铸造轧辊的用途
轧辊行业研究报告
轧辊行业研究报告1. 引言轧辊是钢铁工业中关键的设备之一，用于将钢坯或钢材压制成所需的形状和尺寸。
轧辊行业是一个与钢铁行业紧密相关的产业，随着钢铁行业的不断发展壮大，轧辊行业也得到了迅猛的发展。
本文将对轧辊行业进行深入研究，分析行业发展现状、存在的问题以及未来的发展趋势。
2. 行业概述2.1 行业定义轧辊是一种用于钢铁压制加工的工具，其主要作用是改变钢材的形状和尺寸。
轧辊行业是指生产、销售轧辊的相关企业和机构，包括轧辊制造商、经销商、研究机构等。
2.2 行业发展历程轧辊行业起源于18世纪末的英国工业革命时期，随着钢铁行业的发展壮大，轧辊行业也得到了迅猛的发展。
在过去的几十年中，随着钢铁产能的不断扩大和钢铁产品质量的提高，轧辊行业得到了快速发展和壮大。
2.3 行业规模截至目前，全球轧辊市场总销售额已超过1000亿美元。
中国是全球最大的轧辊生产和消费国家，拥有世界上最多的轧辊制造企业。
其他重要的轧辊生产国家包括日本、德国和美国等。
3. 行业现状分析3.1 市场需求轧辊是钢铁行业中不可或缺的关键设备，市场需求主要来自于钢铁制造企业。
随着钢铁行业的发展和产能的不断扩大，对高品质、高效率的轧辊需求不断增加。
3.2 行业竞争格局轧辊行业竞争格局较为激烈，主要竞争因素包括产品质量、性能、价格和售后服务等。
中国市场竞争激烈，企业之间竞争压力较大。
同时，国际竞争也较为激烈，国外品牌在高端市场占有较大份额。
3.3 技术发展趋势随着科技的进步和创新，轧辊行业也在不断演变和发展。
目前，高强度、高耐磨性的轧辊成为技术发展的主要方向。
同时，数字化技术在轧辊制造和运行中的应用也越来越广泛。
4. 行业问题分析4.1 价格压力由于市场竞争激烈和价格敏感度较高，轧辊行业存在较大的价格压力。
企业需要在保持产品质量和性能的前提下寻找更具竞争力的价格策略。
4.2 产品质量不稳定由于制造工艺和材料选择等因素的限制，轧辊行业中存在一定程度的产品质量不稳定问题。
轧辊知识
1-什么是轧辊，轧辊的种类有哪些？轧辊是使（轧材）金属产生塑性变形的工具，是决定轧机效率和轧材质量的重要消耗部件。
轧辊种类按成型方法可分为铸造轧辊和锻造轧辊；按工艺方法分为整体轧辊、冶金复合轧辊和组合轧辊。
整体轧辊分为整体铸造和整体锻造轧辊两种。
冶金复合铸造轧辊主要有半冲洗复合铸造、溢流（全冲洗法）复合铸造、离心复合铸造三种，此外还有连续浇铸包覆（CPC－Continuous PouringProcess for Cladding）、喷射沉积法、热等静压（HIP－Hot Isostatically Pressed）、电渣熔焊等特殊复合方法制造的复合轧辊种类。
组合轧辊主要是镶套组合轧辊。
2-什么是整体轧辊？整体轧辊是相对于复合轧辊而言的，整体轧辊的辊身外层与心部以及辊颈采用单一材质铸造或锻造而成，辊身外层和辊颈不同的组织、性能通过铸造或锻造工艺以及热处理工艺过程来控制和调整。
锻造轧辊和静态铸造的轧辊均属于整体轧辊。
3-轧辊按材质主要分为哪几种类别？轧辊按制造材料主要划分为铸钢系列轧辊、铸铁系列轧辊和锻造系列轧辊三大类别。
其中碳含量小于2．2％的铸造铁基材料称为铸钢系列；碳含量大于2．2％的铸造铁基材料称为铸铁系列；锻造铁基材料称为锻造系列。
4-什么是铸造轧辊，铸造轧辊主要有哪些种类？铸造轧辊是指将冶炼钢水或熔炼铁水直接浇注成型这一生产方式制造的轧辊种类。
铸造轧辊按材质又可分为铸钢轧辊和铸铁轧辊两类；按制造方法又可分为整体铸造轧辊和复合铸造轧辊两类。
关于锻钢轧辊的软点关于锻钢轧辊的软点锻钢轧辊的软点产生主要是看它在何时产生的，是在轧辊淬火中还是在轧辊轧制过程中。
1、在淬火过程中产生的软点轧辊淬火时产生软点，是淬火时轧辊表面某些区域长时间被稳定的油蒸汽膜或盐壳覆盖，使这些区域的冷却速度低于钢的临界冷却速度而发生的中温转变，析出屈氏体而造成的。
为了防止淬火软点一定要控制淬火油的特性温度，定期检验，更换老化的淬火油。
铸铁轧辊的优点
铸铁轧辊的优点铁路、造船、汽车等众多行业都离不开轧辊这一关键设备。
在轧辊材料中，铸铁轧辊是一种常见的轧辊类型。
铸铁轧辊以其优异的性能和可靠的品质受到了广泛的应用。
以下是铸铁轧辊的优点。
1. 抗磨性强铸铁轧辊材料的主要成分是铸铁，它的力学性质出众，且硬度较高，因此铸铁轧辊具有很强的耐磨性。
在轧制过程中，与材料接触的表面易发生磨损，这会造成轧辊损坏、寿命缩短等问题。
但铸铁轧辊的高硬度和抗磨性能可以有效抵制磨损，延长轧辊使用寿命。
2. 耐热性佳铸铁轧辊不仅在常温下性能优良，而且在高温下也表现出了出色的性能。
因为大多数铸铁轧辊被用于金属加工，因此自然需要在高温下抵御严酷的工作环境。
铸铁轧辊可以在高温下承受较高的压力和摩擦磨损并保持形状稳定。
3. 抗蠕变性强蠕变是物质受持续荷载作用下发生的非破坏性形变。
铸铁轧辊在长时间运行过程中，轧辊表面需要承受重复的压力和摩擦作用，长期受力会容易发生蠕变。
如果材料的蠕变率过大，会导致轧辊变形、失误和断裂等严重后果。
而铸铁轧辊不仅有较高的强度，其抗蠕变性能也很强，可以显著减少因蠕变引起的形变和损坏。
4. 制造工艺成熟铸铁轧辊是十分常见的工业轧辊，其生产工艺已经得到了完善和标准化。
通过有效的熔炼和铸造方法，可以生产出优质、性价比高的铸铁轧辊。
相比其他轧辊，生产成本相对较低，而且有现成的大规模生产模式，容易批量生产和规模化生产。
5. 易于加工和维护铸铁轧辊是一种适宜加工的材料，因为在铸造中可以通过各种方式定制出不同形状和尺寸的轧辊。
此外，铸铁轧辊在维护方面也很方便，因为铸铁可以比较容易地进行焊接和切割，使得维修和更换比较容易。
综上所述，铸铁轧辊不仅耐磨、耐热，而且抗蠕变，生产工艺成熟，易于加工和维修。
这些优点使得铸铁轧辊成为许多行业首选的轧辊类型之一。
轧辊种类的划分
轧辊种类的划分
轧辊是用于金属轧制的设备，根据其用途和材质不同，可以分为以下几种类型：
1. 热轧辊：适用于热轧工艺，一般由合金钢制成，具有较高的热强度和磨损耐受能力。
2. 冷轧辊：主要用于冷轧工艺，一般由高速钢或工具钢制成，具有较高的硬度和表面光滑度。
3. 镀膜轧辊：表面经过涂层处理，如镀铬、镀钛、镀钨等，以增加轧辊的耐磨性和耐腐蚀性。
4. 粗轧辊：主要用于对厚板坯进行初轧的辊子，通常由铸铁或钢制成。
5. 精轧辊：用于对轧制薄板或带材进行精密轧制的辊子，一般由合金钢或特殊钢制成。
6. 工艺轧辊：用于特殊工艺要求的轧制过程，如钢管轧辊、轧辊修磨辊等。
7. 形状轧辊：具有特殊形状的辊子，如花纹辊、包覆辊等，用于定制特殊形状的轧制产品。
8. 支撑辊：用于支撑轧辊运转的辅助辊子，常见的有支撑辊、导向辊等。
以上为一些常见的轧辊种类划分，根据具体的工艺需求和被轧制材料的特性，还可以有更细分的分类。
轧辊专业术语
耐磨性直接影响轧 辊的使用寿命和生 产效率
耐磨性可以通过材 料选择、热处理、 表面处理等方式提 高
耐磨性是衡量轧辊 质量的重要指标之 一
轧辊的抗疲劳性能
抗疲劳性能是轧辊 的重要指标之一
抗疲劳性能直接影 响轧辊的使用寿命 和生产效率
抗疲劳性能可以通 过材料选择、热处 理工艺等方法提高
抗疲劳性能的测试 方法包括疲劳试验 、冲击试验等
有色金属加工领域的应用
轧辊在铝 材加工中 的应用
轧辊在铜 材加工中 的应用
轧辊在锌 材加工中 的应用
轧辊在镁 材加工中 的应用
轧辊在钛 材加工中 的应用
轧辊在稀 有金属加 工中的应 用
其他领域的应用
钢铁行业：用于轧制 各种钢材
铝材行业：用于轧制 各种铝材
铜材行业：用于轧制 各种铜材
塑料行业：用于轧制 各种塑料制品
数字化：轧辊技术将更加数字化，实现 数据的采集、分析和应用
轧辊材料的研究进展
新型轧辊材料的研发：如陶瓷、复合材料等 轧辊材料的性能优化：提高耐磨性、耐热性等 轧辊材料的环保要求：减少污染、降低能耗 轧辊材料的智能化：实现轧辊的自动控制和监测
轧辊是钢 铁工业中不可或缺 的部件，未来将继 续发挥重要作用。
06
轧辊的发展趋势与未来 展望
轧辊技术的发展趋势
智能化：轧辊技术将更加智能化，实现 自动控制和优化
环保化：轧辊技术将更加注重环保，减 少污染和能耗
高效化：轧辊技术将更加高效，提高生 产效率和产量
定制化：轧辊技术将更加定制化，满足 不同客户的需求
集成化：轧辊技术将更加集成化，实现 与其他技术的融合和协同
轧辊分为工作辊 和支撑辊，工作 辊直接接触钢坯， 支撑辊用于支撑 工作辊。
铸铁轧辊
热轧辊使用工况和使用材料
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使用工况 热轧辊常工作在700～800℃(有时其接触的轧材高达 1200℃)的高温环境，与灼热的钢坯相接触，承受强大的轧制力， 表面承受轧材的强力磨损，反复被热轧材加热及冷却水冷却， 经受温度变化幅度较大的热疲劳作用. 热轧辊主要失效形式有热疲劳引起的热龟裂和剥落、辊身表面 磨损、轧辊断裂、过回火和蠕变、缠辊，失效面几乎覆盖整个 工作面。其中辊面剥落和磨损是热轧辊最普遍的失效形式 材料要求热轧辊材料不但有较好的强度和韧性，而且要有较高 的抗磨性 热轧辊材料包括锻钢、无限冷硬铸铁、普通冷硬铸铁、低NiCrM o、中NiCrMo、高NiCrMo铸铁、铸钢、球墨复合铸铁、半钢和高 硬度特殊半钢、高铬铸铁、半高速钢和高速钢等。
激光合金化效果
轧辊材料 合金ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ结果
球墨铸铁辊 原始硬度HRC30，处理后硬度HRC55 ～60,寿命提高 环 1.75倍 铬镍钼无限 原始硬度HRC40,处理后硬度HRC55～60.耐磨度,寿 冷硬铸铁 命提高.激光辊每磨损1mm过钢量比普通辊提高1.60 倍． 耐磨性提高的原因有以下几点： (1)合金层内合金元素在奥氏体、马氏体中大量存在的固溶 强化作用； (2)合金层内晶粒细化起到的细晶强化作用，以及层内马氏 体及少量分布的碳化物等硬质相的强化作用； (3)合金层内残余奥氏体的存在。(马氏体相变->内应力->奥 氏体内大量位错形变孪晶->加工硬化)
P、S 控制磷含量w<0.2%，硫含量w<0.02%。
铸铁轧辊的激光合金化
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激光合金化是在表面涂敷一层合金化粉，或用喷嘴在激光照射 时送入合金粉，使粉与基体同时熔化，形成混合熔池,合金层的 成分由加入的合金粉与基体混合而成，是一种新的合金，其组 织属于新配比下的快速凝固组织. 激光合金化技术克服了激光淬火强化难以解决的问题，有效提 高耐磨性，延长轧辊使用寿命; 针对铸铁轧辊，能有效防止裂 纹，表面不出现软硬带． 激光合金化技术具有下列几个特点 1) 通过陶瓷合金化提高耐磨性能 2) 通过残余奥氏体控制、阻滞裂纹的产生和扩展 3) 不同部位采用不同的工艺参数． 4) 消除铸铁件软带
简述高铬铸铁轧辊的铸造和应用
简述高铬铸铁轧辊的铸造和应用摘要：高铬铸铁轧辊现已广泛应用于热轧中宽带钢精轧机组前架及部分小型棒线、型钢精轧机组，以其良好的耐磨性和抗“斑带”性能广受用户的青睐。
本文对高铬铸铁轧辊的铸造、热处理过程进行简要阐述，对使用中易出现的问题加以分析。
关键词：高铬铸铁轧辊、耐磨、抗“斑带”、铸造、热处理一、高铬铸铁轧辊的生产方式当前，几乎所有的高铬铸铁轧辊均采用离心铸造方式，只是离心机有水平式、立式和倾斜式3中形式。
相比较“溢流法”等以前的生产方式，离心铸造可以使少量的高铬铸铁外壳迅速冷却，以便获得更加细小分散的碳化物组织，且生产效率进一步提高。
轧辊的芯部通常采用高强度球墨铸铁，由于外层的铬含量较高，芯部成份中的硅含量和镍含量应较普通轧辊适当提高，以便减少芯部组织中碳化物含量、增强芯部强度。
通常情况下，为防止外层含量较高的铬成份在浇注芯部时向芯部扩散，要在外层浇注完毕时择机浇入过渡层，过渡层铁水可采用中铬铸铁、半钢、灰铸铁等材料。
浇入的时间、温度和铁水量要进行严格控制。
二、高铬铸铁轧辊的冶金性能在Fe-Cr-C合金中，如果铬的含量超过15%，渗碳体就会变得不稳定，其将会被具有复杂结构的六边形碳化物M7C3代替，该种碳化物被称为铬碳化物，主要成分为铬和铁，可能含有少量的其它合金元素。
高铬铸铁轧辊外层材质的基本特征是显微组织中共晶碳化物以(Cr，Fe)7C3型为主，其显微硬度为1500-1800HV,而渗碳体的显微硬度为1000-1200HV,这也是高铬铸铁轧辊有较强耐磨性能的原因。
高铬铸铁轧辊的主要化学成分(%)为：C2.2～3.4，Cr10～25，Mo0.3～4，Ni0.3～3.0。
铬碳比(Cr／C)决定了高铬铸铁外层组织中碳化物的类型，C、Cr、Mo等元素的含量决定了碳化物的数量。
Ni和Mo的作用一方面是强化基体，另一方面是增加基体组织的淬透性。
对Fe-Cr-C合金系的研究大多基于以下Fe-Cr-C合金相图生产工艺高铬铸铁一般采用感应电炉或电弧炉熔炼，常用的原料为生铁、废钢、回炉料、铬铁、钼铁，镍等。
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。
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CC-2
CC-3
小型棒、线材轧机及窄带钢轧机精轧机架、无缝钢管轧机张减径辊环。
CC-4
三辊中板轧机、热轧叠轧薄板轧机。
IC-1
棒、线材及型钢轧机中、精轧机架
IC-2
IC-3
棒、线材，型钢轧机中、精轧机架，无缝钢管轧机张减径辊环
高镍铬钼无限冷硬离心复合（4-5）
高速钢复合轧辊
高速钢复合轧辊采用立式离心份额和铸造工艺制造，外层为具有高硬度和极好高温耐磨性的高速钢材质，芯部为高强韧性的球墨铸铁。综合性能达到高耐磨性和强韧性的良好结合。
用途带钢热连轧机精轧机架工作辊、带钢冷轧机工作辊、棒线材、万能H型钢轧机辊环、辊套。
合金铸钢轧辊
合金铸钢轧辊是采用电炉和精炼炉冶炼优质钢水，加上先进的铸造、热处理工艺技术制造，具有很高的强度、良好的抗热裂性、韧性和耐磨性。
热带连轧精轧后段工作辊宽、中厚板轧机粗轧、精轧机架工作辊
热带（板）四辊平整机工作辊、支撑辊，横切平整辊炉卷轧机工作辊
高速线材轧机预精轧辊环有色金属板材轧机工作辊
SGP-1
棒、线材、型钢轧机粗、中轧机架、轨梁轧边立辊。
SGP-2
棒、线材、型钢轧机粗、中轧机架。
SGP-3
大型初轧机。
SGP-4
型钢连轧机粗轧、中轧机架，棒、线材轧机粗轧、中轧机及钢管轧机张减径辊环。
半钢轧辊
半钢轧辊包括整体、复合和辊套等轧辊产品，它是在高含碳量的钢水中添加Mo、Cr、Ni等合金元素及其它微量合金，并采用特殊的热处理工艺进行制造，具有高的耐磨性、强的韧性和好的抗热裂性，在工作层中几乎没有硬度降
用途：带钢热连轧机粗轧、精轧前段、立辊；型钢、轨梁轧机、棒材轧机的粗轧、中轧、预精轧机架；万能轧机、悬臂轧机辊环、辊套。
用途：方、板坯初轧机，型钢粗、中轧机，带钢热连轧机，破鳞大立辊及二辊粗轧机，中板二辊粗轧机，热轧窄带钢支撑辊等。
石墨铸钢轧辊
石墨钢轧辊的性能类似半钢轧辊，但以在组织中存在有少量石墨为其特征，少量石墨的存在可以提高轧辊的抗热裂性能和抗氧化铁皮粘附性能，因而适用于初轧或粗轧作业。
用途：用于带钢热轧连轧机、中宽厚板二辊可逆轧机粗轧机架。
用于初轧机、钢坯连轧机及型钢和轨梁等轧机，尤为适用于深孔型的轧辊及带钢热连轧机粗轧机架。
SGA
型钢连轧机中轧、精轧机架，无缝钢管轧机轧辊及辊环，棒、线材，螺纹钢轧机中轧、预精轧、精轧机架轧辊及辊环
HCr-1
带钢热连轧机粗轧工作辊，宽中厚板轧机工作辊。
HCr-2
带钢热连轧机精轧前段工作辊，棒线材轧机及无缝钢管矫直机用辊
HCr-3
冷带轧机工作辊，平整工作辊
HCrS
带钢热轧机粗轧、精轧前段工作辊，带钢冷轧机工作辊，中板轧机工作辊