影响冷硬铸铁轧辊白口层深度主要因素的回归分析
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轧辊热处理轧辊按工作状态可分为热轧辊和冷轧辊,按所起的作用可分为工作辊、中间辊、支承辊,按材质可分为锻辊和铸辊(冷硬铸铁)。
通常轧辊的服役条件极其苛刻,工作过程中承受高的交变应力、弯曲应力、接触应力、剪切应力和摩擦力。
容易产生磨损和剥落等多种失效形式。
不同的用途、不同类型的轧辊处在各自特定的工况条件,其大致的性能要求如下:轧辊类型主要性能要求辊身硬度工作温度℃热轧工作辊抗热疲劳裂纹性能,抗表面粗糙性能 HB:196~302 室温~850冷轧工作辊高硬度,耐磨性,抗疲劳剥落性能HS:90~105 室温~180对热轧辊来说,辊面不允许出现裂纹,表面裂纹缺陷容易造成应力集中,加速扩展而使轧辊失效。
热疲劳裂纹主要起因于周期性交变热应力,严重情况下,裂纹扩展可能造成辊面剥落,甚至断辊。
冷轧辊主要失效形式包括划伤、粘辊和剥落等。
冷轧辊辊身表面应有高而均匀的硬度,其优劣表现在辊身工作层的耐磨性,即耐粗糙性。
大型热轧锻钢工作辊用钢的化学成分、临界点以及工艺参数如下。
热轧锻钢工作辊用钢化学成分(%)钢号 C Si Mn P S Cr Ni Mo V Cu55Cr 0.50~0.60 0.17~0.37 0.35~0.65 ≤0.025≤0.025 1.00~1.30 ≤0.30 - - ≤0.2550CrMnMo 0.45~0.55 0.20~0.60 1.30~1.70 1.40~1.80 - 0.20~0.60 -60CrMnMo 0.55~0.65 0.25~0.40 0.70~1.00 0.80~1.20 - 0.20~0.30 -50CrNiMo 0.45~0.55 0.20~0.60 0.50~0.80 1.40~1.80 - 0.20~0.60 -60CrNiMo 0.55~0.65 0.20~0.40 0.60~1.00 0.70~1.00 1.50~2.00 0.10~0.30 -60SiMnMo 0.55~0.65 0.70~1.10 1.10~1.50 - - 0.30~0.40 -60CrMo 0.55~0.65 0.17~0.30 0.50~0.80 0.50~0.80 ≤0.25 0.30~0.4060CrMoV 0.55~0.65 0.17~0.37 0.50~0.80 0.90~1.20 - 0.30`0.40 0.15~0.3570Cr3Mo 0.60~0.80 0.40~0.70 0.50~0.90 2.00~3.00 0.40~0.60 0.25~0.60 -常用热轧锻钢工作辊的临界点及工艺参数钢号临界点热处理Ac1 Ac3 Ar1 Ms 正火温度(℃)淬火温度(℃)回火温度(℃)55Cr 735 755 - - 840~850 820~840 590~63060CrMo 676 805 685 - 840~860 860~870 600~66060CrMoV 765 798 - 265 890~910 860~880 600~68060CrMnMo 700 805 655 - 820~840 860~870 650~68060SiMnMo 700 760 - - 810~830 830~850 570~65070Cr3Mo 800 - 700 195 810~880 860~880 -热轧工作辊进行的热处理一般有锻后热处理和调质。
铸铁件冷隔与浇不足缺陷预防措施进全国铸造废钢大圈,请扫二维码或长按二维码进入摘要:铸铁件冷隔与浇不足缺陷在铸造生产中也经常见到,本文对其产生的原因进行分析,并制定出对应的纠正预防措施。
供铸造工作者参考。
关键词:冷隔、浇不足原因分析纠正预防冷隔与浇不足在铸造生产中也经常见到,不少书籍1、2对其有比较详尽的描述,本文结合生产实际,把不同条件下产生冷隔与浇不足的的原因进行分析,并制定出对应的纠正预防措施,供铸造工作者参考。
一冷隔与浇不足特征:铸件有未完全融合的缝隙或局补缺肉,线条光滑,周边呈圆角。
发现方法:用外观检查可以发现。
典型案例:原因分析:⑴浇注系统设置不当或浇口截面太小,充型速度太慢。
直浇口太短,压头不够。
⑵错箱或芯子未下到位,造成局部壁薄。
铁液未融合时就冷却。
⑶浇注温度太高,砂芯在高温下变形,造成局部壁薄。
铁液未融合时就冷却。
⑷冷铁位置设置不当。
⑸浇注时断流,浇注不稳或一次铁液量不足二次补浇时易产生冷隔。
⑹铁液严重氧化,造成流动性差。
⑺芯子发气量大,在管壁内部形成气流纹,形似冷隔。
⑻芯子耐火度差,在高温下变形;造成铸件局部壁薄或无壁厚。
⑼铁液温度太低,降低了铁液的流动性。
⑽铁液中碳、硅量较低,含硫量较高时,降低了铁液的流动性。
⑾在线浇注时,线运行,铁液包晃动,浇注不稳。
⑿铁液在型腔中流动时由于排气不畅,使流动受阻。
⒀跑火造成冷隔。
涨芯造成局部壁薄,形成冷隔。
⒁铸件壁厚太薄或薄壁面积太大。
⒂陶瓷网档渣效果好,但阻流,易产生冷隔。
⒃芯撑过小,过少,未下到位都有可能造成漂芯,导致壁薄。
⒄砂芯或铸型涂料刷得过厚,或涂料有堆积物都会导致铸件局部壁薄,形成冷隔。
⒅套箱内侧一边粘有砂子,套箱时砂胎错位。
⒆生产线转运小车平板上粘有干砂,砂胎运动突然受阻,上箱错位。
⒇锥销、销套、模型磨损,导致合箱错位。
防止方法:⑴适当加大浇口尺寸,增设内浇口,在易冷隔处增加溢流槽或冒口。
⑵内浇口不宜离铸件薄壁处太远,或适当增加薄壁处的厚度。
江苏冶金2001年第3期浅析冷轧辊表面剥落原因及改善王春杰(宝钢集团苏州冶金机器厂苏州市21504)摘要:介绍冷轧辊表面剥落产生的原因,机载轧辊的生产和使用中采取什么措施预防辊面剥落关键词:剥落冷轧辊措施概述:冷轧辊质量直接影响桌冷轧的发展。
因此人们总希望轧辊质量完美无缺,但是由于种种原因,轧辊还会出现各种形式的损坏,其中最常见的损坏形式有三种:辊身断裂、辊面磨损和辊面剥落。
其中辊面剥落是冷轧辊报废的主要形式。
有资料表明,由于辊面剥落引起的轧辊报废占冷轧辊总消耗量的70%以上,所以对辊面剥落的研究与控制显得尤为重要。
造成剥落的原因主要有两种:一是辊面产生裂纹,向内部扩展,最终造成剥落。
一是由辊身淬硬层内部的缺陷起源产生裂纹,并发展到表面引起的剥落。
导致以上两种结果的因素可分为四种:①原材料缺陷造成的剥落;②热处理不当引起的剥落;③冷加工不当引起的剥落④使用不当引起的剥落;现做如下分析:1由原材料缺陷引起的剥落由于冷轧辊工作条件所限,高表面硬度、良好的抗热冲击性、抗剥落性和抗耐磨性是冷轧辊选材的主要标准。
我国高硬度冷轧辊一般选用铬合金高碳锻钢材料,如:9Cr2Mo、9Cr2MoV、9Cr2W等。
铬合金高碳钢在淬火发生相变,有合金奥氏体转变成合金马氏体时,由于马氏体比容大,淬硬部位体积增大,轧辊辊面手内层应力影响,处于压应力的控制之下,表面淬火后,表面已形成马氏体,体积膨胀,而内层心部无此变化,所以表层对辊身有一个使体积扩大的拉力,这个拉力在金属强度薄弱区(如:皮下杂质、皮下气泡、碳化物带状、碳化物网状、夹杂缩孔、大块碳化物、中心疏松、白点、过高的S、P、Cu等杂质元素含量等等缺陷,都会使材料的性能下降,硬度降低)很容易产生裂纹,随着这些裂纹的发展延伸会导致辊面剥落,严重者甚至断裂。
2热处理不当引起的剥落2.1 锻后热处理不当和粗加工调质不当一方面锻后热处理不当不能有效防止钢种出现白点,不能实现除氢、碳化物球化的目的,不能有效消除由于锻造变形而产生的应力。
第一章1 为什么有双重相图的存在?双重相图的存在对铸铁件生产有何实际意义?硅对双重相图的影响又有何实际意义?答:1>从热力学观点看,在一定条件下,按Fe-Fe3C相图转变亦是有可能的,因此就出现了二重性2>通过双重相同,可以明显的看出稳定平衡在发生共晶转变及共析转变时,其温度要比介稳定平衡发生时的温度高,而发生共晶、共析转变时所需含C量,以及转变后的r中的含碳量,稳定平衡要比介稳定平衡低。
依此规律,就可以通过控制温度成分来控制凝固后的铸铁组织。
3>硅元素的作用:a:共晶点和共析点含碳量随硅量的增加而减少b:硅的加入使相图上出现了共晶和共析转变的三重共存区c:共晶和共析温度范围改变了,含硅量越高,稳定系的共晶温度高出介稳定系的共晶温度越多d:硅量的增加,缩小了相图上的奥氏体区2 分析讨论片状石墨、球状石墨、蠕虫状石墨的长大的过程及形成条件。
答:片状石墨:按晶体生长理论,石墨的正常生长方式沿基面择优生长,形成片状组织。
实际石墨晶体中存在多种缺陷,螺旋位错缺陷能促进片状石墨的形成。
螺旋位错为石墨的生长提供a、c两个互相垂直的两种生长方向,当a方向的生长速度大于c方向的生长速度时,便行程片状石墨。
球状石墨:石墨晶体中的旋转晶界缺陷可促进球状石墨的形成,此外,在螺旋位错中,当c 向的生长速度大于a向的生长速度时就会形成球状石墨。
球状石墨的形成一般先有钙、镁的硫化物及氧化物组成的晶核开始,经球化处理后,还有利于向球状石墨生长。
球状石墨的生长有两个必要条件:较大的过冷度和较大的铁液与石墨间的界面张力。
蠕虫状石墨:有两种形成过程:1>小球墨→畸变球墨→蠕虫状石墨2>小片状石墨→蠕化元素局部富集→蠕虫状石墨3 试讨论磷共晶的分类、析出过程以及如何控制磷共晶体的形态(粗细)及数量。
答:按照组成不同可将磷共晶分为二元磷共晶及三元磷共晶。
磷共晶的形成,是由于磷的偏析造成的,磷属于正偏析元素先析出的部分含P量较少,P不断富集,含量高到一定程度时便形成磷共晶。
Φ840mm 自动轧管机回送辊的研制Ξ乔林锁1,周旨峰2,姜丽1(11包钢(集团)公司技术中心,内蒙古 包头 014010;21包钢冶金轧辊制造公司,内蒙古 包头 014010)摘 要:介绍了Φ840mm 自动轧管机回送辊的工况条件,该轧辊成分选择原则、铸造工艺、球化孕育处理工艺等。
研制出的自动轧管机回送辊综合指标符合G B/T1504—91标准,轧辊的强韧性、耐磨性好,达到同类产品较好水平。
关键词:回送辊;稀土复合球化剂;孕育剂;厚大断面中图分类号:TG 33318 文献标识码:B 文章编号:1009-5438(2006)SO -0042-04Manu facture of the Reverse Roller o f Φ840mm Automatic Pipe MillQI AO Lin -suo 1,ZH OU Zhi -feng 2,J IANG Li1(1.T echnical C enter of Baotou Steel (G roup )Corp.,Baotou 014010,Nei Monggol ,China ;2.Roll -making C o.o f Baotou Steel (Group )Corp.,Baotou 014010,Nei Monggol ,China ) Abstract :T he w ork ing conditi on ,selection principle t o the component ,foundry techn ique ,s pheroidization treatment process o fthe revers e roller of Φ840mm au tomatic pipe mill are in troduced.T he comprehensive properties o f the mad e roller are up to the re 2quiremen ts of G B/T 1504-91.T he streng th and ductility o f the roller and the wear resistance are u p to the advanced level o f the similar k ind product. K ey w or ds :reverse roller ;Re compound n odulizer ;in oculant ;heavy section Φ840mm 球铁轧辊是用于自动轧管机的回送辊,担任着把无缝管从后台送到前台的任务。
铸造合金及其熔炼复习思考题铸铁及其熔炼1.什么是Fe-C双重相图,那一个相图是热力学稳定的,如何用双重相图来解释同一化学成分的铁水在不同的冷却速度下会得到灰口或白口,硅、铬对双重相图共晶临界点各有何影响?2.什么是碳当量、共晶度,有何意义。
3.分析片状石墨、球状石墨、蠕虫状石墨与奥氏体的共晶结过程和形成条件。
4.铸铁固态相变有那些,对铸铁最终组织有何影响?5.冷却速度、化学成分(C、Si、Mn、Cr、Cu等)对铸铁的一次结晶和二次结晶有何影响?6.灰铸铁中石墨的分布形态有那几种,对铸铁的性能有何影响,从化学成分、冷却速度及形核等方面说明其形成条件。
7.灰铸铁的基体和非金属夹杂物有那些类型,对铸铁的性能有何影响?8.灰口铸铁的性能有何特点?与其组织有何关系?汽车上那些铸件采用灰口铁生产?9.影响灰铸组织、性能的因素有那些,根据组织与性能的关系分析提高灰铸铁性能的途径和措施。
10.灰铸铁孕育处理的目的是什么,有那些作用,孕育铸铁化学成分的选择原则是什么,提高孕育效果有那些途径和措施?11.说明球墨铸铁生产的工艺过程,其化学成分选择的原则是什么,与灰口铸铁有何不同?12.球墨铸铁的球化剂和球化处理方法有那些?13.球铁凝固组织中为何易于出现自由渗碳体,如何消除自由渗碳体?14.根据铸铁组织形成原理分析在铸态下获得高韧性、高强度球墨铸铁的途径与措施。
15.球墨铸铁比灰口铸铁易出现缩孔、缩松缺陷,分析其原因和防止措施。
16.铸铁的热处理有何特点,生产上球墨铸铁采用那些热处理工艺?17.蠕墨铸铁有何性能特点?18.蠕墨铸铁的化学成分选择与灰铁和球铁有何不同,蠕化剂和蠕化处理工艺有那些?19.简述可锻铸铁生产工艺过程,化学成分选择原则,为何对于薄壁小件采用可锻铸铁生产有优越性?20.减摩铸铁与抗磨铸铁的组织要求有何不同,常用减摩铸铁和抗磨铸铁有那些?21.提高铸铁的耐热性能的途径和措施有那些?常用耐热铸铁有那些?22.提高铸铁的耐蚀性能的途径和措施有那些,硅、铭、铬三元素在耐热铸铁及耐蚀铸铁中的作用是什么?23.简述冲天炉的结构与熔炼的一般过程。
失效分析冷轧辊剥落原因分析李秀芬(邢台机械轧辊(集团)有限公司理化检测中心,邢台054025)摘 要:Cr3锻钢冷轧工作辊在冷处理过程中,辊身端部发生剥落。
通过化学成分、显微组织和断口形貌的检验分析,认为电渣重熔时钢锭内部产生的夹渣使得轧辊在淬火过程中形成裂纹,在随后的冷处理时裂纹失稳扩展造成轧辊剥落。
关键词:冷轧辊;剥落;断口分析;夹渣中图分类号:TG 333.17 文献标识码:B 文章编号:100124012(2003)0420203203SPALL IN G ANAL YSIS OF CO ID ROLLL I Xiu 2fen(Xingtai Machinery &Milling Roll (Group )Corporation Testing Center ,Xingtai 054025,China )Abstract :This paper analyses the cause of spalling of Cr3cold rolling forged steel work rolls by means of chemicalcomposition analysis ,microstructure examination and SEM photograph.The result shows that inclusions formed in the in 2gots during electro 2slag remelting process cause the rolls crack during quenching ,and then spalling happens because of un 2stable expansion of crack while soon afterwards subzero cooling.K eyw ords :Cold roll ;Spalling ;Fractography ;Inclusion1 引言我公司生产的1DO G 55045211号冷轧辊在冷处理时辊身端部发生剥落,剥落后的轧辊形貌见图1。
轧辊的寿命主要取决于轧辊的内在性能和工作受力,内在性能包括强度和硬度等方面。
要使轧辊具有足够的强度,主要从轧辊材料方面来考虑;硬度通常是指轧辊工作表面的硬度,它决定轧辊的耐磨性,在一定程度上也决定轧辊的使用寿命,通过合理的材料选用和热处理方式可以满足轧辊的硬度要求。
轧辊按工作状态可分为热轧辊和冷轧辊,按所起的作用可分为工作辊、中间辊、支承辊,按材质可分为锻辊和铸辊(冷硬铸铁)。
通常轧辊的服役条件极其苛刻,工作过程中承受高的交变应力、弯曲应力、接触应力、剪切应力和摩擦力。
容易产生磨损和剥落等多种失效形式。
不同的用途、不同类型的轧辊处在各自特定的工况条件,其大致的性能要求如下:冷轧辊在工作过程中要承受很大的轧制压力,加上轧件的焊缝、夹杂、边裂等问题,容易导致瞬间高温,使工作辊受到强烈热冲击造成裂纹、粘辊甚至剥落而报废。
因此,冷轧辊要有抵抗因弯曲、扭转、剪切应力引起的开裂和剥落的能力,同时也要有高的耐磨性、接触疲劳强度、断裂韧性和热冲击强度等。
国内外冷轧工作辊一般使用的材质有GCr5、9Cr2、9Cr、9CrV、9Cr2W、9Cr2Mo、60CrMoV、80CrNi3W、8CrMoV、86CrMoV7、Mo3A等。
20世纪50~60年代,这一时期的轧件多为碳素结构钢,强度和硬度不高,所以轧辊一般采用 1.5%~2%Cr锻钢。
此类钢的最终热处理通常采用淬火加低温回火,常见的淬火方式有感应表面淬火和整体加热淬火。
其主要任务是考虑如何提高轧辊的耐磨性能、抗剥落性能,并提高淬硬层深度,尽量保证轧辊表面组织均匀,改善轧辊表层金属组织的稳定性。
从20世纪70年代开始,随着轧件合金化程度的提高,高强度低合金结构钢(HSLA)的广泛应用,轧件的强度和硬度也随之增加,对轧辊材料的强度和硬度也提出了更高的要求,国际上普遍开始采用铬含量约2%的Cr-Mo型或Cr-Mo-V 型钢工作辊,如我国一直使用的9Cr2Mo、9Cr2MoV和86CrMoV7、俄罗斯的9X2MΦ、西德的86CrMoV7、日本的MC2等。
铸铁轧辊是用特种铸造方法生产出来的冷硬铸铁件,它对铸造裂纹等缺陷的敏感性较强,并容易形成其他许多类型的铸造缺陷和废品。
这些缺陷和废品大部分发生在轧辊制造厂,反应在轧辊的铸造合格率上。
此外,对于铸造轧辊来说还可能存在一种内在的缺陷,即隐藏在轧辊内部使用前没暴露出来的缺陷。
这些缺陷将会在轧钢中表现出来。
因此,铸铁轧辊的质量即反应在铸造合格率上,又反应在轧钢生产上,而且,在某种程度上后者更重要。
为了提高铸造合格率,减少轧钢中的轧辊缺陷延长铸铁轧辊的使用寿命,必须首先了解铸造缺陷及废品的类型和产生原因,采取恰当的防范措施。
一、夹渣缺陷夹杂缺陷的分类和组成夹杂是夹灰、夹砂以及夹渣等的泛称,不论是板钢轧辊还是型钢轧辊,不论球墨铸铁轧辊(离心轧辊)还是普通冷硬轧辊均会产生这种缺陷,它是铸铁轧辊常见的缺陷,而球墨铸铁轧辊更容易产生这类缺陷。
在辊身上的夹渣习惯上称做“渣儿”或“渣眼”,球墨铸铁轧辊辊身上的夹渣也叫做“黑斑”。
按轧钢要求,在辊身工作面上不能有任何宏观缺陷,但实际上往往难以达到(在离心轧辊工作面上这种可能还是有的)。
所以一般规定薄板和中厚板轧辊辊身上可以分别允许有小于0.7毫米和1.0毫米的缺陷。
超过上述尺寸,在轧辊制造厂即列为废品。
在轧辊辊身的轧钢工作面上存在夹杂缺陷,在轧钢中受力后脱落,将影响轧辊的使用寿命和钢材的质量。
解决铸铁轧辊(特别是球铁轧辊)的夹渣对提高轧辊使用寿命和增加钢材产量以及提高钢材的表面质量具有重要的意义。
下面重点阐述球铁轧辊的夹杂缺陷。
对于球墨铸铁轧辊原铁水中硫含量的高低对杂物的组成和数量有着重要影响。
当硫含量较高(大于0.05%)时,夹杂物的组成中,硫化镁,硫化锰等硫化物占有较大的比例。
而且,随着硫含量的增加,黑渣的数量相应增加。
在铁水中硫含量较低的情况下,黑渣中硫化物减少,轧辊的渣孔率较低。
经过多年的生产实践和检验分析,在铁水中含硫量小于0.05%条件下,夹杂缺陷总的可归纳为以下四种类型:1、混合渣混合渣是由氧化物和石墨等组成的。
一,冷硬铸铁综述冷硬铸铁也称激冷铸铁,它是在铸型中放置冷铁,以加快铸件的冷却速度而得到的。
冷硬铸铁的典型化学成分为:C含量3%~3.5%,Si含量0.5%~0.7%,Mn含量0.5%~0.7%,P含量<0.4%,S含量<0.07%。
冷硬铸铁的特点是表面部分发生白口化,硬度和耐磨性大大提高,内部仍保持灰口组织,以防整体脆化。
冷硬铸铁是利用铁水自身过冷度和模具表面激冷的办法获得的一种铸铁,其辊身表面激冷而生成白口层,硬度高、耐磨性好。
冷硬铸铁硬度高、脆性大,且工件表面硬质点和夹砂较多,硬质合金刀片切削时容易磨损和崩刃。
冷硬铸铁的性能特点;二,典型牌号分析三,难加工原因(1)冷硬铸铁和耐磨合金铸铁是典型的硬脆材料,表面硬度很高。
粗加工时,单位切削力达3000MPa,强烈的冲击极易引起振动,加剧刀具的磨损。
(2)冷硬铸铁常被用来制作各种轧辊,结构尺寸大,加工余量也大,车削时要采用较大的切削深度和进给量,对刀具的强度和工艺系统刚性要求较高。
(3)冷硬铸铁和耐磨合金铸铁具有高硬度和较高的热强度。
特别是大件,切削时刀具连续工作时间长,刀具的温度很高,容易出现刀体变形或焊接刀片开焊的现象而使刀具损坏。
(4)冷硬铸铁表层组织为白口,性质硬而脆,当刀具切入或切出时,容易出现崩边现象,造成废品或损坏刀具。
(5)毛坯表面加工余量不匀和气孔、砂眼等铸造缺陷使切削时冲击较大,也容易损坏刀具。
(6)冷硬铸铁和耐磨合金铸铁的切屑呈碎状,且瞬时温度很高,应防止崩入眼内或内衣中,造成对操作者的身体伤害。
四,拟用采取的措施1,刀具材料:根据冷硬铸铁和耐磨合金铸铁的切削加工特点,要求刀具材料红硬性高、耐冲击、耐磨性好、抗弯强度高、导热系数大。
可选用含TaC或NbC的K类新牌号硬质合金,如600、610,643、643M、726,YS2,YM0511 YM052、YM053等,切削效率和刀具耐用度比使用YG3、YG6、YG6A等高得多,也可选用陶瓷刀具材料。
冷轧辊损耗原因分析来源:冶金工业出版社专题:制辊技术点击数:253发布时间:2010-11-17【概述】中国辊业网汇聚了海量花辊,胶辊,托辊,轧辊信息,为了让大家了解更多轧辊信息,我们整理了冷轧辊损耗原因分析一文,仅供参考。
目前冷轧辊的消耗可分为:正常磨削、异常磨削、剥落(疲劳剥落和脆性剥落)、断辊。
A正常磨削磨削的目的有两个:一个是去除轧辊在轧制过程中的疲劳层(加工硬化层);另一个是去除轧辊表面缺陷,如凹坑、拉毛印等。
磨削量太大会缩短轧辊的使用时问,而太小则会因轧.....中国辊业网汇聚了海量花辊,胶辊,托辊,轧辊信息,为了让大家了解更多轧辊信息,我们整理了冷轧辊损耗原因分析一文,仅供参考。
目前冷轧辊的消耗可分为:正常磨削、异常磨削、剥落(疲劳剥落和脆性剥落)、断辊。
A正常磨削磨削的目的有两个:一个是去除轧辊在轧制过程中的疲劳层(加工硬化层);另一个是去除轧辊表面缺陷,如凹坑、拉毛印等。
磨削量太大会缩短轧辊的使用时问,而太小则会因轧辊表面质量欠佳而影响板材表面质量,因此,每次磨削量应等于轧辊表面缺陷深度和疲劳层厚度二者中的较大者。
此外,对于平整机组磨削还要根据产品的要求保证轧辊的凸度和粗糙度。
B异常磨削经过正常磨削后,在检查中发现轧辊仍有裂纹或软点,就要加大磨削最,直至轧辊符合使用要求,这样就造成了异常磨削,有时这种磨削的量很大,减少了轧辊的使用时间。
严重时即使磨削到轧辊的报废尺寸,缺陷仍然存在,直接导致轧辊报废。
软点其实是由于轧辊内部材料的组织发生了变化而使得硬度降低的一种现象。
由于碳化物分布不均匀、晶界变异及残余奥氏体的数量与分布状态等,导致轧辊硬度变化,检测时以软点的形式表现出来。
通过磨削只能去除较浅的,对较深的软点是无法通过磨削来消除。
C剥落a裂纹的成因由于冷轧辊具有很高的耐磨性和极小的塑性变形,因此,要求冷轧辊表面有较高硬度和较深的硬化层。
冷轧薄板厂常用冷轧辊的材质是5Cr,经表面淬火和回火后得到HSD96的表面硬度,轧辊表面非常硬而脆,同时热稳定性差,具有很高的开裂敏感性。
轧辊材料及热处理工艺轧辊材料及热处理工艺轧辊的寿命主要取决于轧辊的内在性能和工作受力,内在性能包括强度和硬度等方面。
要使轧辊具有足够的强度,主要从轧辊材料方面来考虑;硬度通常是指轧辊工作表面的硬度,它决定轧辊的耐磨性,在一定程度上也决定轧辊的使用寿命,通过合理的材料选用和热处理方式可以满足轧辊的硬度要求。
概述了传统的轧辊选材及其热处理工艺,同时,对轧辊材料及其热处理工艺的发展进行了展望。
传统冷轧辊材料及其热处理方式冷轧辊在工作过程中要承受很大的轧制压力,加上轧件的焊缝、夹杂、边裂等问题,容易导致瞬间高温,使工作辊受到强烈热冲击造成裂纹、粘辊甚至剥落而报废。
因此,冷轧辊要有抵抗因弯曲、扭转、剪切应力引起的开裂和剥落的能力,同时也要有高的耐磨性、接触疲劳强度、断裂韧性和热冲击强度等。
国内外冷轧工作辊一般使用的材质有GCr15、9Cr2、9Cr、9CrV、9Cr2W、9Cr2Mo、60CrMoV、80CrNi3W、8CrMoV、86CrMoV7、Mo3A等。
20世纪50~60年代,这一时期的轧件多为碳素结构钢,强度和硬度不高,所以轧辊一般采用1.5%~2%Cr锻钢。
此类钢的最终热处理通常采用淬火加低温回火,常见的淬火方式有感应表面淬火和整体加热淬火。
其主要任务是考虑如何提高轧辊的耐磨性能、抗剥落性能,并提高淬硬层深度,尽量保证轧辊表面组织均匀,改善轧辊表层金属组织的稳定性。
从20世纪70年代开始,随着轧件合金化程度的提高,高强度低合金结构钢(HSLA)的广泛应用,轧件的强度和硬度也随之增加,对轧辊材料的强度和硬度也提出了更高的要求,国际上普遍开始采用铬含量约2%的Cr-Mo型或Cr-Mo-V型钢工作辊,如我国一直使用的9Cr2Mo、9Cr2MoV和86CrMoV7、俄罗斯的9X2MΦ、西德的86Cr2MoV7、日本的MC2等。
这类材质的合金化程度较低,在经过最终热处理后,其淬硬层深度一般为12~15mm(半径),仅能满足一般要求,而且使用中剥落和裂纹倾向严重,轧制寿命低。
板带轧机工作辊断裂原因分析韩华军 卢 锐(邯郸钢铁集团有限责任公司)摘 要 本文就板带工作辊出现的断裂问题,进行了断裂状态描述,分析了产生断裂的原因,对各种原因产生断裂的机理、作用进行了阐述,并提出了避免产生轧辊断裂的措施。
关键词 轧辊 断裂 残余应力 组织缺陷Anal ysis on Causes ofW or k RollRupture on Stri p M illH an H ua j u n and Lu Ru i(H andan Iron and S tee l G roup Corporati on L td)Ab stract The arti c le descr i bes t he w ork ro ll rupture cond iti ons on stri p m il,l analyzes t he causes o f rupture ,d is cusses t he rupture m echanis m of var i ous causes ,and pu ts f o r w ard t he preventi ve measures avo i d i ng m ill ro ll rupture .K ey words M ill ro l,l Rupt ure ,R es i dua l stress ,Struct u re i m per fecti on0 前言轧辊断裂是轧辊损坏最为严重的一种形式,不但会造成轧辊与轧材损失,还可能影响到设备和人身的安全,事故处理时间长,影响轧机的作业率。
板带工作辊的断裂可发生在辊身、辊颈、传动端轴头处。
轧辊断裂原因通常有两类:一类属于轧辊材质或制造质量,即轧辊本身内在缺陷造成,如制造后残余应力过大、铸造缺陷或热处理不当造成非正常组织、内部夹杂物等;另一类属于轧制工艺条件和使用情况,即外部原因造成,如轧辊表面热裂严重、超载和冷却条件不好等引起的应力增大。
第18卷增刊2008年8月 安徽冶金科技职业学院学报Journal of Anhui V ocational C ollege of Metallurgy and T echnology V ol.18Aug.2008铸铁轧辊组织性能的影响因素程世文(马钢股份公司重型机械设备制造公司 安徽马鞍山 243000)摘 要:从轧辊生产实际出发,初浅讨论了轧辊铁水中的各元素对轧辊组织性能的影响作用,同时提出冷却速度、铁水的遗传性、铁水的冶炼与炉前处理工艺等方面对轧辊的组织性能的影响不可或视。
关键词:元素;工艺品;组织性能中图分类号:TG 14319 文献标识码:A 文章编号:1672-9994(2008)增-0067-02收稿日期:2008-07-08作者简介:程世文(1961-),男,马钢重机公司营销部,工程师。
国内外多年的轧辊生产实践证明,化学成份对轧辊的组织和性能的影响起着决定性作用。
一般说来,有什么样的化学成份将会得到什么样的组织和性能。
化学成份是决定组织性能的决定性因素,但与此同时必须考虑到冷却速度、铁水的遗传性、铁水的冶炼与炉前处理工艺等方面的重要影响。
除此之外还需要考虑化学元素各组元不同的含量也存在着一定的内在联系和相互制约性影响作用。
1 五大元素的作用111 碳碳在铸铁轧辊中对组织和性能会产生很大的影响,其在轧辊中的存在状态有二种:一是石墨,二是渗碳体。
究竟是以哪种状态存在,还需要取决于铁水浇入铸型后的冷却速度、铁水中合金元素的石墨化及反石墨化倾向、铁水的先天性条件及冶炼工艺。
在冷却条件一定的情况下,在铸铁轧辊正常含碳量范围内增加碳量,冷硬铸铁轧辊的白口层深度将会减少,有效工作层内的渗碳体量将会增多———硬度值、脆性增大(实测C3.1%~3.3%时工作层硬度通常是HS60-64,而C 为3.4%~3.7%时工作层硬度通常是HS63-67)。
生产中要注意以下几个方面:一是提高含碳量有减少麻口层深度及扩大中心灰口区域的作用,同时会得到较多量的铁素体,轧辊的韧性相对较高,对高温下使用的轧辊来说是有利的。