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 轧辐损耗原因分析一文，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。轧辊的热冲击强度、抗拉强度和接触疲 劳强度等性能直接影响轧辊的使用质量。轧辊使用过程中，遇到断带和异物进入等事故时，轧辊表面就受 到热冲击，而且此类故障目前无法完全避免，所以耐热冲击性能成为冷轧辊的最重要特性之一。冷轧辊的 抗拉强度与硬度有很大关系，低于肖氏硬度65时，光滑材料的抗拉强度随硬度成比例增长，高于肖氏硬度 65时，光滑材料的抗拉强度要远远大于有裂纹材料的抗拉强度。材料当中的非金属夹杂将极大地降低抗拉 强度。所以轧辊应具有较好的表面粗糙度和纯度，不能在有表面裂纹的状态下使用。断带或粘辊时由于钢 带在工作辊之间产生大量堆积，严重时会使轧辊局部受较大压力，导致带钢和辊面产生焊合，这就使轧辊 表面经受了热冲击。轧辊的损伤程度决定于事故的严重程度，在较轻情况下，表面只是局部回火，形成软 点；严重时，轧辊表面回火发生在较大的深度处并可能形成裂纹。这是由于轧辊表面在断带时因受热冲击 而发生塑性变形，残余应力从压应力变为拉应力，同时在回火过程中发生体积收缩而使拉应/。增大造成 裂纹。产生裂纹的因素取决于轧辊的性能和使用条件，轧辊本身制造缺陷引起的裂纹出现在轧辊内部，而 操作不当在表面和次表层产生裂纹。不同方法制造的轧辊对裂纹的敏感性也不同。某公司冷轧薄板J现有 锻钢辊和铸钢辊两种，锻钢辊组织致密度高，非金属夹杂分布均匀，而且表面和心部组织差别不大，在接 近报废尺寸时仍有很好的致密组织。铸钢辊在铸造时金属凝固的形核过程中夹杂物集中在晶界和枝晶间， 而且越往心部组织越疏松，易出现裂纹。锻钢辊一旦剥落，发生的面积较大，属于突发性脆性剥落，即爆 辊。铸钢辊则是疲劳剥落，小面积剥落。b剥落发生的原因（1）爆辊，爆辊是由于轧辊表面或亚表层有裂纹存在，在交变载荷的作用下，裂纹向 淬硬层的内部延伸至淬硬层与基体结合部位，随后沿结合层扩展，即裂纹亚稳扩展，最后裂纹失稳扩展而 导致大面积脆性剥落即爆辊。表面裂纹主要是疲劳裂纹。轧辊在轧制过程中受到表面的接触应力，接触应 力分解为压应力和切应力。压应力作用在轧辊的表而，最大切应力作用在轧辊的内部，在接触中心下1.56a 处(a为接触面宽)，其大小为0.304P(P为单位长度上的载荷)。如果在该区域有晶界或非金属夹杂物 等缺陷，在脉动循环切应力作用下(方向与接触面成45。角)，会导致裂纹的产生，这就是亚表层裂纹产 生的原因。(2) 轧辊内部质量不均匀，含有夹杂物或辊内晶粒错位。在长时问轧制后由于轧辊与带钢边缘接触部位 产生较大的切应力，表面会出现疲劳现象，发展下去会造成疲劳剥落。导致轧辊内部晶粒错位变异的主要 原因是：1)轧机事故引起。当轧辊出现粘辊时，瞬时的压力升高会使轧辊表而出现凹坑或突起，在交变应 力作用下极易产生小面积剥落；2)加工事故引起。轧辊磨削时由于大进给量或操作失误，会造成轧辊表面 烧伤，虽然表面没有烧痕，但在磨削液作用下，对轧辊近表面局部区域的影响相当于二次淬火，从而引起 晶体变异；3)如果轧制力过大，轧辊长时间在超过许用应力状态下工作，易产生疲劳损伤。(3) 如果轧辊存在前次未磨削尽的微裂纹，再次使用时裂纹会扩展导致剥落。(4) 工作辊和支承辊在工作过程中，由于在交变接触应力长期作用下，两者表面因疲劳损伤，导致局部 区域产生微裂纹，严重时产生小片或小块状剥落。D断辊断辊是轧辊的致命破坏形式，主要产生部位是辊颈和辊面。产生断辊的主要原因是：(1)使用 不当。在一般情况下，断辊的原因是机械过载或操作不当，如压下力过大、冷却液中断等操作失误。(2 )制造缺陷。浇注时有大量的夹杂物、缩孔存在，热处理时工艺不对，造成残余应力控制不均，当工 作应力和残余应力综合作用超过抗拉极限时，则可能引起轧辊断裂。(3) 设计和加工不当。在冷轧辊的设计和加工中，截面尺寸发生变化的部位，必须有足够的圆角，防止 应力集中。(4) 辊面和辊颈的硬度相差过大。(5) 辊颈的直径太小，强度不够。更多轧辊信息尽在中国辊业网相关链接：延长轧辗使用周期的方法轧辐破坏方式及分析轧辐的使用周期