热轧板带高镍铬无限冷硬轧辊的生产要点

铸 造
李 仕源： 热轧板带高 镍铬无限 冷硬轧辊的 生产要点
结 合力 明显 下 降 ，强 度很 低 ，在离 心力 的作 用下 容 易 拉 裂 ，这个 高 温薄层 形 成 了裂 纹 源 。裂 纹 源在 冷却 过
程 中 ，受离 心力 和 内应力 的共 同作用 ，不 断生 长 ，最
终 成为裂纹 ［ ２ ］ 。
抗 冲击性 能 ，从 而给 Ｓ 含量 控 制带来更 高 的要求 及 、Ｐ 球 化处理工艺带来相 当大 的难度 。
表 面质量 提 出更严 格 的要 求 ，这就 同 时要 求 轧辊 的耐 磨 性进一 步 提高 。高强 度新 产 品的逐 步开发 ，如 汽车 大 梁 钢 、管线 钢 、刹 车 片等 ，会造 成 轧 制 力 的提 高 ，
（）芯部 材质 为大断面球 墨铸 铁 ，极 易 产生球 化 ３
不 良、缩孔 、缩松 、夹渣等铸 造缺陷 ，影 响轧辊抗 弯 、
尾 水平 值调 整 ，尤其是 板 型 自动 控制 使弯辊 力 的变化
速率 很高 ，这对 轧辊 的强 韧性提 出了要求 ；冷 轧料 生
产 比重逐 步加 大 ，如汽 车面板 、家 电钢开 发 ，对带 钢
层薄 的 固态壳体 。内层未 凝 固的液态 金属 受 到离心
力直接 作 用在 刚凝 固的外层 壳上 ，而 外表 固态壳 层 是 凝 固时 间不 长 、内部 为受 到高 温 液体 加 热 的 高温 层 ，
其边缘 温度处在 液． 固两相 的临界温度 上 ，晶体 之 间 的
作者简介 ：李仕源 （９ １ ） １ ８ 一 ，男 ，工程师 ，学士 ，主要从事轧辊铸造及热处理方面的研 究。Ｅ ｍａｌ ｑ ０ １０ ８＠ １３ｃｍ － ｉ ：ｑ ４ ４ １４ ８ ６ ． ｏ
钢 轧 １ １生 产线 曾经 出现 过轧 辊剥 落 问题 ，订 ８０
货 时一再 强调 １ ０ 生 产线 主要生 产薄 规格 产 品 ，轧 辊 ７０ 抗剥落能 力一定要强 。
表 ２ 轧辊 芯部 化 学 成 分
Ｔａ ｌ ｅ ｃ ｌｃ ｍ ｐ ｓｔ ｎ ｏ ｏ ｌ ｏ ｅ ｂ ｅ２ Ｃｈ ｍｉ ａ ｏ ｏ ｉｉ ｆｒ ｌ ｃ ｒ ｏ ｗ ｏ Ｃ／
图 １ 上 辊 颈 缩 松 示 意 图
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后 再 出剩余铁 液 。这使 石墨 的球 化反应有 充足 的时间 ， 且 球化 反应属 于降温 过程 ，后 出的 ｌ 铁液 有一定 的升 ／ ３
温作用 。芯部的浇注温度 为 １ ６～ ８ ０ １ ０℃。 ３ ３
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１４ 上 辊颈 缩松 和抗 剥落 能 力 ．
为了提高轧辊辊 颈强度 ，增 强轧辊 的抗事故 性能 ， 必 须解决上辊 颈缩松 问题 ，如图 １ 所示 。
降低 ，而密度 小 于金 属溶 液 的元素 （ 如ｖ和Ｃ ，随着 ）
标 又互 相 制约 ，需 从 整体 上全 面考虑 来制 定均 衡性较
强 的工艺 方案 ，主要制造难 点如下 。
离辊 面距离 的增 加 ，其 元素 不断增 加 。而密 度与 金属 溶液相近 的元 素 （ ｒ ，偏析不 明显 。随着 铸型转 速 如Ｃ ） 提高 ，轧辊偏 析加剧［ １ ］ 。 离 心铸 造生 产过程 中 ，液态金 属 内部 和铸 型壁 都 会 受 到液 态金 属 压力 即离心 力 的作 用 。离 心 浇 注 时 ， 钢 液浇 人铸 型后便 形成 了一 个液 态简 体 。由于钢 液顺 序凝 固以及 简体外 层 温度梯 度大 ，外表 面很 快凝 固成
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韧性 好 的球 墨铸铁 ，采 用亚 共 晶碳 当量 ，为 了提 高辊 颈力 学性 能及 保证 避 免产 生球 化缺 陷 ，适 当加 入 一些 合金 ，外 层化学 成分见表 １ ，芯部 化学成 分按照球 铁控
制 ，见表 ２ 。
表 １ 轧 辊 外 层 化 学 成 分
Ｔａ ｌ ｅ ｃ ｌｃ ｍ ｐ ｓｔ ｎ ｏ ｕ ｅ ｙ ｒ ｏ ｏ ｌ ｗ ｏ ｂ ｅ １ Ｃｈ ｍｉ ａ ｏ ｏ ｉｉ ｆｏ ｔ ｒ ｌ ｅ ｆｒ ｌ ｃ／ ｏ ａ
解 决 方法采 用 的是 高温铁 液点 冒口 ，芯部 铁 液浇 至 轧 辊辊 颈 高 度 以上 １０ ２ ０ｍｍ时停 止浇 注 ，保 温 ０ ～ ０
３ － ５ｍｉ后再 采 用 高温 或 高碳 铁 液 以 １０ ２ ０ ｇｍｉ ０ ４ ｎ ０ － ０ ／ ｎ ｋ
的速度小 流量浇 至要求 高度『 ５ ＿ 。
一
（）辊身硬度 Ｈ Ｄ ７～ ３ １ Ｓ ８８ ，辊身 硬度均 匀性ＨＳ Ｄ＿
２ ，辊身 硬度落差ＨＳ ５ ＜ ；成品工作层 厚度 ≥５ ０ｍｍ，成 品工作 层均 匀性＜ ０ｍｍ；辊颈 硬度 Ｈ Ｄ ４－ ５ １ Ｓ ０ ４ ；芯部 强 度 ≥４ ０ＭＰ 。必 须从 外 层选 材 、外层 铁 液 浇 注厚 ０ ａ 度 、温度场 均匀 性 、离心工 艺参 数选 择 、芯部 铁液 冲
芯温度及 冲芯时间问隔等 环节严格控制 。
（）板带类 轧辊 辊身细 长 ，这增 加 了离心 铸造外 ２ 层工 作层 的长 度 。辊 身越 长 、外层越 厚 ，离心 铸造 参 数 的控制 越 困难 、对 冶金熔合 的质量 的不利影 响越大 ， 辊 身硬度均匀性越 容易 出现 问题 。
收稿 日期 ：２ １ － ３２ 收 到初稿 ，２ １— ４２ 收到修订稿 。 ０ ２０ － １ ０２０—９
一
成 分 Ｃ
Ｓ ｉ
Ｍｎ
Ｐ
Ｓ
Ｎ ｉ
Ｃ ｒ
Ｍｏ
Ｖ
要求 ３３ ３５ ． １ ０４ ０５≤０１ ≤Ｏ ３４１ ４３ ． ．０ — ．Ｏ７ ０８ ． ．１１ ． ． ． ～ －３ ～ ． ０ ． ． ．１６ ８ ． ０５ ． ． ０ － －１ ４ ～
实测 ３ ． ４ １１ ０ ２ ００ ００ １ ４ １ １７ ０４ ０７ ． ２ ． ．３ ４ ． ． ２ ４ ．ｌ ．５ ．１
这使 得辊颈材质 必须能承受 比以前更大 的弯矩 和扭矩 。 轧 辊 的各项技 术 指标要 求极 为严 格 ，并 且某 些 指
１ 技术参数确定及缺 陷控制
１１ 离心机 转速 确定 ．
离 心 机转速 对轧 辊质 量 的影 响尤 为重 要 。钢液 在
离 心机 转动过 程 中 ，当密度 大于金 属溶 液 的元 素 （ 如 ｗ和Ｍｏ ，随着 离辊 面距 离 的增 加 ，其 元 素 含量不 断 ）
离 心机 种类 、辊模 壁 厚 、涂料 、钢 液浇 注温 度 、浇 注
速 度 、轧辊 的组 成 以及环 境 因素有关 ］ 。 １２ 轧 辊 内外层 的化 学成 分 ． 此类轧辊辊 面选材应 兼顾 耐磨性 、耐热性 及韧性 ， 硬 度均 匀性 要好 ，各合 金元 素要 合理 匹 配 ，抗 事 故 能 力要强 ，基体组Ｂ（ 贝氏体 ）Ｍ（ 氏体 ） Ｐ 珠 光体） ＋ 马 少＋ （ ， 外层 材质 为高Ｎｉｒ 无 限冷硬 合金铸 铁 ；辊 芯选 择强 Ｃ Ｍｏ
缩松 区域
辊模转 速是根据重力 倍数 （ ）来 确定 的 ，其 中重 Ｇ 力 倍数是 轧辊 在旋 转时 的离 心力与正 常重 力之 比 ，Ｇ ＝ ｍ ２ ０１２ ｎ１０ ，以重 力倍 数 为基础 的铸 型 转 ／ ， ．１ （ ／０ ） ｒ 速 （ ） 算 公式 为 ：ｎ ２ ９ Ｇｒ ｎ计 ＝ ９ （ ／） 。计 算 结 果 只能 作 为 参 考 ，铸型 实 际转速 应根 据具 体 生产条 件 而定 ，还 与
ｗｅ ｅ ｉ ｒ ｖ ｄ ｒ ｍｐ ｏ ｅ ．Ｔｈｅ ｒ ｓ ｌｓ ｓ ｏ ｔ ｔｔ ｅ ｔｃ ｎ ｃ ｌｉ ｄｅ ｅ ｕ ｈ ａ ｏ ａ ｔｅ ｍｏ ｔｏ ｈ ｏ ｌ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈａ ｈ ｅ ｈ ｉ ａ ｎ ｘ ｓ ｓ ｃ ｓｔ ｔ ｌｓｅ ｌａ ｕｎ ｆｔ ｅ ｒ ｌ，ｗｅ ｒｎｇ ａｉ ｒ ｓｓａ ｃ ， ｔ ．ｒ ａ ｈｔ ｘ ｅ ｔ ｄｅ ｆ ｃ ． ｅ ｉｔ ｎ ｅ ｅｃ， ｅ ｃ ｅ ｐ ｃｅ ｆｅ ｔ ｈｅ
铸
・
造
Ｓｅ ． ０ ２ ｐ２ １
ＶＯ ． ＮＯ． Ｉ６１ ９
１８ ０ ０・
Ｆ ０ＵＮ Ｙ ＤＲ
热轧板带高镍 铬无 限冷硬轧辊的生产 要点
李仕 源
（ 山钢铁 集团重机装备有限公 司，河北唐山 ０ ３ ０ ） 唐 ６ ００
摘 要 ：随着热轧板卷质量的提高，对轧辊尤其是精轧机组工作辊的要求变得更高。通过成分调节、工艺优化及生产
Ｋｅ ｒ ｓ ｒ ｌ ｈ ｔ ｔ ｐｍｉ ； ｅ ￣ ｆ ｇ ｌ ａｔ ｇ ｗｅ ｒｎ ｓｓａ ｃ ｙｗｏｄ ： ｏ ｌ ｏ ｒ ｌ ｃ ｎ ｉ ａ ｓｉ ； ａｉｇｒ ｉ ｎ ｅ ； ｓｉ ｌ ｕ ｃ ｎ ｅ ｔ
在热轧板 卷生产过程 中轧辊 承受 较大 的轧制负荷 ， 这 要求 工作 层有 较高 的抗 事故能 力 ；抛钢前 的防止甩
试用 ，来提高离 心铸 造高镍 铬无 限冷硬 轧辊 的综合性 能 。结 果表 明 ，轧辊 的过钢 量 、耐 磨性 等指标达 到 了预期效
果。
关 键词 ：轧辊 ；热轧带 钢机 ；离心铸造 ；耐磨性
中图分 类号 ：Ｔ ２９４ Ｇ ４．
文献标 识码 ：Ｂ
文 章编号 ：１０～ ９７ （０２ ９ １８—４ ０ １４７ ２ １）０—００ ０
在 轧制 薄 而硬 的带钢 时压缩 比 、轧制 力大 ，轧 辊 循环 承受 高负荷 而 引发 的剥落 。轧辊 芯部 材质 交错 地
受正 负应 力 的作用 ，在超 过疲 劳极 限时会 引发 微裂 纹
ａ ｄ ｔ ａ ｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｔ ｅｃ ｍｐ ｅ ｅ ｓｖ ｒ ｐ ｒ ｅ ｆ ｈ ｄ ｆ ｉ ｈ ｌ ｄｒ ｌ ｐ ｏ ｕ ｅ ｙ ｃ ｎ ｒｆ ｇ ｌ ａ ｔ ｇ ｎ ｉ ｌ ｐ ｉ ｔ ， ｈ ｏ ｒ ｈ ｎ ｉ ｅｐ ｏ ｅ ｔ ｓ ｔ ｅｉ ｅ ｎ ｔ ｃ ｉ ｅ ｌ ｒ ｄ ｃ ｄｂ ｅ ｔｉ ａ ｓ ｎ ｒ ａ ｃ ｏ ｉ ｏ ｎ ｉ ｅ ｌ ｏ ｕ ｃ ｉ
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