成管坯，都是高温轧制阶段，压下量大，速度低，不易咬入，打滑，决定了轧辊要有和其相匹配的特性——材质、强度、硬度、材质中应该具备什么组织，每个组织的比例，进而确定轧辊应该是什么化学成分组成。

薄坯到薄板带，异型坯到成品材，管坯到钢管阶段的轧制是成型阶段轧制，轧材温度降低，轧制线速度增大，压下量减小等，决定了精轧段轧辊必须有不同于粗轧段的特性

另外就是轧机各机架结构形式，对轧辊的要求不同，同样是板带粗轧，二辊和四辊的区别；同样是冷带轧机，四辊和六辊的区别；可逆轧机和不可逆轧机的区别。

四、轧机操作工艺规程

1、轧制温度

2、各机架轧制压下量的分配

3、轧制节奏

4、轧辊冷却水的水压、水量、分布、角度

5、换辊制度

五、轧辊使用问题

1、打滑——最大咬入角钢26度，铁13度，改变材质、降低硬度

2、热裂纹——细化组织、改善碳化物等组织形态、石墨化、提高辊面压应力

3、剥落——组织、应力、内部夹杂、结合层缺陷

4、断辊——内部应力、机械应力

§2 识别客户方面对轧辊的要求

一、年产量要求——影响换辊制度，会提高对轧辊抗事故能力的要求，内部质量要有更可靠的保证。

二、减本增效的要求——高性能、低价格

三、管理要求

1、换辊周期的匹配

2、配辊数量减少，便于管理

3、识别要求——刷漆、包装

4、存放保管要求——包装、防锈、便于运输

5、不断提高的要求——管理水平的提高、认识水平的提高。