轧辊材料及热处理工艺
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。 通过改进热处理方式，即进行重淬1～2次，提高了该类轧辊的淬硬层，但每次重淬不仅需要一定的热处理费用，而且会使轧辊直径都要损失5ｍｍ左右，同时轧辊在经过多次热处理后容易变形，难以满足高精度轧辊的形位公差要求。因此，研制深淬硬层冷轧辊不仅可以大幅度地降低冷轧辊的消耗，减少轧辊在使用过程中的重新淬火次数，延长轧辊寿命，具有重大的经济效益。 为了减少重淬消耗，提高轧辊的淬硬层深度、接触疲劳强度、韧性，延长其使用寿命，从20世纪70年代后期到80年代中期，国内外开始研究使用铬含量在3%～5%的深淬硬层冷轧工作辊钢。3%铬冷轧辊不需重淬，且有效淬硬层深度可达到25～30ｍｍ，5%Ｃｒ冷轧辊有效淬硬层深度则达到40ｍｍ，其耐磨性和抗事故性能也有显著提高。在这一阶段，国内试制了9Ｃｒ3ＭｏＶ钢，国外一些制造厂也先后开发推广了深淬硬层冷轧辊，如美国的3.25%Ｃｒ钢和5%Ｃｒ钢，日本的ＫａｎｔｏｃＲＰ53、ＦＨ13、ＭｎＭＣ3和ＭＣ5等。这些钢都采用高碳高合金材料，具有良好的硬度和耐磨性，但轧辊淬硬表面脆性大，接触疲劳寿命低，质量不稳定。 为提高淬硬层深及接触疲劳寿命，降低淬硬层脆性及过热敏感性，同时也为满足轧件对冷轧工作辊力学性能和使用性能的进一步要求，自20世纪80年代中、后期，国外轧辊生产厂对5%Ｃｒ冷轧辊钢进行了化学成分的优化工作，主要是在5%Ｃｒ钢中增加钼、钒的含量或加入钛、镍等元素。 添加0.1%左右钛的5%Ｃｒ钢轧辊中，钛以碳氮化合物(ＴｉＣＮ)形式在基体中微细析出，经过摩擦损耗后ＴｉＣＮ脱落，在轧辊表面形成划痕，使适度的粗度再生。在镀锡板轧机的实际操作中，有效利用粗糙度降低小的优点，从轧制初期就可高速轧制。 在最终热处理过程中，对轧辊钢的淬火和加热限制在奥氏体中含碳量不超过0.6%的程度，然后进行尽可能强烈的冷却，这样就可以得到较深的淬硬层。此时，轧辊的淬硬层组织除隐针马氏体(以板条为主)外，尚有约4%的碳化物和10%左右的残留奥氏体。轧辊的表面硬度(包括残余压应力的影响)约为ＨＳ(Ｄ)95～99。最后，用低温回火将轧辊表面硬度调整到规定值，低温回火越充分，硬度偏低时韧性越好，抗热裂能力越高。钼、钒含量的增加导致淬火后钢中含有较多的残余奥氏体，回火后大部分又转变为新马氏体，这样就有助于提高轧辊硬度，增强耐磨性并降低磨损面粗糙度。 传统热轧辊材料的选用及热处理工艺 热轧辊常工作在700℃～800℃的高温环境，与灼热的钢坯相接触，需要承受强大的轧制力，同时表面要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。这就要求热轧辊材料必须具有高的淬透性、低的热膨胀系数、高的热传导能力和高的高温屈服强度及高的抗氧化性。 国内曾经使用过锻钢轧辊和无限冷硬铸铁轧辊，除普通冷硬铸铁外，还有低镍铬钼、中镍铬钼、高镍铬钼铸铁材料，高档次的冷硬铸铁材料为高镍铬钼冷硬铸铁。这类材质轧辊的缺点是硬度低，耐磨性不好。后来采用了球墨复合铸铁轧辊，相对而言，使用寿命提高了几倍，至今仍然在使用。国外则一般采用半钢和高硬度特殊半钢材质，对克服表面粗糙和抗磨损都很有效。 为了提高热轧辊的表面耐磨性，热轧辊的材料不断地得到改进，其基本的发展过程是从冷硬铸铁到高铬铸铁到半高速钢和高速钢。 高铬铸铁轧辊的化学成分为：2.0%～4.0%Ｃ，10%～30%Ｃｒ，0.15%～1.6%Ｎｉ，0.3%～2.9%Ｍｏ。其本质是一种高耐磨性的高合金白口铁，铬含量一般在10%～15%，其碳化物主要是Ｍ7Ｃ3型，与白口铸铁的连续的Ｍ8Ｃ型碳化物不同，它不但具有良好的耐磨性，还有较高的硬度(ＨＶ可达1800)，基体为奥氏体、马氏体，因而其硬度和韧性结合较好。实际的轧制生产表明，高铬铸铁轧辊有较好的抗热裂性能，原因是轧辊表面生成一层致密且有韧性的铬的氧化膜，能减少热裂纹的数量和深度。因此，高铬铸铁辊在20世纪80年代被非常广泛用于精轧前架。目前，高铬铸铁复合轧辊已广泛用作热轧带 (钢)连轧机，粗轧和精轧前段工作辊、宽中厚板；粗轧和精轧工作辊及小型型钢和棒材轧机精轧辊等。 高铬铸铁轧辊的热处理有两种形式，一是低于临界转变温度的亚临界热处理，另一种是高于临界点Ａ3的高温热处理。高铬轧辊表面材料的珠光体基体，希望具有极细的片间距，并在基体上有大量弥散分布的二次碳化物，要求有尽量低的残余奥氏体和残余应力，所以一般选用后一种形式的热处理，具体为正火加回火。 高速钢作为热轧辊材料的应用在1988年始于日本，20世纪90年代初期美国和欧洲也进行了研制，我国在20世纪90年代后期开始研制和使用高速钢轧辊。一般高速钢的成分为1%～2%Ｃ，0%～5%Ｃｏ，0%～5%Ｎｂ，3%～10%Ｃｒ，2%～7%Ｍｏ，2%～7%Ｖ，1%～5%Ｗ。因为拥有大量可形成强碳化物的合金元素如Ｗ和Ｖ，其最终的显微组织含有大约10%～15%具有极高硬度和高温稳定性的碳化物，所以在高温下工作能保持较高的强度和硬度。其工作层硬度高，可达到80～85ＨＳ，具有较好的耐磨性和抗热裂性，轧辊表面没有出现热裂纹，一般没有剥落现象。 近年来国外在热轧薄板粗轧机架采用半高速钢轧辊也获成功，其耐磨性是高铬钢轧辊的2倍，且咬入性能和抗热疲劳性能好，因而成为热轧薄板粗轧机架和线棒材中轧机架轧辊的理想选择，半高速钢的化学成分范围为：1.5%～2.5%Ｃ，0.5%～1.5%Ｓｉ，0.4%～1.0%Ｍｎ，1.0%～6.0%Ｃｒ，0.1%～4.0%Ｍｏ，0.1%～3.0%Ｖ，0.1%～4.0%Ｗ。 高速钢热轧辊的热处理方式一般采用淬火加回火，在加热到高温时，钢中的二次碳化物充分溶解，一次共晶碳化物部分溶解。这些碳化物所含有的碳和合金元素溶入奥氏体中，增加了奥氏体中碳和合金元素的含量。在淬火时它们固溶于贝氏体和马氏体中，而在回火时析出了弥散的碳化物，使钢呈现出比淬火时硬度还要高的二次硬度。因此为了增加基体的硬度，应提高淬火温度，同时，为了防止基体中出现块状粗大的碳化物，应尽量降低淬火温度，一般确定最佳淬火温度为1050℃～1150℃，同时回火温度为550℃～600℃。 为了保证基体中含有大量弥散分布的球状ＭＣ型碳化物，应增加Ｖ含量，但Ｖ不宜过高，因为Ｖ会降低淬透性，凝固时生成粗大的一次碳化物，淬火时不能完全溶入奥氏体，从而降低了断裂韧性，同时还会降低轧辊的表面粗糙度。 轧辊材料及热处理工艺的发展趋势 冷轧辊的发展方向将是在进一步提高强度硬度和淬硬层深度的同时，保证一定的韧性。大型冷轧工作辊将普遍采用含钒、铣、镍等元素的改进型5%Ｃｒ钢制造。为提高材料的淬透性，Ｃｒ的含量将进一步增加，如8%～10%Ｃｒ及更高铬的锻钢已开始用于实际生产，但含Ｃｒ量的增加会导致较差的韧性，因此需要适当平衡Ｃ和Ｃｒ含量，在较低的温度下淬火获得所需要的冷轧辊硬度，从而减少轧辊的断裂和降低其断裂敏感性。 另外，随着锻件制造技术的进一步完善，高铬钢工作辊将更多地应用于大型冷连轧机。5%Ｃｒ及其含钒的改进型钢广泛用于大型支承辊锻件，高铬含量的大型锻钢支承辊进入实用阶段。大型冷轧工作辊要求采用电渣重熔锭锻制，而大型支承辊锻件用钢则被广泛采用钢包精炼并真空除气的冶铸工艺生产，钢水的纯净度均达到较高水平。 热轧辊工作在交变的高温和力的作用下，其表面反复受到摩擦，会产生强烈的磨损，因此热轧辊的发展主要在于进一步提高其耐磨性。在实际的轧制生产中，表面淬火和渗碳强化处理的热轧辊己不能满足对其高耐磨性的要求，但整体的高速钢或硬质合金轧辊成本极高，对于轧辊芯部材料将造成浪费。因此，轧辊的生产迫切需要进行表面处理，将硬质合金或陶瓷材料熔覆在轧辊的表面作为轧辊的工作表层。表面镀铬、火焰喷涂、等离子喷涂以及激光毛化都是工具表面合金强化技术，将进一步用于提高的轧辊的性能。 总之，合理选材及采用合适的热处理方式高质量地制造轧辊，可以节约大量的辊材，降低轧钢生产成本，同时提高轧辊的质量和产量。因此，应重视轧辊选材的新动向，从轧钢的实际条件出发.开发轧辊的新材质，提高轧辊的制造质量。
张贴者 张智峰 时间： 下午5:41 0 评论
标签： 轧辊 热处理
2009年1月4日 星期日
轧辊热处理
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。 Mmp ft o%i 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。
车削铸造轧辊的刀具材质
现代切削刀具及加工技术 2015.03
华菱超硬：专业硬材料加工工具的领导者，致力让世界不再有难加工的材料 车削铸造轧辊的刀具材质
轧辊是轧钢机上的主要消耗零部件，并且属于铸造件，尤其是大型轧辊常
出现铸造问题，而且硬度高难加工，余量不均，表面不规整，故在加工过程中
就成了难题，之后华菱超硬研制的非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-K1牌号有
效的解决了铸造轧辊难加工的问题。
一、轧辊的特性及热处理工艺
在轧钢厂轧制机上利用一对或一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材。由
于轧辊需承受轧制时的动静载荷，磨损和温度变化，故轧辊需保证以下特性（1）
较高的硬度；（2）良好的耐磨性；（3）良好的抗冲击性能，抗热裂性能。
轧辊的热处理工艺：轧辊在粗加工之前需进行退火处理，消除内应力；粗
加工之后进行淬火+回火，提高轧辊表面硬度。获得良好的使用性能。经过热处
理后的轧辊一般硬度会在HRC45以上，有的甚至高达HRC60，比较难加工。
二、如何选择刀具材质车削铸造轧辊
由于轧辊属于铸造成型，在加工过程中选择的刀具材料很重要，不仅要高
硬度、强度，良好的耐磨性，而且要求良好的抗冲击性能。对于HRC45以下的
铸造轧辊建议使用硬质合金刀具（如YG6、YG6X）；对于HRC45以上的铸造轧
辊，建议使用陶瓷刀具和立方氮化硼刀具，其中陶瓷刀具由于脆性大只适合精
加工工序，传统的立方氮化硼刀具同样适合精加工工序，但华菱超硬立方氮化
硼刀具BN-K1牌号就不同，它不仅可粗车削铸造轧辊表面，而且可以大余量加
工，断续加工不崩刀。
华菱超硬研制的BN-K1牌号属于非金属粘合剂立方氮化硼刀具，在保证了传
统立方氮化硼刀具的硬度和耐磨性的基础上，提高了BN-K1牌号的抗冲击性能，
粗、精加工均可，节约了加工成本，提高了加工效率。
三、华菱超硬总结的常用车刀型号及常用刀片型好
1、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；
轧辊技术方案
轧辊技术方案
引言
轧辊是重要的轧制工具，广泛应用于金属加工行业中，用于将原材料压制成所需的形状和尺寸。轧辊的技术方案对轧制过程的稳定性和产品质量具有重要影响。本文将介绍一种轧辊技术方案，包括轧辊材料、设计和制造等方面。
轧辊材料
轧辊材料的选择是轧辊技术方案的核心之一。常用的轧辊材料有铸铁、钢和合金钢等。铸铁轧辊具有良好的耐磨性和耐热性，但韧性较差，容易发生裂纹。钢轧辊具有较好的韧性和强度，但耐热性和耐磨性较差。合金钢轧辊综合了铸铁轧辊和钢轧辊的优点，具有良好的耐磨性、耐热性和韧性。
轧辊的选择需要根据具体的工作条件和轧制要求来决定。对于高温、高压或高速轧制，通常选择合金钢轧辊。对于普通轧制，钢轧辊或铸铁轧辊可以满足要求。
轧辊设计
轧辊的设计是确保轧制过程稳定和产品质量的关键。轧辊的设计考虑了以下几个方面：
1. 尺寸和形状：轧辊的尺寸和形状应根据轧制要求来确定，包括轧制厚度、宽度和形状等。较大的轧辊可以增加轧制的稳定性，但会增加轧制力和能耗。
2. 线速度：轧辊的线速度是轧制过程中的关键参数，影响轧制力和产品质量。过高的线速度可能导致轧辊磨损和产品变形，过低的线速度则影响生产效率。
3. 精度和表面质量：轧辊的设计应确保所需的精度和表面质量。轧辊的表面必须光滑，以便获得良好的产品表面。
4. 热处理：轧辊经过适当的热处理可以增强其硬度和韧性，提高耐磨性和耐热性。
轧辊制造
轧辊的制造包括轧辊的加工和装配。主要步骤包括以下几个方面：
1. 材料准备：根据轧辊的材料要求，选择适当的铸锭或钢材进行加工。
2. 加工工艺：根据轧辊的尺寸和形状要求，采用适当的加工工艺进行加工，包括铸造、锻造、热处理、精密加工等。 3. 表面处理：根据轧辊的表面质量要求，进行适当的表面处理，如研磨、抛光等。
4. 装配：将轧辊的各部件进行装配，在此过程中确保轧辊的尺寸和精度要求。
轧辊维护
轧辊的维护非常重要，可以延长轧辊的使用寿命和保持产品质量。轧辊维护的主要内容包括：
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
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。
轧辊材料
常用的轧辊材料有合金锻钢、合金铸钢和铸铁等：
(1)合金锻钢。用于轧辊的合金锻钢，在我国国家标准中已有规定，GB/T 13314-1991标准中列出了热轧轧辊和冷轧轧辊用钢。热轧轧辊用钢有55Mn2、55Cr、60CrMnMo、60SiMnMo等。冷轧轧辊用钢有9Cr、9Cr2、9CrV、9Cr2W、9Cr2Mo、60CrMoV、80CrN13W、8CrMoV等。
(2)合金铸钢。用于轧辊的合金铸钢种类尚不多，也没有统一标准。随着电渣重熔技术的发展，合金铸钢的质量正逐步提高，今后合会铸钢轧辊将会得到广泛应用。
(3)铸铁。铸铁可分普通铸铁、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，有半冷硬轧辊、冷硬轧辊和无限冷硬轧辊之分：
1)半冷硬轧辊。轧辊表面没有明显的白口层，辊面硬度HS≥50。
2)冷硬轧辊。表面有明显白口层，心部为灰口层，中间为麻口层，辊面硬度HS≥60。
3)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界限，辊面硬度HS≥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。其缺点是强度低于钢轧辊。只有球墨铸铁轧辊的强度较好。
无限冷硬铸铁轧辊的发展
无限冷硬铸铁轧辊是一种应用已久的轧辊材质，早在20世纪初，
普通无限冷硬铸铁轧辊就在热轧带钢轧机上广泛应用。无限冷硬铸铁轧辊的材质介于冷硬铸铁和灰口铸铁之间。与冷硬铸铁相比，其铁水中硅含量较高(含0.7%~1.6%Si)，因此无限冷硬铸铁轧辊辊身工作层基体组织内除含有与白口铸铁中相近似数量的碳化物和莱氏体外，还存在均匀分布的石墨。无限冷硬铸铁轧辊中还常常加入不同含量的Cr、Ni、Mo等合金元素，随着Cr、Ni、Mo含量的增加，其硬化层深度大大增加。无限冷硬铸铁轧辊辊身基体组织中含有较多的碳化物，具有较好的耐磨性；此外，在基体组织中均匀分布的少量细小石墨，起到了松弛机械应力的作用，有利于减轻辊身表层的剥落缺陷；同时，石墨本身具有良好的导热性能，在轧钢过程中，轧辊表面受热冲击时，石墨起缓冲热应力的作用，有利于防止热裂纹的产生。此外，辊身表面山于石墨脱落形成细小孑L穴，改善轧辊的咬人性能。
热轧辊的选材及热处理
Ｖ ０ｌ ｌ５ Ｎｏ １ ２００２．∞ 机械研究与应用 ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＲＥＳＥＡＲＣＨ＆ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ 第１５卷第１期 ３３Ｏ２年３月
热轧辊的选材及热处理
熊运昌 ，梁秀山 ，杨凌平
（】南阳理工学院，河南南阳￣７３１￣４；２南阳华骏电源工业有限公司，河南南阳４７３０￣）
摘要：从热轧辊的服役条件出发，讨论了其主要失效形式，并分折了造成各种失效的原因，进而就热轧辊材料的选
用及热处理方式进行了讨论。
关键词：热轧辊；热疲劳；应力
中围分类号：￣－１６２ ６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—４４１４ ｃ ２００２）０１．ＯＯ０６．０２
１热轧辊的服役条件
根据热轧辊的实际工作条件，热轧辊常工作在
７００ ８００￣Ｃ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。
２热轧辊最常见的失效方式及原因分析
２．１热疲劳引起的热龟裂
热疲劳是由于多次温度循环产生的热应力所造
成的逐渐破裂，它是发生于轧辊表面薄层的一种微表
面层现象。
轧制时，轧辊受冷热交替变化剧烈，从而在轧辊
表面产生严重应变，逐渐导致热疲劳裂纹的产生。典
型的热疲劳损坏是被称为“热龟裂”的一种表面破裂。
热裂纹是热循环应力，拉应力及塑性应变等多种
因素组合在一起形成的，塑性应变使裂纹出现，拉应
力使其扩展。
轧辊表面温度和热疲劳的出现密切相关，温度达
６００５２时热臌胀和应力正好是一般热作钢所能承受
的，但温度再高时，会明显产生热龟裂危险。而轧辊
表面温度取决于钢坯轧制温度、钢坯的材质以及轧辊
材料的高温性能，
２．２轧辊的过回火和蠕变
较长的高温保持时间，会引起轧辊过度回火和蠕
变，从而导致轧辊的机械强度和相应的抗热负荷和机
械负荷能力下降。
和抗回火性相关的软化会因机械负荷的作用明
显加速，轧辊材料同时处于高温和机械负荷状态，因
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。
高速钢轧辊及其热处理研究
第２５卷第１期（总第１１３期） Ｖｏ１．２５ Ｎｏ．１（ＳＵＭ Ｎｏ．１ １３） 机械管理开发 ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ ＡＮＤ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ２０１０年２月 Ｆｅｂ．２０１０ 高速钢轧辊及其热处理研究 杜晓强，杨立凤，张玉力 （山西百一机械设备制造有限公司（原太钢机修公司），山西太原０３０００３） 【摘要】 综述锻钢高速钢的发展现状，介绍锻钢轧辊的制作过程，并通过介绍对高速钢轧辊制作过程及其热处理 工艺，不同的淬火温度对硬度、晶粒度等性能指标的影响，对确定高速钢轧辊的热处理工艺给与生产的指导！ 【关键词】 高速钢；轧辊；热处理 【中图分类号】ＴＧ１５ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】 １００３—７７３Ｘ（２０１０）叭一００７０—０２ ０弓ｌ言 随着科技的发展，各行业对高强度冷轧板卷材需 求量剧增，要求供应大量的厚度尺寸更薄，板型公差精 度更高。森吉米尔轧机的辊系，由小直径的工作辊、中 间辊（第一中间辊和第二中间辊）、支承辊所组成：该轧 机的机构能够消除工作辊在轧制方向的弯曲，更好地 保障了板型的质量；本轧机在轧制不锈钢镜面板的工 作辊为高速钢轧辊。高速钢用于制作轧辊始于２０世纪 ８０年代Ｉｌｌ，虽然高速钢轧辊价格昂贵，但由于性价比 高，广泛地得到轧钢业的欢迎。目前为止，我国所用的 高速钢轧辊基本上是依赖进口，本文主要是介绍高速 钢轧辊制作过程及其热处理工艺。 １锻造高速钢轧辊常用成分及制作方法 １．１锻造高速钢轧辊常用成分 锻造高速钢包含低合金高速钢（半高速钢）、低碳 高速钢、普通高速钢、高硬高速钢及超硬高速钢，常用 锻造高速钢的化学成分如表１： 表１轧辊用锻造高速钢化学成分（质量分数。％） 钢号 Ｃ Ｗ Ｍｏ Ｃｒ Ｖ Ｃｏ Ｍ２ ０．８５ ６．０． ５ ４ ２．０ 低碳Ｍ２ Ｏ．６ ６．０ ５ ４ １．Ｏ Ｍ３５ ０．９ ６．Ｏ ５ ４ ２．０ ５ １．２锻造高速钢轧辊制作方法 锻造高速钢的生成过程： —Ｉ￣ａ￣—Ｉ－－－， 至 一 甄 甄翮— ＿Ｈ机加工Ｉ＋ 淬火Ｉ．—Ｉ 垫三Ｈ堡堕 ２锻造高速钢轧辊的性能 锻造高速钢的性能与钢的质量、成分及热处理有 关，还与碳化物不均匀度有关，具体如表２所示。 表２高速钢碳化物不均匀度对强度的影响 不均匀度Ｉ ２ ｆ ３ Ｉ ４～６ ｌ ７～８ 强度／ＭＰａ ｌ ３ ４００ ｌ ２ ０００ ｆ １ ６５０ ｌ ＜１ ０００ 由表２不均匀度为２级时，抗弯强度可以达到 ２ ２００ ＭＰａ；７级以上时降至１ ０００ ＭＰａ以下，常用锻 造高速钢的力学性能见表３。 表３锻造高速钢的力学性能 ３锻造高速钢轧辊热处理 生产高速钢轧辊的关键在于热处理，尤其是大型 轧辊。因为高速钢轧辊的尺寸远远大于模具，故大大加 大了热处理难度，因此高速钢轧辊的热处理工艺的制 定非常关键 ３．１高速钢轧辊的淬火和回火 通过对Ｍ２钢实验。得出不同的淬火温度和回火 温度对硬度的影响【“，见表４。 表４淬火温度和同火温度对硬的影响 、＼ 火温度，℃ 硬衄 窑Ｇ＼、 １ Ｏｏｏ １ １ｏｏ １ １５Ｏ ｌ ２２０ 回： 躔 淬火态 ５５ ６２ ６５ ６６ ２０ｏ ５４ ６１ ６３ ６４ ３ｏｏ ５３ ５８ ６ｌ ６２．５ ４ｏｏ ５２ ５８ ６ｌ ６２ ５ｏｏ ５２ ６０ ６２．５ ６４ ５２５ ５２ ６１ ６３ ６４ ５５０ ５２．５ ６１．５ ６３．５ ６５ ５７５ ５２．５ ６２ ６４ ６６ ６ｏ０ ５ｌ ５９ ６３ ６５ ３．２淬火温度对晶粒的影响（见表５）ｔ／１ 表５淬火温度对晶泣度的影响 淬火温度，℃ ｌ １６０ ｌ ｌ８Ｏ １ ２００ １ ２２０ １ ２４０ 晶粒度 １０ ９ ８ ８ ７ ３．３ 高速钢轧辊的回火 回火温度与一般 ＞ 。０Ｉ 高速钢回火相同，亦为 塞７０（】Ｌ ＼ ５５０ ５６０￣Ｃ回火加热与 ｌ ＼ 冷却速度应较慢以防止 。。卜 ＼ 开裂，回火３－４次；根据 ５ｏｏｌ ｌ Ｉ １ ． 生产的实际情况，可参 。。 ｏｏ 考图１曲线Ｉ３１。 图１轧辊的回火温度 ４结束语 １）用高速钢制作轧辊，淬火温度选用１ １８０￣１ ２２０％ （下转第７３页） 收稿日期：２００９－０８－０４；修回日期：２００９－０９—２９ 作者简介：杜￣（１９８１一），男，山西太原人，工程师，本科，主要从事国内钢厂廿辊轧机工况和轧辊使用工艺、选材及材料热处理等方面工作。 ・７０・
轧辊材料D2
轧辊材料D2
轧辊材料D2
轧辊是钢铁工业中不可或缺的重要设备，它的质量直接影响到钢材的质量和生产效率。而轧辊材料D2，作为一种高性能的工具钢，被广泛应用于轧辊的制造中。下面将从材料特性、制造工艺和应用领域三个方面来介绍轧辊材料D2。
一、材料特性
轧辊材料D2是一种高碳、高铬、高钼的工具钢，具有优异的耐磨性、耐冲击性和耐热性。其中，高碳含量使得D2钢具有较高的硬度和耐磨性，高铬含量可以提高其耐腐蚀性和耐热性，高钼含量则可以提高其耐冲击性和韧性。此外，D2钢还具有良好的加工性能和热处理性能，可以通过淬火和回火等工艺来调节其硬度和韧性。
二、制造工艺
轧辊材料D2的制造工艺主要包括熔炼、锻造、热处理和加工等环节。首先，通过电弧炉或感应炉等设备将原材料熔化，然后进行精炼和调节成分，最终得到符合要求的D2钢坯。接下来，将D2钢坯进行锻造，可以提高其密度和韧性，同时也可以消除内部缺陷和应力。然后，通过淬火和回火等热处理工艺，可以调节D2钢的硬度和韧性，使其达到最佳的使用性能。最后，进行加工和精加工，制成符合要求的轧辊。
三、应用领域
轧辊材料D2广泛应用于钢铁、有色金属、建筑材料等行业的轧制生产中。其中，钢铁行业是D2钢的主要应用领域，它可以用于生产各种钢材，如冷轧板、热轧板、无缝钢管等。此外，D2钢还可以用于生产模具、切削工具、冲压模具等领域，具有广泛的应用前景。
总之，轧辊材料D2是一种高性能的工具钢，具有优异的耐磨性、耐冲击性和耐热性，被广泛应用于轧辊的制造中。通过优良的制造工艺和精湛的加工技术，可以制成符合要求的轧辊，为钢铁等行业的生产提供有力的保障。
GCr15钢焊管轧辊的热处理工艺
刘振双：ＧＣｒｌ５钢焊管轧辊的热处理工艺
ＧＣｒｌ５钢焊管轧辊的热处理工艺
刘振双
（河北钢铁集团衡水薄板有限公司，河北衡水０５３０００）
摘要：介绍了直缝焊管成型轧辊的结构形式以及用于制作焊管轧辊的ＧＣｒｌ５钢的热处理工艺过
程。分析了ＧＣｒｌ５钢焊管轧辊热处理缺陷原因及预防措施。指出ＧＣｒｌ５钢热处理工艺简便，采用
合适的淬火液和热处理工艺，淬火后工件尺寸稳定，可以获得高而均匀的硬度、高耐磨性、高强
度和高韧性，疲劳寿命长。用ＧＣｒｌ５钢制作焊管轧辊，相对于同性能材料，具有较高的性价比。
关键词：直缝焊管；成型轧辊；淬火；回火；淬火介质；开裂；耐磨性；强度；韧性
中图分类号：ＴＥ９７３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１—３９３８（２０１２）０２—００３７—０４
Ｈｅａｔ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ Ｗｅｌｄｅｄ Ｐｉｐｅ Ｒｏｌｌｅｒ Ｍａｄｅ ｂｙ ＧＣｒｌ５ Ｓｔｅｅｌ
ＬＩＵ Ｚｈｅｎ—ｓｈｕａｎｇ （Ｈｅｂｅｉ Ｉｒｏｎ＆Ｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ Ｈｅｒｉｇｓｈｕｉ Ｓｔｒｉｐ Ｒｏｌｌｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈｅｎｇｓｈｕｉ ０５３０００，Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｗｅｌｄｅｄ ｐｉｐｅ ｆｏｒｍｉｎｇ ｒｏｌｌｅｒ ａｎｄ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ
ＧＣｒｌ５ ｓｔｅｅｌ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｗｅｌｄｅｄ ｐｉｐｅ ｒｏｌｌｅｒ，ａｎａｌｙｚｅｄ ｃａｎｓｅ ｏｆ ｄｅｆｅｃｔ ｗｈｉｃｈ ａｐｐｅａｒｅｄ ｉｎ ＧＣｒｌ５ ｓｔｅｅｌ ｒｏｌｌｅｒ
ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｓｏｍｅ ｐｒｅｃａｕｔｉｏｎｓ．Ｉｔ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ＧＣｒｌ５ ｓｔｅｅｌ ｉｓ ｓｉｍｐｌｅ ａｎｄ ｅａｓｙ，