支撑辊

支撑辊

什么是支撑辊？ 在轧机上增加工作辊刚度，直接或间接承受轧制栽荷的轧辊称为支撑辊（back-uproll)。支撑辊是轧机中用来支承工作辊或中间辊以便在轧制时防止工作辊出现挠曲变形而影响板形质量的重要部件。支撑辊质量的优劣直接影响轧板的产量及质量。支撑辊复杂多样的工况条件使其不同于一般的工件。一方面轧制过程中支撑辊本体要承受很多的弯曲应力和摩擦力；另一方面辊身表面要长时间地承受磨损、冲击、接触应力和激冷激热造成的疲劳现象，支撑辊在使用中常见的损伤有以下五类：

(1)辊面硬度不均造成压痕；

(2)由于断带、冷却不均造成黏辊；

(3)轧制时间过长，辊面冷硬层疲劳等原因造成裂纹；

(4)表面裂纹扩展、疲劳裂纹未磨尽造成剥落；

(5)工作辊带不动支撑辊而在辊身上造成振痕和弧梢。因此，支撑辊必须满足下列条件的要求：

1）抗断裂性，指辊身、辊颈承受工作应力而不发生横向断裂。主要应具有足够的强度和韧性，并且不存在可能导致断裂的制造缺陷。

2）耐磨性，指支撑辊辊身工作部位在轧制中抵抗失重和尺寸减少的能力。应注意的是支撑辊在热态的耐磨性和冷态的耐磨性并不一定相同，也就是说，轧辊在冷态使用时的相对耐磨性好并不等于热态时相对耐磨性也好。

3）抗剥落性，指支撑辊在接触应力长时间作用下而不产生辊身掉块现象的能力。

4)

抗热裂性，指支撑辊要经受来自轧材及冷却水的激冷激热作用而产生热疲劳，抵抗这种作用而不产生网状龟裂或使网状龟裂细

化变浅的能力。

支撑辊的常用材质是什么？

传统的支撑辊材质使用较多的是9Cr2Mo，碳含量0.9%左右，铬含量2%，以及少钕钼，该材料是典型的冷轧工作辊材质，经过加热和剧烈的冷却可以获得较离的表面硬度和一定的耐磨性。以往的锻钢轧辊生产由于没有专门的支撑辊材料，所以较多采用该材质淬火以后回火到中低硬度作为支撑辊使用。但是随着轧机设计要求的提高和轧制工况的改变，该材料的不足之处开始体现出来。这些改变包括：

(1)更深的淬硬层深度要求。现代轧机往往要求工作辊的单边深度在25mm以上，最多要求50mm,支撑辊的单边深度在35mm以上，最多要求75mm。9Cr2Mo由于受其自身合金元素含量的影响，其淬透性达不到这样的要求。

(2)工况的变化需要专门的材质来适应。现代轧机对轧辊的要求越来越高，工作辊要求耐磨，抗事故，抗辊印，均匀性高，而支撑辊的表面要求抗疲劳性能和耐磨性变得更为歌要。9Cr2Mo由于碳含量较高，基体中存在较多的碳化物，这些碳化物如果处理不当，分布状态不理想，就会降低基体的疲劳强度；另外材料中的Cr/C比决定该材料的碳化物为M3C型，硬度偏低(约900HV)，对轧辊耐磨性的贡献不够。

基于以上的情况，轧辊制造企业会同设计和使用方，共同改进材质。工作辊的M3C、M5C材质已经成为冷轧工作辊的主流材质；70Cr3Mo系列也已经成为支撑辊的首选材质。而在一些高速重栽轧机，支撑辊材质甚至使用50Ci4MoV和45Ci5MoV系列材质。总的发展趋势是史高的合金元素含量（以铬为主，也有镍、钼量的调整），较低的碳含量。当然制造方也有相应的工艺改进，从而实现

更深的淬硬层深度，更好的抗疲劳性能和附磨性，以及表面硬度的均匀性。