全集成自动化辊架冷轧机组
全集成自动化（T1A）八辊五机架冷轧机组
本系统利用西门子全集成自动化平台，以西门子全集成自动化为基础，突现了一个完整的从现场级到工厂管理级的自控系统，该系统能够降低工厂单位能耗提高产品质量及更佳的供应管理。
该系统具有三个典型的特征：
1．统一的组态和编程
2．统一的数据管理
3．统一的通信
从管理级和现场控制级，T1A通讯可覆盖整个公司，性能优越的网络适应各种应用，工业以太网、Profibus以及AS-I总线。
以下是该系统的详细描述：
一配套设施描述：
1450mm全连续式八辊五机架冷轧机组电控设备由高压配电、无功补偿、谐波滤波、整流变压器、动力变压器、低压配电、马达配电中心、不间断电源、直流电机、传动装置、基础自动化、检测仪表、各类传感器、过程控制组成。
整个控制过程由L3向过程级发送每天的作业计划和相应的PDI值，过程机接受L3级的作业计划，进行机架设定值计算，向L1级提供预设定方案参数。基础自动化级接受L1级的信息后实现各类控制。主要有AGC控制、传动控制、数据采集、主令速度控制、入口段、出口段物流及逻辑控制，以及各类辅助设备的控制。
二过程控制系统描述：
第1章过程计算机技术文挡
1、总则
二级系统的一个主要功能是对一级机设定值的预设定（如轧制力、张力等等），以便要求钢卷能够轧到目标厚度，同时预设定是通过数学模型来实现的。
为了克服实际轧制力和数学模型计算出来的轧制表数据的偏差，调整（学习）功能投入使用，让轧制表数据能够从实际轧制力中学习，等等。
PDI计划从三级计算机系统那儿接收到，产品计划的编制通常由三级机来执行。
在PLC系统中，轧制工艺的功能控制根据由二级机发出来的设定值来执行。（详细描述见自动功能部分）
二级机的其他重要功能是控制信息的处理。
该功能通过HMI接口提供了工艺界面，如和产品有关的记录和统计信息。
这些信息服务帮助我们优化产品控制来提高工厂的操作水平。
2、过程计算机（二级机）硬件说明
计算机型号和尺寸仅作为一个参考给出。到计算机硬件和软件订货时，硬件和软件的型号和尺寸将会被更新到买方给出定单时的流行版本.
管理控制计算机
1】、西门子工控机2台
2】、喷墨打印机1台
3】、Wincc编程软件2套
系统网络
1】现场级：Profibus—Dp 12Mblt
介质：西门子DP网络线
2】基础自动化级：H1以太网100Mblt
介质：光纤
3】过程级：TCP/IP以太网100Mblt
介质：光纤
3、基础软件规格书
计算机型号和尺寸仅作为一个参考给出。到计算机硬件和软件订货时，硬件和软件的型号和尺寸将会被更新到买方给出定单时的流行版本.
1】系统平台
操作系统：Windows 2000
数据库平台：MS SQL Server 2000
系统平台选用原因
Windows 2000是一个功能强大网络操作系统，这是结合了Windows98和Windows NT 4.0的优良特性和功能于一身的Microsoft研发的新一代产品。在系统的综合可靠性和网络管理功能上都有很大的提高。通过Windows 2000 Server操作系统达到了软件业很少实现的一个目标：提供一种同时具有改进性和创新性的产品。改进性表现为Windows 2000建立于Windows NT 4.0操作系统的良好基础之上；创新性表现为Windows 2000 Server设置了操作系统与Web、应用程序、网络、通讯和基础设施服务之间良好集成的一个新标准。
SQL Server 2000是一项全面完整的数据库与分析产品。从借助浏览器实
现的数据库查询功能到内容丰富的扩展标记语言（XML）支持特性均可有力地证明。与此同时，SQL Server 2000还在可伸缩性与可靠性方面保持着多项基准测试纪录，而这两方面特性又都是企业数据库系统在激烈市场竞争中克敌致胜的关键所在。无论以应用程序开发速度还是以事务处理运行速度来衡量，SQL Server 2000都堪称最为快捷的数据库系统，而这恰恰是该产品成为灵活首选解决方案的原因所在。它有高度的可伸缩性和可靠性，使用SQL Server 2000 可以获得非凡的可伸缩性和可靠性。通过向上伸缩和向外扩展的能力，SQL Server 满足了苛刻应用程序要求。向上伸缩。SQL Server 2000 利用了对称多处理器(SMP) 系统。
SQL Server Enterprise Edition最多可以使用32个处理器和64GB RAM。
向上扩展SQL Server 2000 利用了对称多处理器(SMP) 系统。SQL Server Enterprise Edition 最多可以使用32 个处理器和64 GB RAM。可用性。
通过增强的故障转移群集、日志传送和新增的备份策略，SQL Server 2000 达到了最大的可用性。
2】开发平台
操作系统：Windows 2000 Server
数据库系统：MS SQL Server 2000
开发工具：Visual Studio .NET Enterprise Architect
开发技术：C、C＋＋、C#
项目管理：MS Project 2000
开发平台选择原因
Visual Studio .NET是唯一一个从一开始就是为Windows应用服务创建的开发环境。通过允许应用程序通过网络沟通和共享数据。Visual Studio .NET 和Windows应用服务提供简单、灵活、基于标准的模型，允许开发人员从新的和现有的代码汇编应用程序，而与平台、编程语言或对象模型无关。
系统的中间软件层和核心算法模块采用C静态链接库的形式编码，在保持最高效率的同时又保证了开发和维护的灵活性。
Visual C++是由Microsoft开发的一种高级编程语言，由于它是从C 中派生出来，因此具有C的灵活高效功能，同时有具备开发超大规模系统的能力。由于是Microsoft公司的产品，它又同VB一样简单，可以显著的降低开发和调试周期，我们在国内两套中厚板厂成功第实施了两套过程控制系统，均由Visual C++开发，从而在实时性和开发开发维护效率之间获得了平衡。
C#是由Microsoft开发的一种新型编程语言，由于它是C和C++ 的超集，因此具有保持较高运行效率的同时实现组件框架的功能。我们的实践证明，C#是开发.NET框架应用程序的最好语言，我们将在PC终端应用上部署.NET灵活高效的应用程序。
Microsoft Project 2000是全球最普及的专案管理软体。代表Microsoft 公司在专案管理上的新里程碑。Microsoft Project的安装基础，Microsoft Project 2000 是针对整个客户层投入无数研发后的结果，它提供几个主要新增功能和加强功能。Microsoft Project 2000让知识工作者能够灵活协同运作计划、追踪专案，并提供计划所需的结果。它是组织大型软件
项目所需的规划工具。
此外，新的相关产品Microsoft Project Central 与Microsoft Project 2000密切运作。Microsoft Project Central 是Web 型协同作业工具，允许专案人员之间双向通讯，也允许每个人(即使桌面上没有Microsoft Project 2000) 存取资料。Microsoft Project Central 将使用Microsoft Project 2000让更多的使用者存取专案管理。
4、系统软件
----实时文件系统（RDB ）
----进程管理（TASK ）
----数据联路管理（PLCLINK ）
----数字IO 管理（DIOMNT ）
----通讯管理（LANMNT ）
----报警管理（ALMMNT ）
----终端管理（OPSMNT ）
采用了“优
先级”和“份额”的概念。
1) 固定优先级调度法则
各线程分属于不同的优先级，优先级值越大的线程越是优先分配CPU资源。例如：当一个低优先权的线程正在运行时，另一个高优先权的线程转变为准备状态，则CPU的执行权传给高优先级的线程并把低优先级的线程放在等待队列的头部。线程的优先级在在线程创建时设定，除非使用系统调用setpriority()声明否则不会改变（这种情况不适于为提高实时性而采用的优先级继承功能）。相应的，当高优先级的线程运行时低优先级的线程永远不会获得优先权。
2) 基于份额的调度法则
如果线程具有相同的优先级，则采用基于分额的调度法则。份额意味着对CPU 执行权限的控制限度。当一个线程执行了很久并消耗了由份额值所规定的时间，它将被占先，CPU的调度权移交到同等优先级的另一线程。被占先的线程被放置在同等优先级的队列尾部
5、应用软件
----PDI数据输入（PDI）
----钢卷跟踪（TRACKING）
----实时数据采集（DTGMNT）
----CRT显示/输入（CRTMNT）
----班组管理（SHIFTMNT）
----换辊（ROLLMNT）
锻钢冷轧工作辊问答
锻钢冷轧工作辊问答 1.轧辊制造的常用材料有哪些是如何分类的 答:我国国家标准GB/T13314<锻钢冷轧工作辊通用技术条件>上,列出了常见的7种冷轧辊材料。近年来,国内轧辊制造企业经过长期的开发和积累，又形成了新的材质系列。冷轧辊材质通常根据材质的含Cr量来分类,分为2%Cr系列，包括9Cr2,9Cr2Mo,9Cr2MoV等；3%系列，包括9 Cr3Mo和MC3等;5%Cr系列如MC5,MC5A等。另外还有一些特殊材质如高速钢，半高速钢和高合金模具钢。 2.轧辊制造常用材料有哪些特点 答：冷轧辊材料的特性要求是有其工作条件所决定的。冷轧辊由于在工作时表面受很高的工作载荷，因此轧辊材质必须有很高的强度；同时工作辊和轧制材料之间，工作辊和支撑辊之间，都有相互的摩擦，因此冷轧辊材质必须高的耐磨性能；冷轧辊在使用过程中还经常会遇到轧制事故，轧辊材质必须有较高的抗事故性能，另外还有可毛化性能，耐腐蚀性能，磨削性能等等。
3.如何选用轧辊材质 答：轧辊材质的选用依据是轧机的设计和工作条件.常用的轧辊材质一般都能够满足轧制的基本使用条件,所以首先是根据轧机的设计的最大单边的使用深度来确定材质。目前常用的2%Cr材质的有效淬硬层深度可以为15-20mm，3%Cr材质可达20-30mm，而与不同的淬火工艺匹配5%Cr材质可以达到20－50mm的淬硬层深度;其次在选择轧辊材质的时候还有考虑到轧制的工作条件和轧制产品的要求,如在轧机的开工初期,建议选用抗事故性能较好的2%Cr材质,而在正常运营之后,可以考虑高铬深淬硬层材质,另外3%Cr和5%Cr轧辊其硬度均匀性更好,所以在轧制高要求板材是可优先考虑. 4.冷轧辊材料的冶炼过程有哪些 冷轧辊材质一般为中高合金的高碳铬钢,加上轧辊使用条件为重载高疲劳,所以对钢冶炼的要求较高,通常大型锻钢轧辊材料的冶炼过程包括电弧炉冶炼,主要以达到钢的各种化学成分,控制有害元素的含量;电弧炉的钢水有时还要经过炉外精炼,用以调整钢的化学成分,消除钢中的过高的含气体量;要求较高的材质通常还采用电渣重熔,即在保护电渣下将轧辊材料重新靠电弧产生的高温熔化,形成小熔池,让钢中的有害元素和和夹杂物飘浮到钢渣中,然后在周边水冷条件下快速结晶,形成较为致密的组织.因此,经过电渣重熔的轧辊材料,夹杂物含量低,结晶致密,因而性能良好.
锻钢冷轧辊辊坯技术条件
锻钢冷轧辊辊坯技术条件 1适用范围 本技术条件适用于锻钢冷轧工作辊、中间辊和直径1050mm以下的支承辊辊坯的生产及验收。2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 222 钢的成品化学成分允许偏差 GB/T 223 钢铁及合金化学分析方法 GB/T 226 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 GB/T 231.1 金属布氏硬度试验方法 GB/T 1299 合金工具钢 GB/T 1979 结构钢低倍组织缺陷评级图 GB/T 2101 型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定 GB/T 4336 碳素钢和中低碳合金钢的光电发射光谱分析方法 GB/T 10561 钢中非金属夹杂物显微评定方法 GB/T 13314 锻钢冷轧工作辊通用技术条件 GB/T 17505 钢及钢产品交货一般技术条件 GB/T 18254 高碳铬轴承钢 GB/T 20066 钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法 3辊坯用钢的冶炼方式 电炉冶炼+电渣重熔或电炉冶炼+炉外精炼+电渣重熔 4.辊坯用钢的牌号及化学成分 4.1.辊坯用钢牌号及化学成分（熔炼成分，%）符合表1的规定。 4.3辊坯中残余铜含量应不大于0.25%。杂质元素铅、锡、砷、锑、铋均不大于0.02%。 4.4气体含量：［H］≤2PPm ［O］≤30PPm ［N］≤130PPm 5.交货状态 辊坯以光面探伤状态或其它状态（在合同中注明）交货，辊坯需球化退火，退火后硬度为≤255HBW。辊坯球化退火后需粗车，辊坯粗车后的尺寸应符合辊坯图纸要求，在辊坯定货合同要求时可按粗车图的尺寸交货。
锻钢冷轧工作辊通用技术条件
国家标准 《锻钢冷轧工作辊通用技术条件》 （送审稿） 编制说明 宝钢集团常州轧辊制造公司 二○○七年九月
中华人民共和国国家标准 《锻钢冷轧工作辊通用技术条件》 （送审稿） 编制说明 1 修订任务来源 根据冶金工业信息标准研究院冶信标院[2003]045号文“关于转发2003年制修订国家标准项目和2002年增补项目计划的函”的要求，国家标准GB/T 13314-1991《锻钢冷轧工作辊通用技术条件》的修订工作由常州宝菱重工机械有限公司（以下简称常州宝菱）承担。根据宝钢集团内部产品结构调整，今年九月，常州宝菱和宝钢集团常州轧辊制造公司（以下简称常州轧辊）共同商量，报请冶金机电标准化技术委员会同意，标准的修订工作由常州轧辊承担。 国家标准GB/T 13315-1991《锻钢冷轧工作辊超声波探伤方法》的修订工作由中钢集团衡阳重机有限公司（以下简称中钢衡重）承担。 2 修订本标准的重要性 由常州冶金机械厂起草的GB/T 13314-1991《锻钢冷轧工作辊通用技术条件》和由衡阳冶金机械厂起草的GB/T 13315-1991《锻钢冷轧工作辊超声波探伤方法》，自1991年发布实施后，在指导锻钢冷轧辊设计、推动锻钢冷轧辊制造技术的发展，提高轧辊及冷轧产品质量起到了积极作用。 近十年来，冷轧机设计性能及装机水平不断提高，冷轧产品的结构、品种不断增加，促进了轧辊的制造技术迅速发展。 2.1 轧机性能的发展变化 上世纪九十年代以前，以二辊、四辊单机架不可逆轧制为主，仅宝钢、本钢、攀钢等国有大型钢厂有几套串联式连轧机，近十年特别是进入二十一世纪以来，我国引进或自行设计制造了批量的串联式连轧机组、六辊或四辊可逆机。轧机自动化控制程度高、轧制速度快、产量高，板形控制能
工作辊轧辊设备制造技术要求(0310)
工作辊 用户需求和技术规格书 广东星湖新材料有限公司 2011-3-10
一、标书规范要求 投标人投标时必须注明投标货物的规格型号、数量、技术参数和要求，设计、制造和质量验收规程、规范和标准，及配套部件的生产厂家等。 投标货物的技术参数必须满足技术规格书的要求。 二、供货明细及技术要求 三、设备加工技术要求 1、工作辊设备用途 整套设备用于铝锭带材轧制 2、技术要求 设备在加工、装配过程中要求按需方提供的加工图纸上的“技术要求”标准执行。如加工图纸上的“技术要求”与以下技术要求相矛盾时，按以下技术要求执行。 3、零件加工技术要求： A、2000热轧机φ930*2100工作辊 1）材料化学成分按JB/T6401-1992标准执行，采用电渣重熔冶炼； 2）坯料锻压应多方向均匀，锻压比不小于3，不允许存在如气孔、砂眼、夹渣和偏析等影响使用的制造缺陷； 3) 辊身与辊颈表面应光洁无裂纹、压痕、斑点、刮伤等缺陷； 4) 新辊时辊面硬度HS70~75,重磨至φ870时辊面硬度应不小于HS60,辊身表面硬度的不均匀性应小于2个肖氏单位，辊身边缘在30～50mm范围内硬度可略低；辊颈表面及轧辊扁头工作面硬度HS45~50； 5) 辊身硬层深度不小于30mm； 6) 一对工作辊外径差不大于0.03mm； 7) 抛光所有沟槽和圆角，不留任何机加工刀痕；
8) 探伤检查按锻钢冷轧工作辊超声波探伤方法（GB/T13315-91）标准A级执行； 9) 辊身边缘处圆角，每次轧辊重磨后，重新修圆； 10）两端中心孔应当保留，并注意不得损坏； 11）轧辊使用质量：无因轧辊在制造过程因成分不均；内部金相化物组织不均细；随后淬火、调质等处理不好，所产生的各种质量缺陷存在，致使使用中产生轧辊龟裂、裂纹、丢皮、气孔、砂眼、软点等缺陷。 B、1850冷精轧机φ360/φ340*1900工作辊 1）材料化学成分按JB/T6401-1992标准执行、采用电渣重熔冶炼； 2）坯料锻压应多方向均匀，锻压比不小于3，不允许存在如气孔、砂眼、夹渣和偏析等影响使用的制造缺陷； 3）辊身与辊颈表面应光洁无裂纹、压痕、斑点、刮伤等缺陷； 4）新辊时辊面硬度HS95~100,重磨至φ330时辊面硬度应不小于HS90,辊身表面硬度的不均匀性应小于2个肖氏单位，辊身边缘在30～50mm范围内硬度可略低；辊颈表面及轧辊扁头工作面硬度HS55~60； 5）辊身硬层深度不小于15mm； 6）一对工作辊外径差不大于0.03mm； 7）抛光所有沟槽和圆角，不留任何机加工刀痕； 8）探伤检查按锻钢冷轧工作辊超声波探伤方法（GB/T13315-91）标准A级执行；9）辊身边缘处圆角，每次轧辊重磨后，重新修圆； 10）两端中心孔应当保留，并注意不得损坏； 11）轧辊使用质量：无因轧辊在制造过程因成分不均；内部金相化物组织不均细；随后淬火、调质等处理不好，所产生的各种质量缺陷存在，致使使用中产生轧辊龟裂、裂纹、丢皮、气孔、砂眼、软点等缺陷。 C、1850冷粗轧机Φ440/Φ410mm×1900mm工作辊 1）保证材料的化学成分，实验方法和规则符合JB/ZQ4289-86中有关规定。 2）对坯料要多方均匀锻压，不允许有气孔，砂眼，夹渣偏析等缺陷，辊身与辊颈表面应光洁，无压痕，斑点，刮伤等，即符合JB/ZQ4000.7-86中规定。 3）辊身热处理后，新辊表面硬度HS=95-100，重磨至φ410时，辊面硬度不低于HS95；辊身硬度不均匀性不大于2HS，辊颈表面硬度HS48-53,辊身边缘在30-50mm范围内硬度可略低，辊身淬硬层深度不小于20mm。
加工高硬度轧辊的刀具材料
加工高硬度轧辊的刀具材料 随着轧制技术的发展及市场的激烈竞争，不论热轧或冷轧，对轧辊的质量要求都很严格，其主要性能要求有强度、硬度、耐热性及耐用性，还必须有一定的冲击韧性，轧辊工作层本身硬度很高，所以在对轧辊辊身进行车削加工时，对刀具的要求更为严格，随着切削技术的发展，刀具材料已经从20世纪初的高速钢，硬质合金发展到现在的陶瓷刀具，超硬刀具材料等，耐热温度已有500℃~600℃提高到1200℃以上，使切削加工生产率在不到100年时间内提高了100多倍，因此可以说刀具材料的发展历程实际上反映了切削轧辊技术的发展史；以下资料由华菱超硬刀具研发部提供： 一、硬质合金刀具材料： 随着国内钢材产量的逐年增加，使得轧辊的生产比例不断增加，有的品种轧辊辊身的硬度都在HSD75以上，刚开始加工铸铁轧辊常用的刀具是硬质合金，常用刀具牌号有YG6，YG6X，但由于材质的特性，其硬质合金刀体自身的硬度在HSD100左右，由于被加工件要与刀块之间存在一定的落差方可进行加工，因此其适应的加工范围即为硬度较低的球墨铸铁（HSD70以下）；如使用普通的硬质合金刀具加工高硬度的轧辊表面，由于轧辊和刀具的硬度落差很大，反应出来的问题就是刀具偏软，不耐磨，盯不住刃，不但转数上不去，还需要频繁换刀，磨刀；如果加工硬度达到HSD85左右的轧辊，就几乎无法加工。 2 二、陶瓷刀具材料： 由于轧辊辊身硬度高，硬质合金刀具不能胜任，之后又采用陶瓷刀具加工轧辊，陶瓷刀片具有很好的硬度和耐磨性，良好的热化学稳定性，抗氧化能力均优于硬质合金，适合高硬度材料的加工，但陶瓷刀具对冲击和震动载荷比较敏感，所以车床必须要有良好的刚性，足够的功率和转速，陶瓷刀具的缺点是脆性大，横向断裂强度低，承受冲击载荷能力弱，所以在切削硬度低于HRC55以下和采用小进给量时，陶瓷刀具是较好的选择，但轧辊毛坯一般伴随着气孔，沙眼，包砂 等铸造缺陷，使用陶瓷刀具时会容易崩刀。 3 三、立方氮化硼刀具材料： 采用立方氮化硼整体聚晶刀具加工轧辊，立方氮化硼刀具具有较好的切削
锻钢冷轧辊辊坯技术条件
锻钢冷轧辊辊坯技术条件（标准） 1、范围 本标准规定了锻钢冷轧辊（单重1.0—5.0t）辊坯的技术要求、试验方法、检验规则和合格证书。 2、引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有校。所有标准都会被修订，试用本标准的各方应探讨适用下列标谁最新版本的可能性。 GB226-91 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验珐 GB1299-85 合金工具钢缺陷组织评级图 GB1979-80 结构钢低倍组织缺陷评级图 GB/T13315-91 锻钢冷轧工作辊超声波探伤方法 YB9-68 铬轴承钢技术条件 YB/T036.9-92 冶金设备制造通用技术条件水压机自 由锻件加工余量与公差 XBJ01.019-1999 锻钢冷轧辊用电渣重熔钢锭技术条件 XBJ01.059-1997 锻钢冷轧辊用精练钢锭技术条件 JIS0555(1977) 钢中非金属夹杂物的显微检验法 3、技术要求 3.1辊坯制造
3.1.1辊坯用精练钢锭应符合XBJ01.059（或近似标准）的规定，电渣钢锭应符合XBJ01.019（或近似标准）的规定。 3.1.2锻造采用镦粗拔长联和工艺。精练钢锭辊身锻比不小于4，电渣钢锭身锻比不小于3。 3.1.3锻造操作应保证辊坯轴线与钢锭轴线基本重合。两端切斜角不大于15o。 3.1.4辊坯的加工余量与公差应符合YB/T036.9的规定。 3.1.5辊坯应进行锻后热处理，保证处理后的辊坯内部无白点。 3.1.6辊坯应清除表面缺陷并保证单边应有不小于10mm的加工余量，清理的宽深比不小于5，并圆滑过渡到表面。 3.1.7气体含量[H]≤2.5PPM 目标2PPM，[O]≤25PPM,[N]≤60PPM 3.2低倍组织 辊坯低倍组织不允许有白点、内裂、缩孔、气泡、翻皮和肉眼可见的非金属夹杂物。 一般疏松≤1.5级 中心疏松≤1.5级 点状偏析≤2级 3.3枝晶 辊身枝晶长度≤8mm 3.4显徽组织 珠光体组织1-4级； 网状碳化物≤2级；
轧辊肖氏里氏硬度试验方法
轧辊肖氏里氏硬度试验方法 1 范围 本标准规定了轧辊肖氏硬度和里氏硬度的表示、测试方法，对试验仪器、被测轧辊、数据处理、试验报告的要求以及硬度换算表。 本标准适用于各种类型的锻钢、铸钢及铸铁轧辊的肖氏硬度和里氏硬度测定。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 1172－1999 黑色金属硬度及强度换算值 GB/T 4341一2001 金属肖氏硬度试验方法 GB/T 17394－1998 金属里氏硬度试验方法 GB 8170－87 数值修约规则 JJG 346－91 肖氏硬度计检定规程 JJG 347－91 标准肖氏硬度块检定规程 JJG 747－99 里氏硬度计检定规程 3 试验原理 3.1 肖氏硬度试验原理 将规定形状的金刚石冲头或硬质合金冲头从固定的高度h 。落在试样表面上，冲头弹起一定高度h ，用h 与h 0的比值计算肖氏硬度值。计算公式如下： HS=K h h 式中：HS －肖氏硬度； K －肖氏硬度系数。 3.2 里氏硬度试验原理 用规定质量的冲击体在弹力作用下以一定速度冲击试样表面，用冲头在距表面1mm 处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度值。计算公式如下： HL=1000 A R v v 式中：HL －里氏硬度 v R －冲击体回弹速度 v A －冲击体冲击速度 4 硬度值的表示
在肖氏硬度符号HS前示出硬度数值，在HS后示出硬度标尺类型。 例如45HSC、45HSD分别表示C型、D型硬度计测定的硬度值为45。 4.2里氏硬度值的表示 在里氏硬度符号HL前示出硬度数值，在HL后示出冲击装置类型。 例如700HLD、700HLE表示用D型、E型冲击装置测定的里氏硬度值为700。 5试验仪器 5.1肖氏硬度计 5.1.1轧辊肖氏硬度测试通常采用D型、C型肖氏硬度计，如有需要可采用E型肖氏硬度计。肖氏硬度计 的示值误差应不大于±2.5HS，变动性应不大于2.5HS。 5.1.2肖氏硬度计的主要技术指标应符合JJG 346的规定。 5.1.3肖氏硬度计检定时采用的标准肖氏硬度块应符合JJG 347的要求 5.1.4肖氏硬度计应按国家计量部门的规定定期检定。 5.1.5肖氏硬度计日常比对时宜采用标准肖氏硬度块进行比对。 5.2里氏硬度计 5.2.1轧辊里氏硬度测试通常采用D型，如有需要，可采用其它六种类型冲击装置。里氏硬度计的示值 误差应不大于±12HL，重复性应不大于12HL。 5.2.2里氏硬度计的主要技术参数和检定时采用的标准里氏硬度块应符合JJG 747的要求。 5.2.3里氏硬度计应按国家计量部门的规定定期检定。 5.2.4里氏硬度计日常比对时宜采用标准里氏硬度块进行比对。 6被测轧辊 6.1采用肖氏硬度计检测时，轧辊直径应不小于65mm，被测片状轧辊厚度应不小于10mm，如不在试台上 测试，轧辊质量应大于4kg。对于肖氏硬度小于50 HS的轧辊，表面粗糙度参数Ra应不大于1. 6μm;肖氏硬度大于50 HS时，表面粗糙度参数Ra应不大于0. 8μm 6.2采用D型里氏硬度计检测时，轧辊直径应不小于30mm，被测片状轧辊厚度应不小于5mm，如不在试 台上测试，轧辊质量应大于5kg。轧辊表面粗糙度参数Ra应不大于1. 6μm。采用其它类型里氏硬度计检测时，对被测轧辊的要求应符合GB/T 17394的要求。 6.3在制备试样表面时，应尽量避免由于受热、冷加工等对试样表面硬度的影响。 6.4轧辊表面应清洁，无磁性，无油脂、氧化皮、涂料等外来污物。 7测试方法 7.1测试前准备 7.1.1测试前肖（里）氏硬度计应按被测轧辊的硬度范围用同一硬度等级标准肖（里）氏硬度块校验。 7.1.2被测轧辊应稳固地水平放置。 7.1.3轧辊硬度测试一般应在10~35℃温度下进行，现场不能有强烈震动、严重粉尘、腐蚀性气体或强磁 场。 7.2测试操作 7.2.1肖氏硬度测试 7.2.1.1硬度测试时，硬度计可采用V型支架或手持，必须保证计测筒垂直状态。 7.2.1.2在试台上测试硬度时压紧力约为200N。手持计测筒或用V型支架测试时，压紧力应使计测筒与轧
锻钢冷轧工作辊表面缺陷形成原因分析
第47卷第2期2019年4月 Vol. 47 No. 2Apr. 2019 现代冶金 Modern Metallurgy 锻钢冷轧工作辊表面缺陷形成原因分析 王永，韩剑 （宝钢轧辊科技有限责任公司，江苏常州213019 ） 摘要：锻钢冷轧工作辍在制造过程中需进行成品表面超声波探伤检测，某段时间内发现多支工作辍存在表面超声 波探伤缺陷信号；为分析该缺陷的类型和形成原因，采用直读光谱仪、肖氏硬度计、光学显微镜和扫描电镜对缺陷 进行了化学成分、硬度、显微组织的检测，结果显示：这类缺陷是在辍坯冶炼过程中的VD 真空脱气和ESR 电渣重 熔过程中对N 含量的控制不当造成的钢坯中N 元素含量过高所致的孔洞，N 元素在钢坯内扩散聚集形成氮气并 向外扩散时形成了局部孔洞，表面超声波探伤时显示缺陷信号，磁粉检测时显示为点状可见缺陷。 关键词：冷轧工作辍；表面超声波；氮气；电渣重熔中图分类号:TG335. 12；TG333. 17；TF763+. 2 1概述 轧辊是使金属产生塑性变形的工具，冷轧辊是 对带钢（板）进行冷轧使其变形的工具，冷轧辊因其 特殊的工况需求，一般采用锻造合金工具钢制造% 目前，国内、外主流的锻钢冷轧辊材质为5%Cr,即 Cr 含量约5%，此外还含有少量Ni, Mo, V , Mn 等 合金。锻钢冷轧辊的制造流程一般为电弧炉炼钢一 铸造一电渣重熔（ESR ）—锻造一锻后热处理一调 质一车昆身表面感应淬回火一精加工（车+磨）—成品 检测；其中成品检测除进行尺寸、硬度、UT 等常规 检测外，还要进行一种特殊的超声波检测一一表面 超声波检测％ 表面超声波是一种瑞利波⑴，这种波只在被测 试件表面传播，探测深度约3 mm,其探测原理如图 1所示％ 图1表面超声波探伤原理图 表面超声波探伤是一种灵敏度非常高的检测手 段，可以准确地发现轧辊表面的裂纹、夹杂等缺陷, 在轧辊使用过程中，为避免轧辊带缺陷上机提供了 有力的保障,因此在冷轧辊行业应用非常广泛，使用 价值也得到了认可％ 对于轧辊制造商，在对所有轧辊进行成品质 量检测时，表面超声波探伤也是必不可少的检测 项目％ 2017年4-6月份对某一批15支同规格轧 辊进行检测时发现有5支存在缺陷波信号，不合 格率高达33%，轧辊编号为HW360516的产品, 其表面超声波检测波形如图2所示，其他轧辊的 波形类似％ 图2表面超声波探伤波形图 为了找出该5支探伤有信号产品的缺陷形成原 因，采用磁粉、金相显微镜对其进行了检测，同时，还 对缺陷位置进行了取样，检测了化学成分和扫描电 镜，以研究形成原因并采取措施避免该问题的再次 发生％ 收稿日期：2018-08-23 作者简介：王 永(1985-),男，工程师% E-mail : wangyong285314@baosteel. com
锻钢辊介绍
锻钢辊介绍 近年来，在国家钢铁产业发展政策的指导下，以冷轧薄板为代表的高等级钢材产量大幅提高。“十一五”期间，一大批现代化宽带冷连轧生产线迅速建设并投产，冷轧板比例大幅提高。同时，冷连轧工艺装备和技术水平明显提高，新上轧机和老轧机经过技术改造，基本配备了先进的板型控制系统。以汽车板、管线钢、容器板、造船板为主的各类板材，向高强度、高韧性、良好的焊接性能和表面质量方向发展，薄板产品向超细晶粒、高强度方向发展，这也对轧辊质量性能提出了新的更高的要求。 目前，我国锻钢轧辊主要用作冷轧带钢工作辊、中间辊以及各类板带钢轧机支承辊，也用作带钢热连轧机小立辊、粗轧辊，初轧机、钢坯连轧机轧辊，H型钢万能轧机水平辊轴，线棒材轧机粗轧机架轧辊，无缝钢管轧机穿孔机架和轧管机前架轧辊，焊管轧机轧辊，有色金属板带材冷热轧工作辊、支承辊、铸轧辊，以及各类轧机辊道辊、夹送辊、校平辊、矫直辊等。锻钢轧辊制造周期较长，一般经冶炼、铸锭和锻造，并通过不同热处理工艺以满足辊身、辊颈不同的性能要求。 制造技术发展推动轧辊质量提高 冶炼铸锭。锻钢轧辊的发展以辊坯生产技术进步为基础，冶炼工序是决定轧辊最终使用性能的重要环节，钢水纯净度对锻钢轧辊的使用性能，特别是抗事故性能具有重要影响。轧辊毛坯中的非金属夹杂物、有害气体以及各种偏析，都可能导致轧辊非正常失效。目前，我国常用的锻钢轧辊冶炼方法主要有如下几种。 电炉冶炼主要用于一些合金含量较低的锻钢热轧辊以及矫直辊、辊道辊、夹送辊等一般用途轧辊的生产。大型轧辊制造企业在制作锻钢轧辊时，电炉一般仅用作熔炼设备，冶金质量控制和最终成分的精确调整则在炉外精炼阶段进行。 电炉冶炼+炉外精炼工艺主要适用于锻钢支承辊、合金含量较高的锻钢热轧辊以及部分冷轧工作辊的生产。炉外精炼工艺可满足包括Cr5材质及以下大部分黑色金属、有色金属轧制用轧辊的冶金质量要求。 电炉冶炼+电渣重熔工艺主要用于冷轧工作辊、中间辊、高合金有色金属热轧辊及铸轧辊套等特殊用途轧辊的生产。电渣重熔属于二次熔炼，制造周期长，须消耗大量能源，使轧辊制造成本提高。但对于偏析程度相对严重的Cr5以上高合金材质锻钢轧辊，电渣重熔冶炼铸锭工艺必不可少。目前，用于板带冷连轧机的冷轧工作辊和中间辊基本上都是采用电渣重熔工艺生产的。 电炉冶炼+钢包精炼+电渣重熔工艺主要用于现代化连轧机高性能冷轧工作辊、中间辊的生产。这种“ 双精炼”方式兼备了电渣重熔和钢包精炼的优点，使材料的冶金质量进一步提高，并能够最大限度地保障产品的最终使用性能。 辊坯锻造。锻造工序是锻钢轧辊制造过程中承上启下的重要环节，一方面通过辊坯的锻造成形改善铸态组织粗大的树枝状晶，细化晶粒，焊合钢锭内部疏松、气泡、裂纹等缺陷，使金属组织密实，以提高材料强韧性：另一方面，针对锻钢轧辊材质合金含量不断提高，成分、组织偏析程度相对严重，液析碳化物量和碳化物带状倾向增大的特性，通过锻造加热及变形，可充分溶解、破
《锻钢冷轧辊坯》行业标准修订说明
《锻钢冷轧辊辊坯》行业标准修订说明 一、任务来源 钢铁工业的快速发展使冷轧辊制造水平的不断提高和轧辊材料的更新换代速度加快，现行GB/T 15547—1995《锻钢冷轧辊辊坯》国家标准已经不能适应当前的使用需要。为此2008年由中国钢铁工业协会提出、国标委下达了修订计划，由东北特钢集团北满特殊钢有限公司负责修订。 随着我国汽车工业的飞速发展，汽车薄板用钢质量迅速提高，对轧制薄板所用的各种轧辊的质量要求也更加苛刻；同时随着新型材质的研制成功和推向市场，轧辊的材质也有了很大的变化，故该标准的修订具有十分重要的现实意义和显著的社会效益。 二、工作内容 根据中国钢铁工业协会提出、国标委下达的修订计划及冶金机电标准化技术委员会要求确定了修订标准工作计划。工作计划的原则如下： 在标准修订中既要可考虑目前国内外冷轧辊的制造和使用现状，又要兼顾今后轧钢工业发展趋势对轧辊材质及制造质量的要求； 依据不同类型轧机及轧钢要求确定锻钢冷轧辊辊坯的系列化标准化质量要求。 在标准中体现科学性、先进性、使用性。 三、编制原则 本标准编写格式按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第一部分：标准的结构和编写规则》的格式要求进行编写。制定标准时既考虑实用性和可操作性，也力求使技术要求向国外先进技术靠拢，既要符合国内外发展需要，也要符合国情。制定的标准能够反映我国目前该行业的最新水平。 四、标准技术内容的修订说明 经过专家组讨论，对GB/T 15547《锻钢冷轧辊辊坯》国家标准的修订，其主要修改内容如下： 1、封面中英文译名“Forged steel cold roll blanks”改为“Forged steel blanks for cold rolling”。 2、1 范围中“本标准规定了锻钢冷轧工作辊、支承辊、支承辊辊套和辊芯轴锻件的分类、技术要求、试验方法和检验规则等”。修改为“本标准规定了金属板带材轧机用冷轧工作辊、中间辊、支承辊、矫直辊辊坯锻件的分类、技术要求、试验方法和检验规则等。” 3、1 范围中“本标准适用于锻钢冷轧工作辊、支承辊、矫直辊、支承辊辊套和辊芯轴锻件，也适用于技术要求相同的其他锻件”。修改为“本标准适用于金属板带材冷轧工作辊、中间辊、支承辊、矫直辊辊坯锻件，也适用于技术要求相同的其他辊坯”。 4、2 规范性引用文件中增加 GB/T 223.3 钢铁及合金化学分析方法二安替比林甲烷磷钼酸重量法测定磷量（GB/T 223.3-1988 NEQ ASTM E30:1980） GB/T 223.5 钢铁酸溶硅和全硅含量的测定还原型硅钼酸盐分光光度法（GB/T 223.5-2008，ISO 4829-1:1986，ISO 4829-2:1988，MOD）
中国机械工业标准汇编
中国机械工业标准汇编金属无损检测与探伤卷（上）（第二版） 一、通用与综合 GB/T 5616-1985 常规无损探伤应用导则 GB/T 6417-1986 金属溶化焊焊缝缺陷分类及说明 GB/T 9445-1999 无损检测人员资格鉴定与认证 GB/T 12469-1990 焊接质量保证钢熔化焊接头的要求和缺陷分类 GB/T 14693-1993 焊缝无损检测符号 JB 4730-1994 压力容器无损检测 JB/T 5000.14-1998 重型机械通用技术条件铸钢件无损探伤 JB/T 5000.15-1998 重型机械通用技术条件锻钢件无损探伤 JB/T 7406.2-1994 试验机术语无损检测仪器 JB/T 9095-1999 离心机、分离机锻焊件常规无损探伤技术规范 二、表面方法 GB/T 5097-1985 黑光源的间接评定方法 GB/T 9443-1988 铸钢件渗透探伤及缺陷显示迹痕的评级方法 GB/T 9444-1988 铸钢件磁粉探伤及质量评级方法 GB/T 10121-1988 钢材塔形发纹磁粉检验方法 GB/T 12604.3-1990 无损检测术语渗透检测 GB/T 12604.5-1990 无损检测术语磁粉检测 GB/T 15147-1994 核燃料组件零部件的渗透检验方法 GB/T 15822-1995 磁粉探伤方法 GB/T 16673-1996 无损检测用黑光源（UV-A）辐射的测量 GB/T 17455-1998 无损检测表面检查的金相复制件技术 GB/T 18851-2002 无损检测渗透检验标准试块 JB/T 5391-1991 铁路机车车辆滚动轴承零件磁粉探伤规程 JB/T 5442-1991 压缩机重要零件的磁粉探伤 JB/T 6061-1992 焊缝磁粉检验方法和缺陷磁痕的分级 JB/T 6062-1992 焊缝渗透检验方法和缺陷迹痕的分级 JB/T 6063-1992 磁粉探伤用磁粉技术条件 JB/T 6064-1992 渗透探伤用镀铬试块技术条件 JB/T 6065-1992 磁粉探伤用标准试片 JB/T 6066-1992 磁粉探伤用标准试块 JB/T 6439-1992 阀门受压铸钢件磁粉探伤检验 JB/T 6719-1993 内燃机进、排气门磁粉探伤 JB/T 6722-1993 内燃机连杆磁粉探伤 JB/T 6729-1993 内燃机曲轴、凸轮轴磁粉探伤 JB/T 6870-1993 旋转磁场探伤仪技术条件 JB/T 6902-1993 阀门铸钢件液体渗透探伤 JB/T 6912-1993 泵产品零件无损检测磁粉探伤 JB/T 7411-1994 电磁轭探伤仪技术条件 JB/T 7523-1994 渗透检验用材料技术要求 JB/T 8118.3-1999 内燃机活塞销磁粉探伤技术条件
国家标准锻钢冷轧工作辊通用技术条件修订.pdf
{技术规范标准}国家标准锻钢冷轧工作辊通用技术 条件修订
国家标准 《锻钢冷轧工作辊通用技术条件》（送审稿） 编制说明 宝钢集团常州轧辊制造公司 二○○七年九月
中华人民共和国国家标准 《锻钢冷轧工作辊通用技术条件》 （送审稿） 编制说明 1修订任务来源 根据冶金工业信息标准研究院冶信标院[2003]045号文“关于转发2003年制修订国家标准项目和2002年增补项目计划的函”的要求,国家标准GB/T13314-1991《锻钢冷轧工作辊通用技术条件》的修订工作由常州宝菱重工机械有限公司（以下简称常州宝菱）承担。根据宝钢集团内部产品结构调整,今年九月,常州宝菱和宝钢集团常州轧 辊制造公司（以下简称常州轧辊）配合商量,报请冶金机电标准化技 术委员会同意,标准的修订工作由常州轧辊承担。 国家标准GB/T13315-1991《锻钢冷轧工作辊超声波探伤方法》的修订工作由中钢集团衡阳重机有限公司（以下简称中钢衡重）承担。2修订本标准的重要性 由常州冶金机械厂起草的GB/T13314-1991《锻钢冷轧工作辊通用技术条件》和由衡阳冶金机械厂起草的GB/T13315-1991《锻钢冷轧工作辊超声波探伤方法》,自1991年发布实施后,在指导锻钢冷轧辊 设计、推动锻钢冷轧辊制造技术的发展,提高轧辊及冷轧产品质量起 到了积极作用。 近十年来,冷轧机设计性能及装机水平不断提高,冷轧产品的结构、品种不断增加,促进了轧辊的制造技术迅速发展。
2.1轧机性能的发展变化 上世纪九十年代以前,以二辊、四辊单机架不可逆轧制为主,仅 宝钢、本钢、攀钢等国有大型钢厂有几套串联式连轧机,近十年特别 是进入二十一世纪以来,我国引进或自行设计制造了批量的串联式连 轧机组、六辊或四辊可逆机。轧机自动化控制程度高、轧制速度快、产量高,板形控制能力强。轧机按板型控制形式分主要有CVC系列、HC系列、UC系列,大量采用冷轧辊在线轴向移动或交叉、弯辊。为降低工作辊备件消耗,控制轧机生产成本,工作辊的有效使用层深度 增加,这对冷轧工作辊的设计及制造质量提出了新的要求。 轧机性能的发展变化对轧辊设计制造性能要求的变化如下表。 轧机设计性能的发展隐含的对轧辊性能的要求 序轧机性能对轧辊的要求 自动化、高速度、高相同轧制时间的过钢量增加,这对工作辊的耐磨性、可靠 1 2产量。性要求更高。 工作辊的设计有效使用层厚度增加,这就要求工作辊的有 效淬硬层深度增加。同时由于工作辊寿命的大幅提高对辊 颈的力学性能特别是疲劳强度要求更高。 轧辊压下可调节范 围扩大。 可逆式和串联式轧机实现连续轧制,特别是串联式轧机可实现全连无头轧制, 3 4的广泛应用。希望工作辊的耐磨损性、抗剥落性、抗疲劳性越高越好。 弯辊及中间辊轴向移动改变了轧辊间的接触应力分布,这 对工作辊材料、组织及淬火硬度的均匀性要求更高。 弯辊及轴向移动。
车削各种材质轧辊的刀具
车削各种材质轧辊的刀具 轧辊作为一个单独行业存在，并且轧辊包含很多种类，如冷硬铸铁轧辊，锻造热轧辊，球墨铸铁轧辊等等，不同的轧辊工作性质不同，从而要求的硬度也不同，硬度低的轧辊可采用硬质合金刀具加工，但对于高硬度轧辊传统刀具已不能实现加工，之后我国研制出BN-K1材质和BN-S20材质的立方氮化硼刀具，使加工高硬度铸铁轧辊成为现实。 一、车轧辊常用机夹车刀型号选择： 大型轧辊常采用重型轧辊车床加工，重型轧辊常用机夹刀柄40*40刀方；常用刀杆角度为45度机夹车刀和圆弧车刀。部分小型轧辊亦采用25*25机夹刀柄和32*32机夹刀柄。机夹刀柄的主偏角根据轧辊“长径比”选择，细长轧辊常用90度或75度机夹车刀，“粗壮”轧辊常用45度或圆弧车刀加工。 二、车轧辊根据切削余量和加工状况选择刀具尺寸型号： 选用BN-K1材质立方氮化硼刀具加工铸铁轧辊时，一般使用RNMN200800，
RNUN200800，RNMN150700，RNUN160800，RNUN150716，RNMN150716尺寸型号。 选择BN-S20材质立方氮化硼刀具加工锻钢冷轧辊常用刀具型号为SNMN120712，SNMN120412，SNMN120408，RNMN120400。 下图为机夹车刀和刀具刀片： 三、车轧辊刀具（刀头）选择及切削参数指导: 选择原则：1，轧辊材质，2，轧辊硬度，3，轧辊的切削余量及热处理方式。根据车轧辊用的刀具牌号对应的轧辊材质，可分为三大类： 1，车硬度较低的轧辊: 如球墨铸铁轧辊，高合金铸铁轧辊，常用于热轧辊，支承辊，中间辊，其特点是相对工作辊来讲一般硬度较低，车这类轧辊，普通合金刀具即可加工，常用刀具YG6或YG6X。 2，车高硬度铸铁轧辊： 如车冷硬铸铁轧辊（含无限冷硬铸铁轧辊），车高镍铬轧辊，车高铬铁轧辊，车含硼高速钢轧辊，车半钢轧辊（含铸造半钢轧辊和高碳半钢轧辊）；车镍铬钼