轧辊基本知识
轧辊基础知识

轧辊基础知识目录1. 内容概要 (2)1.1 轧辊的定义与作用 (2)1.2 轧辊在金属加工中的应用及重要性 (3)2. 轧辊的材料与制造 (4)2.1 常用轧辊材料及其特性 (5)2.2 轧辊制造工艺流程 (6)2.3 热处理对轧辊性能的影响 (8)3. 轧辊的结构与设计 (8)3.1 轧辊的结构组成 (10)3.2 轧辊的设计原则与要求 (11)3.3 轧辊磨损机制与寿命估算 (12)4. 轧辊的检验与质量控制 (13)4.1 轧辊的检验标准与方法 (16)4.2 质量控制的实施 (17)5. 不同类型轧辊的知识 (18)5.1 热轧辊与冷轧辊差异 (20)5.2 纵轧辊与横轧辊的特点 (21)5.3 特殊用途轧辊,如不锈钢轧辊、合金钢轧辊 (22)6. 现代轧辊技术的发展 (23)6.1 表面涂层技术 (24)6.2 控制系统与智能化 (26)6.3 轧辊的生产与维护技术的进步 (27)7. 实例分析 (28)7.1 典型轧辊案例 (30)7.2 轧辊在实际生产中的应用案例分析 (31)8. 结论与展望 (32)8.1 轧辊技术发展趋势 (33)8.2 未来技术创新及挑战 (34)1. 内容概要本文档旨在全面介绍轧辊的基础知识,包括其定义、分类、结构、材料、生产工艺以及在钢铁、铝材、铜材等金属加工行业中的重要作用和应用。
我们将深入探讨轧辊的基本原理,包括轧辊的工作机制、轧制过程中的应力分布以及轧辊在轧制过程中的磨损与保护。
还将介绍轧辊的质量控制标准、性能评估方法以及不同类型轧辊的特点和适用场景。
通过对轧辊基础知识的系统学习,读者将能够更好地理解轧辊在生产过程中的关键作用,为实际应用和进一步研究提供坚实的基础。
1.1 轧辊的定义与作用轧辊是一种非常重要的金属加工设备,在金属成形、裁剪、压制等过程中发挥着重要作用。
它通常用于金属板材或条材的轧制,轧辊通过相互之间的滚动或摩擦作用,对金属施加很大的压力,从而使其发生形变、厚度减小以及尺寸和表面光洁度的调整。
轧辊生产使用检测及表面强化基础知识

轧辊生产使用检测及表面强化基础知识引言轧辊是金属材料加工、轧制和压延的关键装备之一。
它在钢铁、有色金属和其他行业的生产中发挥着重要作用。
然而,由于轧辊在生产过程中承受巨大的力学应力和磨损,轧辊表面易受损,影响其使用寿命和效率。
为了保证轧辊的正常运行和性能,必须对其生产、使用进行检测,并进行表面强化处理。
本文将介绍轧辊的生产使用检测方法及表面强化的基本知识。
一、轧辊生产使用检测方法1.磁粉探伤:磁粉探伤是一种常用的检测方法,通过在轧辊表面涂覆磁粉,并施加直流或交流磁场,利用磁粉在裂纹等缺陷处的吸附作用形成磁粉团,从而检测出轧辊表面的裂纹、缺陷等问题。
2.超声波检测:超声波检测是利用超声波在材料中传播的速度和干涉来检测轧辊的内部缺陷,如裂纹、杂质等。
它具有无损检测、高精度和高灵敏度的特点。
3.硬度检测:硬度检测是通过测量轧辊表面的硬度来判断其质量和耐磨性能。
常用的硬度测量方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。
4.磨粒探伤:磨粒探伤是利用尺寸和形状一致的磨粒在材料表面形成缺陷的能力来检测轧辊表面的缺陷。
磨粒探伤方法简单、成本低,并能有效检测出轧辊表面的缺陷。
二、轧辊表面强化基础知识1.热处理:轧辊的热处理是指在一定温度下对轧辊进行加热或冷却,以改善其组织结构和性能。
常用的热处理方法包括淬火、回火、正火等。
热处理可以提高轧辊的硬度、强度和耐磨性。
2.喷涂技术:喷涂技术是将金属粉末或合金涂层喷涂在轧辊表面,通过熔融与轧辊基体结合,形成硬质合金、陶瓷或其他特殊合金层,提高轧辊的表面硬度和耐磨性。
3.电镀技术:电镀技术是将金属或合金溶解在电解液中,通过电流作用在轧辊表面形成一层金属沉积层,以增加表面硬度和耐磨性。
4.电渗技术:电渗技术是利用电解作用,将金属离子在轧辊表面析出并扩散,形成一层金属渗层,以改善轧辊的表面性能。
结论轧辊的生产使用检测是保证其正常运行和性能的重要手段,常用的检测方法包括磁粉探伤、超声波检测、硬度检测和磨粒探伤等。
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。
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。
轧辊知识文档

轧辊使用管理规程在冷轧生产过程中轧辊及轴承的消耗,在生产成本中所占的比例达到20%左右,因此降低轧辊及轴承的消耗能为我厂取得良好的经济效益。
一.轧辊的存放与吊运1.轧辊根据订货合同进厂后,分批,分规格存放,并应放整齐。
一般轧辊只放一层,这样便于轴承装配时配辊。
2. 轧辊在吊运过程中防止受到任何损伤。
3. 轧辊应存放在干燥通风的室内,地上铺上黑心棉防止受潮。
表面应涂上防锈油,并用辊架或方木垫离地面。
4. 下机后的热辊不可堆放在湿冷的地面上,应平放在黑心棉上并用辊架或方木垫离地面,还应避免轧辊之间的相互碰撞,下机后的热辊如发现裂纹或掉肉应马上用黑心棉包裹起来以保温。
二.轧辊的使用1. 轧辊在使用前。
应先查看其磨削记录及常规检测记录,确定这些记录无异常时,还应擦去表面油污,灰尘和锈迹,特别仔细检查辊身和辊颈表面是否有划痕、绣斑、裂纹等缺陷。
不允许把有表面缺陷的轧辊上轧机使用。
2. 新辊入库前,应清洁干净,并按材质测量轧辊的尺寸,硬度并探伤如无问题应精磨达到我厂产品要求的工艺光洁度,再涂上防锈油。
入库存放,光洁度在0.8UM左右。
3. 严格按照配对辊进行装配,工作辊直径差小于3MM,直径大的做下辊。
中间辊配对直径小于6MM,直径较大的做上辊。
支撑辊配对直径差小于20MM,直径大的做下辊。
如因其他原因找不到另一根配对辊时,将另一根闲置,待有配对辊时再进行装配。
4 轧辊为杜绝上下机间隔的时间过短产生疲劳破坏和温度较高磨削产生烧伤和裂纹,下机后不可立即进行磨削。
待辊子全部冷却后再进行磨削,要做到磨削上机周转有序。
工作辊,中间辊下机后24小时后才可磨削,支撑辊48小时候才可磨削。
5 工作辊上机工作一段时间一般规定为八个小时。
磨削时如果正常换辊,每次最小修磨量能保证把疲劳层消除,此层深度一般为0.15-0.20MM。
如非正常换辊(裂纹、掉肉等)磨去这些缺陷后再磨去0.1-0.15MM才可以。
6 中间辊上机时间一般规定为36小时更换一次。
轧辊

长度确定原则:I 孔型布置数目 II 强度条件 Ⅲ经验:
轧辊名义直径应符合国家规定的初轧机与型钢轧机系列标准。我国 初轧机系列有750、850、1150mm几种,横列式型钢轧机有300、500、 650、800mm等。
(2)板带轧机:原则:先定L,后定D L的确定:
Bmax/mm a/mm D的确定: <200 50 400~1200 100 1200~2000 >2000 200 400
(2)轧辊的材料热处理或加工工艺不合要求。
例如:轧辊的耐热裂性、耐黏附性极耐磨性差,材料中有夹杂物或 残余应力过大等。 (3)轧辊在生产过程中使用不合理。
例如:热轧轧辊在冷却不足或冷却不均匀时,会因热疲劳造成辊面 热裂; 冷轧时事故黏附也会导致热裂,甚至表面剥落; 在冬季,新换上的冷辊突然进行高负荷热轧。或者冷轧机停车,轧 热的轧辊骤然冷却,往往会因为温度应力过大,导致辊面表层剥落 甚至断辊; 压下量过大,或因工艺安排不合理,造成过负荷轧制,也会造成轧 辊破坏。 二、轧辊的安全系数及许用应力
M 2 D2E J4 所以 M ( D ) 1 1
1 1 1 1
M2 2 E2 J 2
1
支持辊和工作辊的曲率半径可以认为相等,假设E1=E2 1 M 如果D2=2000,D1=800,M1=0.0256M2
作用于工作辊上的弯曲力矩甚小,可以不予计算,即可以不予计算轧制 力所在平面的弯曲应力。 (2)支持辊:与二辊方法相同
工作辊驱动:M=Pa+Ptgβρ1+PtgβD1/2
支持辊驱动
支撑辊驱动:M=Pa/(D1/2-ρ1) ×D2/2+P/cosβ×ρ2
第五节 轧辊强度计算
一、目的及原因 1、目的:使轧辊不发生破坏性事故,保证轧机生产率及降低生产 成本。 2、原因
轧辊加工知识点总结大全

轧辊加工知识点总结大全一、轧辊加工的类型轧辊加工主要包括粗加工、半精加工和精细加工三种类型。
粗加工主要是下料、锻造等加工方法;半精加工主要是切割、车削、镗削、齿轮加工等;精细加工包括磨削、抛光、表面喷涂等工艺。
二、轧辊的加工工艺1、轧辊的设计与制造轧辊的设计是轧辊加工的重要步骤。
轧辊设计应综合考虑材料的力学性能、用途、工艺要求和市场需求等因素,采用CAD/CAM技术进行优化设计。
制造工艺包括轧辊坯料的选择、热加工、热处理、表面处理和精密加工等工序。
2、轧辊的热处理轧辊热处理主要包括回火、正火、淬火等工艺,以提高轧辊的硬度、强度、耐磨性和韧性,使其适应于复杂的工作条件。
3、轧辊的表面处理轧辊的表面处理可以采用喷砂、喷丸、抛丸等工艺,以提高其表面粗糙度、清洁度和表面强度,以及提高表面的耐磨性、耐腐蚀性和附着力。
4、轧辊的精密加工轧辊的精密加工主要包括数控车削、数控磨削、数控铣削等工艺,以提高轧辊的几何尺寸精度、表面质量和精度,以及提高轧辊的装配精度和工作寿命。
5、轧辊的检测与调试轧辊的检测主要包括外观检查、几何尺寸检查、性能测试等工序,以保证轧辊的质量合格。
轧辊的调试包括装配调试和使用调试,以保证轧辊的正常工作和生产。
三、轧辊的加工质量控制轧辊的加工质量控制是轧辊工艺的重要组成部分,其质量控制主要包括轧辊的几何尺寸和表面质量、力学性能和工作寿命等方面。
1、轧辊的几何尺寸和表面质量轧辊的几何尺寸和表面质量主要包括轧辊的直径、长度、倒角、圆角、表面粗糙度、平整度等方面。
2、轧辊的力学性能轧辊的力学性能主要包括轧辊的硬度、强度、韧性、疲劳性能等方面。
3、轧辊的工作寿命轧辊的工作寿命主要包括轧辊的耐磨性、耐久性、抗疲劳性、抗腐蚀性等方面。
以上是轧辊加工的知识点总结,轧辊作为加工制造行业的重要零部件,其加工工艺和质量控制对整个工业生产具有重要意义。
希望能对相关从业人员有所帮助。
加工轧辊知识点总结

加工轧辊知识点总结一、轧辊的类型和结构1. 常用轧辊类型轧辊是用于金属带材轧制的工具,按照用途和结构特点可分为几种不同类型:(1)背推轧机轧辊;(2)磨床用的磨辊;(3)异形轧辊;(4)剪切刀轧辊;(5)宽带轧机轧辊;(6)铁路车轮轧辊等。
2. 轧辊的结构轧辊由轧辊筒体、轧辊颈部和轧辊芯轴组成。
轧辊筒体是用于加工金属的主要部分,其承受材料的压力和摩擦力。
轧辊颈部连接轧辊芯轴和轧辊筒体,起到支撑和传递轧制力的作用。
轧辊芯轴是轧辊的主要部分,通过芯轴上的轴承支持整个轧辊。
二、轧辊的材料1. 常用轧辊材料轧辊的材料对于轧辊的生产和使用过程具有重要的影响。
常用的轧辊材料包括:铸铁、铸钢、锻钢、合金钢、硬质合金等。
而且,钢轧辊是通常使用的,因为它有足够的强度和耐磨性,同时,它可能被镀铬。
2. 轧辊的表面涂层为了提高轧辊的耐磨性和使用寿命,通常会在轧辊表面进行涂层处理。
常用的表面涂层包括硬质合金涂层、金刚石涂层以及陶瓷涂层等。
这些涂层可以有效地提高轧辊的表面硬度和耐磨性。
三、轧辊的加工工艺1. 轧辊的热处理工艺对于高强度、高耐磨性和高变形能力的轧辊,需要采用适当的热处理工艺。
常用的热处理工艺包括淬火、回火、等温淬火和多组织热处理等。
通过这些工艺,轧辊的组织结构和性能可以得到有效的提升。
2. 轧辊的精密加工在轧辊的生产过程中,需要进行精密的加工工艺,以保证轧辊的精度和表面质量。
常用的精密加工工艺包括车削、磨削、磨镗、磨齿、抛光等。
通过这些工艺,可以实现轧辊的高精度和高表面质量。
3. 轧辊的表面处理为了提高轧辊的耐磨性和使用寿命,通常需要对轧辊表面进行表面处理。
常用的表面处理工艺包括镀铬、喷涂硬质合金、喷涂金刚石等。
通过这些处理工艺,可以有效地提高轧辊的表面硬度和耐磨性。
四、轧辊的应用与发展趋势1. 传统轧辊的应用传统轧辊主要用于金属带材轧制和加工,如钢铁、有色金属、合金等的轧制生产线。
在这些应用领域中,轧辊的性能和使用寿命对于生产效率和产品质量有着重要的影响。
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轧辊轧制时有关工艺问题轧辊是轧钢厂轧机的最主要生产工具,直接对轧件进行轧制加工,完成轧制过程的基本工序——金属的塑性变形。
它不仅与产品质量,产量,经济效益等都有直接的关系,是生产过程中非常重要的一个因素。
轧辊的好坏将直接影响产品的机械性能,尺寸精度,板型以及表面质量。
其次轧辊好坏也将直接影响生产的产量,如轧辊换辊次数的增加将使生产产量直接下降。
在板带热轧中一般一个换辊周期可轧2000-2500吨的轧制产量,如采用ORG在线磨辊技术产量可扩大到3500吨以上,同样如采用高速钢轧辊产量还能上升,相反如采用低质量轧辊,换辊次数就明显增加,产量就下降。
由于轧辊本身是一个生产消耗件,辊耗大小就直接影响工序成本,经济效益就会明显变化。
因此,希望轧辊制造厂能不断开发出新的高效的轧辊产品,和不断提高轧辊质量水平,同时钢铁生产厂又能不断加强轧辊管理,那对钢铁企业和轧辊企业均能产生很好的经济效益。
一,轧辊基本知识1,轧辊定义和分类轧辊是直接对轧件进行轧制加工,完成轧制过程的金属的塑性变形的主要部件。
按轧钢机类型可分为钢板轧辊和型钢轧辊,如图1所示。
钢板轧辊的辊身一般呈圆柱形,如图1a所示,主要参数为辊身长度,也是轧机的标称,如1580轧机,1700轧机,2050轧机等。
有时热轧轧辊的辊身呈微凹,当受热膨胀时,可保持轧辊较好的板型。
而冷轧轧辊的辊身呈微凸,当它受力弯曲时,也可保持轧辊较好的板型。
型钢轧机的轧辊辊身上有轧槽,根据工艺要求配置相应的孔型,粗轧机有较多的轧槽,精轧机则较少,如图1b所示,型钢轧机主要参数为轧辊的直径,也是轧辊的名义直径或轧机的标称,如1300初轧机,650型钢轧机等,如在一条生产线上有若干个工作机座,则以最后一架的轧辊名义直径作为轧钢机的标称。
由于初轧机,型钢轧机是有槽的,而且轧辊在使用过程中由粗变细是变化的。
故该类轧机的轧辊名义直径是以齿轮座的中心距作为轧辊名义直径,初轧机以轧辊辊环外径定为轧辊的名义直径。
图1轧辊类型图a钢板轧辊,b型钢轧辊,板带轧机则没有名义直径之称呼,轧机主要参数是辊身长度,各机架辊身长度是一致的。
各类轧机轧辊名义直径D与辊身长度L是有一定比例的,可参考表1所示:表1各类轧机的L/D之比轧辊是由辊身,辊颈和轴头三部分组成。
辊颈安装在轴承中,并通过轴承座和压下装置把轧制力传给机架。
轴头与联接轴相联,传递轧制扭矩。
轴头有三种主要形式:梅花轴头如图2a,万向轴头如图2b,带鍵槽轴头如图2c,不带鍵槽轴头如图2d,带平台轴头如图2e。
直径超过400mm的冷轧辊从热处理工艺需要要在轧辊辊身中心鏜一个中心孔以确保热处理质量。
图2轧辊轴头的基本类型a梅花轴头,b万向轴头,c带鍵槽轴头,d不带鍵槽轴头,e带平台轴头。
2,轧辊重车率在轧制过程中,轧辊辊面因工作磨损,需不止一次地重车或重磨。
轧辊工作表面每次的重车量为0.1-5mm,重磨量为0.01-0.5mm。
轧辊直径减少到一定程度后,即不能再使用。
轧辊从开始使用直到报废,其全部重车量与轧辊名义直径的百分比称为重车率。
初轧机轧辊的重车率受咬入能力和表面硬度的限制,钢板轧机轧辊只受表面硬度的限制。
表2是各种轧机的轧辊重车率。
表2各种轧机的轧辊重车率3,轧辊材质轧辊材质是指制造轧辊所用材料。
经过多年的生产实践,对各种轧机的轧辊均已确定了较合适的材料。
在选择轧辊材料时,除考虑轧辊的工作要求与特点外,还要根据轧辊常见的破坏形式和破坏原因,按轧辊材料标准来选择合适材质。
常用的轧辊材料有锻钢,铸钢和铸铁等。
随着1988年铸造高速钢轧辊首先在日本带钢热轧上得到成功应用,随后美国和欧洲也引入铸造高速钢轧辊技术,接着,线材,棒材及冷轧带钢轧机上也开始使用高速钢轧辊铸造,并得到满意效果。
宝钢1580热轧在F1-5轧机工作辊上也采用高速钢轧辊,辊耗已降至0.4kg/t,2008年宝钢1880热轧辊耗下降为0.342kg/t。
其它邯钢,鞍钢1780热轧也得到应用。
1),锻钢,用于轧辊的合金锻钢在我国“原一机部重型行业统一标准”中已有规定(Q/ZB62-73)。
热轧轧辊有55Mn2,55Cr,60CrMnMo,60SiMnMo等,冷轧轧辊有9Cr,9Cr2,9Crv,9Cr2W,9Cr2Mo,60CrMoV,80CrNi3W,80CrMoV等。
2),铸钢,用于轧辊的铸钢种类有ZG70,ZG70Mn,ZG8Cr,ZG75Mo等。
3),铸铁,铸铁可分为普通铸铁,合金铸铁和球墨铸铁。
铸造轧辊时,采用不同的铸型,可以得到不同硬度的铸铁轧辊。
因此,有半冷硬,冷硬和无限冷硬轧辊之分。
半冷硬轧辊表面没有明显的白口层,辊面硬度HS≥50。
冷硬轧辊,表面有明显的白口层,心部为灰口层,中间为麻口层,辊面硬度≥60,无限冷硬轧辊表面是白口层,但白口层与灰口层之间没有明显的界限,辊面硬度≥65。
铸铁轧辊硬度高,表面光滑,耐磨,制造过程简单且价格便宜。
其缺点是强度低于铸钢轧辊。
只有球墨铸铁轧辊的强度较好,因此,得到较广泛的应用。
4,型钢轧辊,这类轧机的轧辊受力较大且有冲击负荷。
因此,轧辊应要有足夠的强度,而辊面硬度要求可放在第二位(HS<30-40)。
初轧机轧辊常用高强度铸钢或锻钢,主要材料有40Cr,50CrNi,60CrMoV,60CrMnMo,60SiMnMo等。
型钢粗轧机轧辊多采用铸钢,如ZG70,ZG70Mn。
锻钢轧辊的综合机械性能较好,但加工较困难,价格也高,因此,中小型钢轧机上很少应用。
球墨铸铁轧辊价格便宜,耐磨而又有较高的强度。
适合在型钢轧机的第二架粗轧机上应用。
在型钢成品轧机上,由于几何形状及尺寸公差要求严格,需要轧辊有较高的表面硬度和耐磨性。
一般选用冷硬铸铁轧辊,辊面硬度HS≥65。
表3是宝钢高线轧机轧辊材质表:表3宝钢高线轧机轧辊表5,中厚板轧机轧辊,中厚板轧机轧辊要求有高的弯曲强度。
高的耐疲劳性能。
良好的抗热裂性,抗冲击性,抗冷热疲劳性。
同时轧辊又要具有较高的硬度,以保证轧辊较高的耐磨性。
因此,轧辊材质的选择,粗轧工作辊主要承担对轧件的宽展和延伸,工作辊承受大的热冲击和大的轧制力,要求轧辊有一定耐磨性,好的咬入能力,因此,在现代中厚板轧机上应采用高镍铬无限冷硬复合铸铁工作辊。
随着冷却系统的不断完善,近来高铬铸铁辊也逐渐得到应用。
精轧工作辊主要考虑轧辊的耐磨性,要求轧辊的硬度高。
目前大部分采用为高镍铬无限冷硬复合铸铁工作辊。
但随着新产品的不断开发,采用更高耐磨性的轧辊材质己成为必切的要求,因而,高铬铸铁辊的采用已成为必然的发展趋势。
支撑辊选择应选择具有高的强度,低的弹性压扁和不易产生挠曲变形,其次辊身表面应具有高的耐疲劳性能,耐剥落,耐掉皮。
第三,轧辊的耐磨性能也要好。
一般选用含2-3%铬的锻钢或铸钢辊。
近来5%铬的锻钢和复合铸钢支撑辊使用得到普遍的好评。
表4是现代5000米宽厚板轧机轧辊表:表4-1宝钢5000宽厚板轧机轧辊表,表4-2沙钢5000宽厚板轧机轧辊表6,热轧带钢轧辊,带钢热連轧中除少数粗轧机的工作辊受轧辊强度和咬入条件限制,采用铸钢材料外,其它各架轧机工作辊的特点是:主要承受扭矩和压力,弯曲应力较小,轧制速度较高,辊面要求光滑以保证轧件表面质量。
为此,选择工作辊材料时应以辊面硬度要求为主,多采用铸铁轧辊。
目前轧机工作辊多采用冷硬铸铁(化学成分:C=3.0-3.5%,Si=0.5-1.87%,Mn=0.4-0.7%,Mo=0.3%,P≤0.4%,S≤0.11%),辊面硬度HS=58-68。
有的厂在精轧机组前几架也采用半钢轧辊,以减缓表面的粗糙过程,在后几架采用含Ni,Cr的高硬度铸铁,进行复合浇铸,表面形成无限冷硬层,以提高轧辊的表面硬度(硬度可达HS=75-83)。
有的厂在精轧机组中使用高铬铸铁复合浇铸轧辊,这种轧辊的高硬度层很厚,耐磨,使用寿命长。
随着产品要求越来越高,使用离心复合铸造镍铬无限冷硬铸铁和离心复合铸造高铬合金铸铁已成为现代热轧轧辊材料发展的必然趋势。
带钢热轧机的支承辊在工作中主要受弯曲,且直径较大,因此,多采用9CrM0,9CrV锻钢(辊面硬度HS=45-50)。
选含Cr合金钢主要考虑大直径轧辊的淬透性。
国产1700热轧机的镶套支承辊,辊心用37SiMn2MoV锻钢,轴套用8CrMoV或8MnMoV锻钢。
国外的轴套则常用含C=0.4-0.8%,Ni=2.5-3.0%,Cr=0.6-2.0%,Mo=0.6%的合金锻钢,以保证轴套的高强度。
也有采用铸铁或铸钢材料做轴套的。
表5是宝钢1580热轧和1880热轧轧辊材质表:表5-1宝钢1580热轧厂轧辊材质表表5-2宝钢1880热轧厂轧辊材质表7,冷轧带钢轧辊,冷轧工作辊是直接承承受轧制时的轧制力和传动扭矩,因此对工作辊的强度,硬度,韧性,耐磨性和辊面质量要求都有很高的要求,它比其它任何轧制类型轧辊要求都高。
我国常用冷轧工作辊的材料是9Cr2W,9Cr2Mo等,辊面硬度HS=90-95。
在国外,为了提高冷轧辊的耐热裂性和减缓辊面的糙化过程,曾试验使用高碳低铬,钼,钒钢(0.8%C,2.2%Cr,0.25%Mo,0.1%V,1.0%Si,1.5%Co),取得了良好的效果。
为了轧制高碳钢和其它难变形的合金钢,在冷轧机上也采用带硬质合金辊套的复合式冷轧工作辊。
其辊心材质与辊套材质的热膨胀系数就十分接近,以防轧辊发热时,损坏辊套。
应该指出,尽管冷轧工作辊的硬度要求很高(达到HS=100),但即不使用铸铁轧辊,这是因为当工作辊直径D确定以后,可能轧出的轧件最小厚度值和轧辊的弹性模数E值成反比。
即轧辊材料的弹性模数E越大,可能轧出轧件的厚度越小。
而铸铁的E值只有钢的一半,为此,在冷轧带钢时,使用铸铁轧辊是不利的。
带钢冷轧机支承辊的工作特点与热轧机相似,可选用9Cr,9Cr2Mo,9CrV锻钢,也可选用镶辊的复合式锻钢轧辊,所不同的是辊面硬度要求较高(HS=50-65)。
支承辊的辊颈硬度一般HS=35-45。
表6是宝钢冷轧轧辊材质表:表6宝钢冷轧轧辊表二,有关轧制工艺问题1,轧制咬入条件,热轧轧制时不是任何轧辊的辊径和坯厚都可以进行轧制的,它要符图3轧制咬入条件合轧制的基本条件,即咬入条件,见图3轧制咬入条件所示:轧辊给轧件一个轧制力P,水平分力P X,轧件与轧辊接触产生摩擦力T其水平分力为T X,同样下辊也产生上辊同样的力。
因此,要使轧件前进必须符合以下条件,即:2T X>2P X件或μP Cosα>P Sinαμ> Sinα/ Cosα= tgα式中:α为咬入角,即轧辊前进时与轧辊最先接触的点与中心的连线和中心线之间的夹角α为咬入角(热轧咬入角一般为180 ∽220 )。
因此,热轧的咬入条件必须满足μ≥tg α如果摩擦系统等于咬入角正切,则轧件平衡不动,或出现打滑现象。