热轧板带轧辊破坏成因分析.pdf

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1、第42卷第2期现代冶金Vo1．42No．22014年4月ModernMetallurgyApr．2014热轧板带轧辊破坏成因分析曾靓(江苏省冶金研究院有限公司，江苏南京2l0007)摘要：分析热轧板带轧辊破坏方式成因，并提出了轧辊的管理和维护措施：关键词：轧辊；管理；维护中图分类号：TG333．】7引言温环境中，与灼热的钢坯相接触，需要承受强大的轧制力，同时表面要承受轧材的强力磨损，反复被轧辊是热轧板带轧机的重要部件，在轧制生产热轧材加热及冷却水冷却，经受温度变化幅度较大中．轧辊要与所轧金属直接接触，使金属产生塑

2、性的热疲劳作用。国内曾经使用过锻钢轧辊和无限冷变形，因此轧辊是轧机的主要变形工具。热轧板带硬铸铁轧辊，除普通冷硬铸铁外，还有低镍铬钼、轧辊价格昂贵，是轧机大型消耗性部件，订货周期中镍铬钼、高镍铬钼铸铁材料，高档次的冷硬铸铁长．轧辊费用在钢厂备件消耗费及流动资金中占很材料为高镍铬钼冷硬铸铁。这类材质轧辊的缺点是大的比重。热轧板带轧辊_T况恶劣、承受负荷大、硬度低、耐磨性差。后来采用了球墨复合铸铁轧辊，磨损严重，故障机理复杂，同时又受到各类随机性相对而言，使用寿命提高了几倍，至今仍然在使用。参量的十扰，故障诊断与监测

3、、使用维修历来存在国外则一般采用半钢和高硬度特殊半钢材质，对克较大的困难，意外故障与事故(如断辊等)时有发服表面粗糙和抗磨损都很有效。为了提高热轧辊的生，往往造成重大损失并严重影响生产。随着轧机表面耐磨性，热轧辊的材料不断地得到改进，其基向着高速、重载、高强度、高刚度、高精度、连轧本的发展过程是从冷硬铸铁到高铬铸铁到半高速化和自动化方向发展，对轧辊质量提出了更高的要钢和高速钢。求，带来了轧辊技术开发、设汁制造、使用维护、检测与修复的革新与改进。2轧辊破坏方式及成因分析1轧辊寿命影晌因素热轧板带轧辊包括工作辊和支承

4、辊，是轧机的关键零件之一，装在轧机牌坊窗口当中。在热轧板轧辊的寿命主要取决于轧辊的内在性能和工带生产中，轧辊的消耗量很大，尤其是工作辊，它作受力。内在性能包括强度和硬度等方面。要使轧始终与红热钢坯直接接触。因此，找出轧辊的损坏辊具有足够的强度，主要从轧辊材料方面来考虑。原因并做出相应的解决措施，提高轧辊寿命，降低硬度通常是指轧辊_T作表面的硬度，它决定了轧辊辊耗，是轧机制造商和用户都十分关注的问题。在的耐磨性，在一定程度上决定着轧辊的使用寿命。实际生产过程中，轧辊的破坏形式主要有轧辊磨通过合理的材料选用和热处理方

5、式可以满足轧辊损、轧辊裂纹、轧辊剥落及轧辊断裂等。的硬度要求。热轧辊材料必须具有较高淬透性、热2．1轧辊磨损传导能力、高温屈服强度、抗氧化性和较低线膨胀系数、高的。因为热轧辊工作在700℃～800℃的高轧辊磨损是最常见的轧辊破坏方式之一，它是收稿日期：2013-09．18作者简介：竹觇(1967．)，女．工程师。电话：1381588201546现代冶金第41卷由_T作辊与轧件或工作辊与支承辊之间的摩擦所硬度有关。引起的。轧辊磨损与其他磨损在形成机理上相同，2．2辊面裂纹从摩擦学角度来讲。可理解为轧辊宏观和微观尺寸

6、的变化。轧辊磨损包括宏观磨损和微观磨损，具体在热轧板带轧制中，辊面裂纹也是一种常见的表现为轧辊直径的缩小。然而，轧辊磨损与一般磨轧辊缺陷。辊面裂纹一般是南于T作辊局部材质不损义有较大差别，如轧辊上的某点与轧件周期性接良、轧制时冷却不均引起的在正常轧制过程中，触；轧件一卜的氧化铁皮作为磨粒进入辊缝；冷却液轧辊辊身温度通常为5O℃～9O℃，而与轧件接触的和润滑液的作用以及热的影响等。在热轧板带生产轧辊表面瞬时温度随机架不同，可达600℃～800℃中，轧机T作辊长期处于高温环境，其辊面生成一不等。辊面与轧件接触时．受瞬

7、问高温影响，表层层致密、硬脆但耐磨的氧化膜。完好致密的氧化膜因温度急剧升高而膨胀，次表层温度因传热限制基不但可以延长轧辊的使用周期，而且还可以提高热本保持不变。表层、次表层产生互为拉应力，里层轧板带的表而质量。但在轧制过程中，由于轧辊表呈现较高的压应力当轧辊与轧件脱离时，受冷却而氧化膜承受周期性的交变应力，长时问的应力作水作用，表层温度很快降低而收缩，使表层压应力用会使轧辊表面产生疲劳，当达到疲劳极限后．在变为拉应力状念。轧辊每旋转一怙J，其表层就进行_T作辊与带钢之问摩擦所产生强大剪应力的作用一次拉压应力循环，

8、多次反复的拉压结果使轧辊表下，辊面氧化膜开始剥落，使轧辊表面变得粗糙。而出现疲劳进而产生热疲劳裂纹。对于粗轧机而此时应根据辊面粗糙状况合理安排换辊，以避免对言，良好的辊而裂纹可以改善轧机的咬人条件，但带钢表面质量造成影响。在实际工作条件下轧辊磨如果精轧成品辊出现裂纹，将把这一缺陷反映到热损的因素很复杂，根据其产生的原因可分为以下几轧板带表面，造成带钢表面现周期性蛛网状纹络