各种轧辊材料的研究

3 各种轧辊材料的研究

3.1热轧辊材料研究

热轧生产中，轧辊的工作条件非常恶劣，主要是因为轧辊在生产过程中不仅受到很大的轧制压力而且轧辊表面受到轧件的强力摩擦。轧辊在工作中高速转动与高温的轧材作用下，轧辊表面容易发生氧化，氧化膜的脱落从而导致了轧辊失效[9]。轧辊在反复被轧材加热和冷却水冷却时会产生非常大的热应力，轧辊逐渐会出现热疲劳裂纹，在轧制力的作用下热疲劳裂纹会慢慢扩大，最后使轧辊破裂从而失效无法使用。热轧辊除了应具有高的耐磨性和强韧性外，还应具有优良的抗氧化和热疲劳能力。热轧辊材料的发展和选用，主要着眼于提高轧辊的表面耐磨性，在轧辊表面的金相组织中形成较硬的碳化物。随着热轧技术的发展，热轧辊材料也在不断地得到改进和发展，从早期使用的冷硬铸铁轧辊，发展到半钢轧辊、高铬铸铁轧辊和高速钢轧辊。

早期使用的轧辊组织以M3C型碳化物为主，如Fe3C等。后来加入合金元素铬、镍等，碳化物类型仍以M3C为主，形态变化不大，呈网状分布，但碳化物由Fe3C变成了（Fe，Cr）3C，碳化物硬度提高，而且轧辊的基体组织由珠光体变成了马氏体和贝氏体，轧辊的耐磨性明显提高。在轧辊中进一步提高铬含量，碳化物由M3C转变成M7C3型为主，如Cr7C3等，硬度提高，碳化物形态明显改善，由网状分布变成菊花状分布，轧辊硬度提高的同时，力学性能尤其是冲击韧性和断裂韧性大幅度提高，轧辊使用性能明显改善。进入20世纪80年代末期，采用铸造高速钢制造轧辊引起了世界各国轧辊研制者的重视。目前正在研制及迅速推广的高速钢复合轧辊，在使用状态下，轧辊表面层的金相组织主要由MC型和M6C型碳化物以及在高温下具有较高硬度的基体组织构成。表1-1中列出了不同材质轧辊中常见碳化物的形态和硬度。

表3-1 不同材质轧辊中碳化物的形态和硬度[10]

轧辊材质碳化物类型组织形态硬度，HV

冷硬铸铁Fe3C 网状1340

高铬铸铁Cr7C3孤立分布1600~1800

高速钢VC 粒状2800

高速钢M6C 细板条状1600~2400

3.2无限冷硬铸铁轧辊材料的研究

无限冷硬铸铁轧辊使用的时间非常的长久了，大约一百年前就已经在热轧带钢轧机上普遍使用普通无限冷硬铸铁轧辊了。无限冷硬铸铁材料是处于灰口铸铁和冷硬铸铁之间的。相对于冷硬铸铁来说，无限冷硬铸铁轧辊硅含量比较高（含

0.7%~1.6%Si），所以其辊身工作层组织中存在均匀分布的石墨而且和白口铸铁具有差不多数量的碳化物和莱氏体。无限冷硬铸铁轧辊的的硬化层的深度随着Cr、Ni、Mo等合金元素的增加而增加。无限冷硬铸铁轧辊的耐磨性取决于其碳化物含量，其碳化物含量越多耐磨性越好。其辊身表层不容易出现剥落缺陷是因为组织中很有少量的均匀分布的石墨，而且石墨有很好的导热性能，当轧辊表层受到轧件的热冲击时可以很好的起到缓解热应力的效果，可以很好的防止轧辊出现热裂纹。当石墨脱落时轧辊表层会出现细小的洞有利于轧件的咬入。

无限冷硬铸铁轧辊在制造生产中被广泛的应用，主要是因为其具有很好的抗热裂性而且热处理工艺非常简单。无限冷硬铸铁轧辊在世界各国的钢铁厂中被普遍用于热连轧机精轧前段和后段。硬度、化学成分及组织是影响无限冷硬铸铁轧辊性能的主要因素。无限冷硬铸铁轧辊用于带钢连轧机和中厚板轧机的硬度分别为75~85HS和70~80HS。马氏体和贝氏体是无限冷硬铸铁轧辊的主要基体组织，当然碳化物和石墨对轧辊的性能也会产生很大的影响，表3-2反映了石墨和碳化物数量与轧辊性能的关系。

表3-2 石墨和碳化物数量与轧辊性能的关系[11]

硬度，HS 轧辊类型石墨数量

（体积分数）/%

碳化物

（体积分数）/%

78~83

抗热裂型 3.5~5.0 28.0~32.0 耐热裂和磨损型 2.5~4.0 30.0~35.0 耐磨损型 1.0~3.0 32.0~45.0

近年来，为了提高无限冷硬铸铁轧辊的性能，通过加入合金元素来得到细小的高硬度碳化物和二次硬化现象，从而提高了轧辊的耐磨性。这种轧辊材料通过离心铸造凝固然后冷却来得到贝氏体和马氏体基体组织及分散的合金碳化物和细小的石墨组织。而且加入的合金元素还可以改善组织的形状大小，使其耐磨性和抗热疲劳性得到显著的改善[12]。

3.3半钢轧辊的研究

美国是最先研制出半钢轧辊的国家，在20世纪40年代末期轧机的精轧前段主要用的是合金冷硬铸铁轧辊，但是生产出来的带钢产品表层存在很多的“斑带”缺陷。美国冶金专家为了解决这一问题成功研制出了具有高强度和韧性以及耐磨性的半钢轧辊。国外称之为Adamite轧辊[13]。20世纪70年代半钢轧辊在国外使用非常广泛，是当时轧辊研究先进水平的代表和方向。这种轧辊的碳含量在1.4%~2.4%之间，日本将其归属于铸铁类，称其为“特殊高碳铬镍耐磨铸铁”轧辊；前苏联及东欧将其归属于铸钢类，称其为“过共析钢”轧辊；我国称其为半钢轧辊。半钢中游离碳化物的体积分数约为6%~10%，共析成分以外的碳可以是碳化物或石墨。以碳化物为主要存在形式的称做半钢，以石墨为主要存在形式的

称做球墨铸钢或石墨钢。半钢中常加入Si、Mn、Ni、Mo等合金元素，其加入量根据期望的组织与性能而定。半钢的强韧性接近于钢辊而优于铁辊，其硬度与耐磨性接近于铁辊而优于钢辊，它综合了钢与铸铁两者的优点。半钢轧辊的另一特点是断面硬度落差小，能切削较深的孔型。半钢轧辊最适于工作繁重的钢坯轧机、大型型材轧机、中型轧机、万能型钢轧机、热连轧粗轧机及热连轧精轧机（前段）等。

今年来，国内也开展了离心铸造半钢复合轧辊的研究，其外层材质的化学成分设计为高碳、中合金钢。这样，可以得到较多的一次碳化物和二次碳化物，可提高辊身的耐磨性。由于半钢与球铁液相线的温度差很大，如果采用一次复合的方法，在卧式离心机的条件下，因合箱时间的耽搁，填心铁水温度稍低便会结合不好；铁水温度过高，既增加外层钢水回熔，又使心部组织粗大，二者均会降低辊心的性能。因此，添加合适的中间层及并控制其厚度，可减少辊身和辊心不同材质之间的线膨胀系数差；可有效防止外层铬等碳化物形成元素回熔造成的不利影响，从而实现内外层材质的冶金结合。辊心材质选为球墨铸铁，轧辊成分如表1-3所示。半钢复合轧辊用于本钢1700mm热轧机精轧前段F1~F3机架，毫米轧制量为3800t。

表3-3 离心铸造半钢复合轧辊的化学成分（质量分数，%）[14]元素w(C) w(Si) w(Mn) w(P) w(S) w(Cr) w(Ni) w(Mo) 外层 1.65~1.85 0.30~0.45 0.8~1.0 ≤0.04 ≤0.02 1.5~1.7 0.6~0.8 0.4~0.6 中间层 3.0~3.2 1.4~1.6 ≤0.4 ≤0.05 ≤0.05 ＜0.2 0.8~1.0 0.1~0.3 心部 3.3~3.6 1.7~1.6 ≤0.3 ≤0.05 ≤0.03 ＜0.1 0.6~0.8 0.2~0.4 由于半钢轧辊的硬度不及冷硬铸铁轧辊，以及它受热时易膨胀等特点，它一般不用于精轧机及成品机架。半钢轧辊还存在一些问题，如热处理周期长，工艺和生产技术较复杂，质量要求严，硬度与韧性的配合还没有达到更理想的境地成本较高。自20世纪80年代以来，在许多场合它逐渐被高铬铸铁轧辊和锻造白口铸铁轧辊替代。

3.4 高铬铸铁轧辊的研究

高铬铸铁和镍硬铸铁差不多是同一时间发展的，但是由于熔炼条件的限制其发展非常的缓慢。20世纪60年代以后，高铬铸铁得到快速的发展，主要原因是电炉熔炼的普遍推广。加入了铬元素之后，可以把碳化物的结构类型由网状M3C 型变成孤立的M7C3型，同时大大提高了碳化物的硬度，其硬度由M3C的840~1100HV 提高到M7C3的1300~1500HV，同时大大提高了其耐磨性和韧性，比镍硬铸铁效果更好。高铬铸铁从发现开始就被大家认痛为具有非常好的耐磨想，因此被广泛应用于制造轧辊。

高铬铸铁用于制造轧辊始于20世纪30年代，1932年，美国已研制成功含

（质量分数）12%~14%Cr、0.5%Mo，直径560mm的高铬铸铁轧辊，用于热轧型钢和角钢的精轧机架，获得了很好的使用效果。60年代中期，英国和德国的轧辊制造者，从充分发挥高铬铸铁轧辊的抗磨损性能出发，同时注意到这一材质的轧辊在热连轧带钢轧机精轧前段机组上使用时，具有消除“流星斑”和“斑带”缺陷的特性，从而研制出了含（质量分数）12%~22%Cr、2.4%~3.0%C辊身硬度60~90HS、各种性能的高铬铸铁轧辊。日本自1981年开发成功高铬铸铁轧辊以来，其高铬铸铁轧辊发展及其迅速，到1985年止，在热轧带钢连轧机精轧前段使用高铬铸铁轧辊的轧机占了将近百分之七十。日本久保田轧辊厂制造的高铬铸铁轧辊在带钢热轧机精轧前段F2机架上使用，毫米过钢量达到了3145t，而半钢轧辊仅有2037t。宝钢以及武钢的热连轧带钢轧机在上世纪八十年代就已经开始使用我国邢台轧辊厂生产的高铬铸铁工作辊，使用效果非常的好。用高铬铸铁材料来制造轧辊，根据不同的轧制条件对轧辊性能的要求，除加入适量的Si、Mn、Ni、Mo、V等合金元素外，碳含量和铬含量的匹配是很重要的。碳含量过低（＜2.0%）时，不仅由于碳化物数量少，耐磨性差，而且还由于基体中含有过多的铬，热传导性显著恶化，导致抗表面粗糙性降低。另外，碳含量过低，轧辊铸造成形性能差，产品废品率高。碳含量超过3.4%以上时，硬度显著上升，引发铸造裂纹，同时，碳通过减少基体中的铬含量，间接的降低了淬透性。选择碳含量为2.3%~3.2%和铬含量为12%~22%高铬铸铁，能得到接近于共晶成分的理想组织，适用于制作热轧辊。国内外常用高铬铸铁轧辊的化学成分如表1-4所示。

表3-4 国内外常用高铬铸铁轧辊的化学成分（质量分数，%）[15]

化学成分w(C) w(Si) w(Mn) w(Cr) w(Ni) w(Mo) HS

邢台轧辊厂 2.4~3.0 0.4~1.0 0.4~1.2 12~18 0.8~1.5 0.8~1.5 60~75

2.4~2.8 0.3~0.8 0.5~1.3 12~15 1.0~2.5 0.8~1.5 60~70

2.6~

3.2 0.4~1.0 0.4~1.2 15~21 0.8~1.5 0.8~1.5 78~92

英国 2.4~3.0 0.4~1.0 0.4~1.2 12~18 0.4~1.2 1.0~3.0 65~68

2.6~

3.4 0.4~2.0 0.4~1.2 15~20 0.4~1.2 1.0~3.0 75~90

日本 2.3~3.0 0.4~1.0 0.4~1.0 12~15 0.8~2.0 0.4~0.8 55~75

2.3~

3.0 0.4~1.0 0.4~1.0 15~20 0.8~2.0 0.5~1.5 70~90

德国 2.7~2.8 0.5~0.6 0.8~1.0 16~19 1.3~1.4 1.3~1.4 65~75

3.3~3.4 0.5~0.6 0.8~1.0 21~22 1.3~1.4 2.0~2.2 87~92

高铬铸铁轧辊具有良好的抗氧化性能，能够适应高负荷的轧制操作，轧辊温度达400℃时，硬度没有明显下降，热稳定性好。高铬铸铁轧辊还有如下特点：工作层硬度由表面向里分布均匀，使用过程中不需淬硬修复；抗压强度高于突发性事故所产生的压力，故辊面不会出现压痕；组织稳定，当轧制打滑，辊面局部过热时，锻钢辊会出现软点，而高铬辊则不会；连轧机末架等印花辊，其花面可保持较久。高铬铸铁轧辊不仅具有较好的耐磨性，还有优良的抗热裂性能，原因

是轧辊表面生成一层致密的且有韧性的铬的氧化膜，能减少热裂纹的数量和深度。在20世纪90年代以前，高铬铸铁轧辊已被广泛使用。由于其耐磨性的限制，高铬铸铁轧辊已受到了高速钢轧辊的严重挑战，在热轧机上的使用数量不断减少，进一步提高高铬铸铁轧辊的耐磨性将成为轧辊研究者不断探索的新课题。3.5其他轧辊材料的研究

3.5.1贝氏体球铁轧辊的研究

贝氏体球铁轧辊具有较高的强度和韧性、较高的硬度、较好的耐磨性以及辊身硬度落差小，已被广泛用于型材、棒材、管材的精轧机组。实际使用表明，贝氏体球铁轧辊的耐磨性比铬钼球铁轧辊提高1.4倍，应用前景广阔[16]。贝氏体球铁轧辊显微组织的特点是高硬度的合金碳化物镶嵌在具有极好强韧性的奥贝球铁基体上，其性能与其他轧辊性能对比如表1-5所示。贝氏体球铁轧辊中较多的残余奥氏体使该类轧辊具有独特的耐磨与耐疲劳性能，在切削加工和使用过程中受切削力和轧制力作用，轧辊表层产生冷硬化和形变硬化效应，导致马氏体转变，促使表面基体组织强硬化。该硬化层均匀覆盖于轧辊工作表面层，从而改善了耐磨性。而这种强硬化效果是在工作过程中持续进行的，与工件磨损无关，内层仍保持较好韧性，可有效松弛应力并阻碍疲劳裂纹扩展，从而提高耐疲劳性能。

表3-5 贝氏体球铁轧辊性能与其他轧辊性能对比[17]

轧辊材料

辊身力学性能硬度，HS

抗拉强度/MPa 冲击韧性/J 辊面距辊面20 mm 距辊面40 mm

无限冷硬中镍铬钼球铁轧辊350~450 2.4~4.0

铬钼球铁轧辊350~450 64 56 49

贝氏体球铁轧辊550~750 4.8~8 66 65 60

贝氏体球铁轧辊主要通过两种方法获得：第一种是通过合金化获得铸态贝氏体球铁轧辊；第二种是依靠严格的热处理工艺获得贝氏体球铁轧辊。镍是获得铸态贝氏体组织的有效元素，它使C曲线明显右移，从而延缓了等温转变时间，减少了贝氏体产物对时间的敏感并抑制了珠光体的形成。镍能抵消部分由于钼的偏析所引起的显微组织的不均匀性，从而提高断面组织的均匀性。镍能显著提高基体组织的硬度，增加轧辊的耐磨性。镍和钼配合使用，在铸态下可使低强韧性的珠光体球铁转变成高强韧性的贝氏体球铁，大幅度提高球铁的强度、塑性和韧性。钼也是获得贝氏体组织的最有效元素，钼提高过冷奥氏体的稳定性，其作用比镍强得多，钼明显向右推移C曲线，并对奥氏体连续转变曲线中的珠光体区的推移作用比对贝氏体区的作用大得多。钼能显著提高轧辊的高温强度、耐磨性和抗蠕变生长能力。在铸态条件下，镍和钼的适量配合，可获得优良耐磨性和高强韧性的贝氏体组织。综合其他元素对贝氏体转变的影响，贝氏体球铁轧辊中镍含量控

制在2.5%~4.0%，钼含量控制在0.6%~1.2%为宜。

3.5.2锻造半钢、白口铁轧辊的研究

锻造半钢、白口铁轧辊是为了克服普通锻钢和铸钢轧辊硬度低、耐磨性差和铸铁轧辊强度低、抗事故性较差而发展起来的新型轧辊材料，具有优良的力学性能而且其性能价格比很高，很受钢铁行业的青睐。锻造半钢、白口铸铁轧辊比较适合于做大型的型材制造轧机和板带热连轧机的工作辊。日本、前苏联等国在国际上率先研究锻造半钢、白口铁轧辊，并且获得了一定的成功。我国的一重集团公司于20世纪80年代在国内率先开展了锻造半钢、白口铁轧辊的研制，曾研究出了DT14、DT17、DT21和DT25等一系列适合用来制造轧辊的材料[18]，其中DT17、DT21和DT25主要用于￠800 mm以下轧机轧辊，而DT14主要用于￠800 mm以上大型锻造半钢轧辊。锻造半钢、白口铁轧辊的化学成分如表1-6所示。锻造半钢、白口铁轧辊尽管具有优良的综合力学性能，但存在锻造时易出现裂纹、废品率高和生产周期长的不足，目前已受到离心复合轧辊的严重挑战，细化并净化锻造半钢、白口铁轧辊铸态组织，降低锻造比，提高成品率将是锻造半钢、白口铁轧辊的重要发展方向。

表3-6 锻造半钢、白口铁轧辊的化学成分（质量分数，%）[19]牌号w(C) w(Si) w(Mn) w(S) w(P) w(Cr) w(Ni) w(Mo)

DT14 1.3~1.45 0.4~0.6 0.6~0.9 ≤0.015 ≤0.010 0.7~0.9 0.7~0.9 0.2~0.4

DT17 1.6~1.8 0.4~0.6 0.6~0.9 ≤0.015 ≤0.010 0.9~1.1 0.7~0.9 0.2~0.4

DT21 2.0~2.2 0.4~0.6 0.6~0.9 ≤0.015 ≤0.010 0.9~1.1 0.7~0.9 0.2~0.4

DT25 2.3~2.5 0.4~0.6 0.6~0.9 ≤0.015 ≤0.010 1.4~1.6 1.1~1.3 0.2~0.4 3.5.3硬质合金轧辊的研究

硬质合金轧辊是在硬质合金刀具基础上发展起来的。硬质合金由坚硬的碳化钨颗粒（硬质相）与金属黏结剂（通常为钴）组成，有时为获得耐腐蚀等性能，相应加入一定量的镍、铬等元素。硬质合金的性能与黏结相金属的含量和碳化钨颗粒的大小有关。不同的粘结剂含量与不同的碳化钨颗粒尺寸形成不同的硬质合金牌号。碳化钨在硬质合金中约占总组成重量的70%~97%，其平均颗粒尺寸为0.2~14.0μm。若减少金属黏结剂含量或减小碳化钨的颗粒尺寸，则硬质合金的硬度提高而韧性降低。硬质合金的维氏硬度范围涵盖了工具钢的700 HV以上，最高达到2000 HV。当温度升高时，硬度因塑性增加而降低。

硬质合金轧辊一般分成复合硬质合金轧辊和整体硬质合金轧辊两大类。一般情况下由硬质合金和其他的材料复合制造成的轧辊称为复合硬质合金轧辊。目前高速线材轧机的预精轧和精轧机架（包括减定径机架、夹送辊机架）一般使用的是整体硬质合金轧辊（辊环）。硬质合金复合辊环一般是安装在辊轴上的；然而整体硬质合金复合轧辊却是将硬质合金辊环直接铸造与滚轴中形成一个整体，应

用于轧制负荷较大的轧机上。瑞典山特维克开发的浇铸式CIC硬质合金复合辊环，具有以下特点[20]：

○1为了改善轧辊辊环的韧性及强度，一般选用复合层，这样就能承载非常大的轧制力。

○2通过键连接过盈配合的方式有效的解决了冷装结构易使键发生失效的难题，轧制过程中更加稳定。

○3通过辊环辊轴的紧密连接有效的解决了辊环接触面因冷却水的渗透腐蚀的发生的变形。

受硬质合金的启示而发展起来的钢结硬质合金轧辊，也具有优良的强韧性和耐磨性。它是以钢作为黏结剂，掺入30%~50%的硬质化合物，通过粉末合金或铸造成形，兼有硬质化合物和陶瓷材料的高强度、高硬度和高耐磨性以及钢的强度、塑性和韧性，可以进行锻造、各种常规机械加工和热处理。采用粉末冶金法制备钢结硬质合金轧辊，已在工业中获得了良好的应用，而采用铸造法制备钢结硬质合金轧辊正在探索中，丁刚等人[21]的研究工作目前已取得了良好的进展，有望在工业生产中推广应用。

3.5.4陶瓷轧辊的研究

最近，采用自增韧氮化硅材料制备陶瓷轧辊的研究已引起了材料科学家的重视。由于氮化硅陶瓷具有硬度高，在高温的条件下依然具有高强度，材料的硬度下降很小，有很好的润滑性摩擦系数小，而且耐磨性好耐腐蚀性都很好。因此，现在一般是用氮化硅材料在制造性能优良的陶瓷。线材的轧制生产中一般是高温和高速的，轧辊所处的环境非常恶劣，因此轧辊必须具有很好的性能如硬度、强度、韧性、耐磨性及抗热冲击性等，而现有普通氮化硅陶瓷轧辊的硬度、强度、韧性、耐磨性及抗热冲击性都还不符合。由于普通氮化硅陶瓷材料中不存在通过晶界滑移及位错等吸收能量的机制，为了吸收陶瓷材料的裂纹扩展的能量来改善其韧性，可以往陶瓷材料里加入一些可以吸取能量的机制。即改善陶瓷材料韧性的重点就是向陶瓷材料加入增强体使其形成具有陶瓷基的复合材料。一般通过相变增韧、颗粒弥散增韧、晶须补强增韧及原位增韧等方法来增加氮化硅陶瓷材料的韧性。目前，清华大学和北京科技大学通过对氮化硅的稀土处理和自增韧处理，共同开发出具有良好综合性能的自增韧氮化硅材料，解决了大型氮化硅轧辊的成形和烧结技术难题，氮化硅轧辊的力学性能如表1-7所示。通过计算机模拟高速线材热轧实验结果显示，硬质合金轧辊的性能比不上氮化硅轧辊。目前，氮化硅的研制阶段已经到了车间试用阶段，相信氮化硅轧辊在高速线材轧机的生产中使用很快就可以得已实现。

表3-7 氮化硅辊环与硬质合金辊环的力学性能比较[22]

室温抗弯强度洛氏硬度 HRA 1200℃抗弯强度断裂韧性密度

轧辊材料/MPa /MPa /MPa·m /g·cm-3

氮化硅≥1000 ≥92 ≥800 ≥9 3.5~3.8 硬质合金2300 86 14

另外，一种用于条钢热轧的氮化硅定径轧辊已由日本 NKG 公司推向市场，这种轧辊用在条钢热轧生产线的精轧最后一段工序，与常用的硬质合金轧辊相比，陶瓷轧辊具有重量轻、抗热震性好、硬度高、不易卡塞和使用寿命长等优点。陶瓷轧辊尽管硬度高、耐磨性好，但不断克服其韧性低和脆性大的缺陷，将是陶瓷轧辊的重要研究方向。

轧辊材料及热处理

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。

轧辊材质选用

101合金冷硬铸铁轧辊 合金冷硬铸铁轧辊（辊环）是利用铁水自身的过冷度和模具表面激冷，同时添加Ni、Cr、Mo合金元素的办法制造的一种铸铁轧辊，辊身工作层基体组织内基本上没有游离态石墨，因而其硬度高，具有优良的耐磨损性能。 此类材质可用静态复合浇注工艺生产大型规格轧辊，使辊身具有高的硬度而辊颈具有高的强韧性，表现出良好的热稳定性和抗事故性。 102 合金无界冷硬铸铁轧辊 合金无界冷硬铸铁轧辊（辊环），以其工作层中有细小的石墨析出物为特征而区别于冷硬铸铁轧辊。石墨均匀分散在整个辊身截面，其数量和尺寸随深度而增加。本公司提供的合金无界冷硬铸铁轧辊，由于添加了锰、铬、镍、钼等合金元素，加上少量细小石墨的存在，不仅提高了轧辊的抗剥落性、抗热裂性和抗磨损等性能，而且辊身工作层具有较小的硬度落差。表面的微细石墨孔隙还能改善轧辊的咬入能力。

103合金球铁轧辊 合金球墨铸铁轧辊（辊环），以基体组织中的石墨呈球状为特征，通过调整镍、铬、钼合金元素和特定的热处理制度，可以制成普通球墨铸铁、大型合金球墨铸铁、珠光体球墨铸铁和针状球墨铸铁不同系列的轧辊（辊环）。这些产品具有良好的强度、高温性能和抗事故性能，工作层硬度落差极小。 化学成分(%)

SGAC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 承制范围 类别辊身直径（mm）辊身长度（mm） 轧辊适用于各种规格轧辊的制造 辊环Φ190-1500900(max.) 104 高镍铬无界冷硬铸铁轧辊 高镍铬无界冷硬复合铸铁轧辊是采用离心或全冲洗方法制造的高性能轧辊，通过提高镍、铬、钼等合金元素的含量，获得高的组织、碳化物显微硬度；配合特殊热处理得到组织均匀、致密及硬度落差小的工作层；同时含有少量游离石墨，从而具有良好的耐磨损性、抗热裂、抗剥落及抗压痕性能。 外层厚度可适应需要而调整，芯部采用韧性灰口铸铁或高强度球墨铸铁，使芯部及辊颈具有满意的强韧性。使用中充分水冷是必要的。 化学成分(%) 代号C Si Mn Cr Ni Mo HNiCr-1 代号硬度 HS 抗拉强度 MPa 抗弯强度 HS 冲击韧性 ×104J/m2 弹性模量 kMPa HNiCr-170-85350-450450-6503-7150-190 HNiCr-260-75350-450450-6502-6150-190灰芯35-50﹥1903503-7110-150球芯35-50﹥3505504-7160-190硬度分布曲线示例： 距表面距离（m m） 用途： 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

机械加工材料基本知识

Q195 、Q215 ，用于铆钉、开口销等及冲压零件和焊接构件。 Q235 、Q255 ，用于螺栓、螺母、拉杆、连杆及建筑、桥梁结 构件。 Q275 ，用于强度较高转轴、心轴、齿轮等。 Q345 ，用于船舶、桥梁、车辆、大型钢结构。 08 钢，含碳量低，塑性好，主要用于制造冷冲压零件。 10、20 钢，常用于制造冲压件和焊接件。也常用于制造渗碳件。 35、40、45、50 钢属中碳钢，经热处理后可获得良好的综合力学性能，主要用制造齿轮、套筒、轴类零件等。这几种钢在机械制造中应用非常广泛。 T7、T8 钢，用于制造具有较高韧性的工具，如冲头、凿子等。 T9、T10、T11 钢，用作要求中等韧性、高硬度的刃具，如钻头、 丝锥、锯条等。 T12、T13 钢，用于要求更高硬度、高耐磨性的锉刀、拉丝模具 等。 （二）合金钢 合金钢的分类方法有多种，常见的有以下两种。 （1）按用途分类? 分为三类：

合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的机械零件和工程构 件； 合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的刃具、量具和模具； 特殊性能钢，具有特殊物理和化学性能的钢，如不锈钢、耐热钢、 耐磨钢等。 （2）铵合金元素总含量多少分类? 分为三类： 低合金钢，合金元素总含量小于5%； 中合金钢，合金元素总含量为5%- 10%; 高合金钢，合金元素总含量大于10%。 2．合金钢牌号的表示方法 合金钢是按钢材的含碳量以及所含合金元素的种类和数量编号 的。 ①钢号首部是表示含碳量以及所含合金结构钢与碳素结构钢相同，以万分之一的碳作为单位，如首部数字为45，则表示平均含碳量为%；合金工具钢以千分之一的碳作为单位，如首部数字为 5，则表示平均含碳量为%。 ②在表示含碳量的数字后面，用元素的化学符号表示出所含的 合金元素。合金元素的含量以百分之几表示，当平均含量小于%时，只标明元素符号，不标含量。如25Mn2V表示平均含碳量为%含

锻造基础知识大汇集

forming1950专注锻造、冲压、钣金成形行业，汇聚作者与读者、用户与装配商、行业与市场最新动态，通过行业市场类、技术交互类、技术文章类题材为锻压行业打造一流的交流学习、技术传播、信息服务平台。锻造工艺(Forging Process)是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。 变形温度 钢的开始再结晶温度约为727℃，但普遍采用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻。 坯料 根据坯料的移动方式，锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。 1、自由锻。利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁（砧块）间产生变形以获得所需锻件，主要有手工锻造和机械锻造两种。 2、模锻。模锻又分为开式模锻和闭式模锻．金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，又可分为冷镦、辊锻、径向锻造和挤压等等。 3、闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边，材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。但是，应注意不能使坯料完全受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。 锻模 根据锻模的运动方式，锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等方式。摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。为了提高材料的利用率，辊锻和横轧可用作细长材料的前道工序加工。与自由锻一样的旋转锻造也是局部成形的，它的优点是与锻件尺寸相比，锻造力较小情况下也可实现形成。包括自由锻在内的这种锻造方式，加工时材料从模具面附近向自由表面扩展，因此，很难保证精度，所以，将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机控制，就可用较低的锻造力获得形状复杂、精度高的产品,例如生产品种多、尺寸大的汽轮机叶片等锻件。锻造设备的模具运动与自由度是不一致的，根据下死点变形限制特点，锻造设备可分为下述四种形式： 1、限制锻造力形式：油压直接驱动滑块的油压机。 2、准冲程限制方式：油压驱动曲柄连杆机构的油压机。 3、冲程限制方式：曲柄、连杆和楔机构驱动滑块的机械式压力机。 4、能量限制方式：利用螺旋机构的螺旋和磨擦压力机。 重型航空模锻液压机进行热试为了获得高的精度应注意防止下死点处过载，控制速度和模具位置。因为这些都会对锻件公差、形状精度和锻模寿命有影响。另外，为了保持精度，还应注意调整滑块导轨间隙、保证刚度，调整下死点和利用补助传动装置等措施。 滑块 还有滑块垂直和水平运动(用于细长件的锻造、润滑冷却和高速生产的零件锻造)方式之分，利用补偿装置可

轧辊基础知识

轧辊基础知识 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。 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。 5-哪些轧辊适合于整体铸造生产？ 初轧机、钢坯连轧机、大型型钢和轨梁轧机、热轧板带钢轧机破鳞和轧边机、型钢万能轧机的轧边机，还有小型型钢、线棒材轧机的粗轧机架等轧机使用的轧辊，大多采用整体铸造方法生产，这类轧辊使用层较厚，孔型较深。另外，热轧板带轧机的二辊粗轧辊也适合于整体铸造生产。 整体铸造轧辊的工艺方法相对简单，制造成本低。 6-什么是复合铸造轧辊？ 复合铸造轧辊指轧辊辊身外层与心部以及辊颈采用两种或两种以上材质复合铸造而成，辊身外层和辊颈分别通过不同材质的成分设计和热处理工艺获得要求的组织和性能。复合铸造方法有半冲洗复合铸造、离心复合与溢流复合三种，复合铸造轧辊需要特殊的工艺装备，工艺相对复杂，控制难度大，需要较高的制造成本。 7-复合铸造适合于哪些轧辊的生产？ 复合铸造适合于生产那些工作负荷大、轧材质量要求高的轧辊。这类轧辊辊身和辊颈性能要求相差悬殊，辊身表面硬度要求高，辊颈又要求较高的强度和韧性。例如热带连轧机的工作辊、支撑辊；中厚板、宽厚板轧机的工作辊；平整轧机的工作辊和支撑辊；型钢万能轧机的辊环；小型型钢、棒线材轧机的精轧辊及无缝钢管轧机连轧管轧辊和张减径辊环等。 近几年离心复合高铬铸铁小立辊在国内外热带连轧机上得到越来越多的采用，表现出优良的耐

冷轧辊技术资料

邢台机械轧辊集团 有限公司 技术中心 冷轧技术的发展与锻钢冷轧辊的制造技术进步及锻钢冷轧辊使用维护

邢台机械轧辊集团有限公司一.前言 二.冷轧工艺流程及冷轧板主要质量指标 三.冷轧机几种主要类型及板型控制技术 四.冷轧辊主要技术特性及生产工艺流程 五.冷轧辊在轧钢中的消耗及冷轧辊使用 性能评价 六.锻钢冷轧辊的发展趋势 七.锻钢冷轧辊使用维护与管理 目录

邢台机械轧辊集团有限公司 前言 一、前言 钢的冷轧是在19世纪中叶始于德国，当时只能生产低碳钢20－25mm 窄带，美国早在1920年第一次成功地轧制出宽带钢。1924年在美国的阿姆科钢铁公司巴特勒（Bulter ）建成世界上第一套三机架四辊串列式冷轧机，从上世纪50年代美国开始建造五机架串列式冷轧机。为轧制更薄的镀锡原,上世纪60年代初美国杨斯顿板管公司建成世界上第一套六机架冷连轧机。日本新日铁广畑厂的过程联合全连续生产线(FIPL),于1986年开工，广畑厂自FIPL 线投产后产量激增，工时利用率高达95％，收得率增至96.9%，能耗下降40％。该厂FIPL 在全世界首次将酸洗－冷轧－连续退火及精整过程实现全连续生产。 我国冷轧宽带钢的生产开始于1960年，首先建立了1700mm 单机架可逆式冷轧机，以后陆续投产了1200mm 单机架可逆式冷轧机，MKW 偏八辊轧机、1150mm 森吉米尔二十辊冷轧机。上世纪70年代投产了我国第一套1700mm 五机架冷轧机，1988年建成了2030mm 五机架连续冷轧机。冷连轧机发展至今已拥有全连续冷轧、快速换辊、液压压下、弯辊装臵和自动控制等新技术。高精度冷带及板形控制技术和计算机全过程控制技术得到广泛应用，轧制速度高达35－41.6m/s ，最大卷重达60t 。

轧辊材质选择及特性

合金冷硬铸铁轧辊 合金冷硬铸铁轧辊（辊环）是利用铁水自身的过冷度和模具表面激冷，同时添加Ni、Cr、Mo合金元素的办法制造的一种铸铁轧辊，辊身工作层基体组织内基本上没有游离态石墨，因而其硬度高，具有优良的耐磨损性能。 此类材质可用静态复合浇注工艺生产大型规格轧辊，使辊身具有高的硬度而辊颈具有高的强韧性，表现出良好的热稳定性和抗事故性。 102 合金无界冷硬铸铁轧辊 合金无界冷硬铸铁轧辊（辊环），以其工作层中有细小的石墨析出物为特征而区别于冷硬铸铁轧辊。石墨均匀分散在整个辊身截面，其数量和尺寸随深度而增加。本公司提供的合金无界冷硬铸铁轧辊，由于添加了锰、铬、镍、钼等合金元素，加上少量细小石墨的存在，不仅提高了轧辊的抗剥落性、抗热裂性和抗磨损等性能，而且辊身工作层具有较小的硬度落差。表面的微细石墨孔隙还能改善轧辊的咬入能力。

用途 103 合金球铁轧辊 合金球墨铸铁轧辊（辊环），以基体组织中的石墨呈球状为特征，通过调整镍、铬、钼合金元素和特定的热处理制度，可以制成普通球墨铸铁、大型合金球墨铸铁、珠光体球墨铸铁和针状球墨铸铁不同系列的轧辊（辊环）。这些产品具有良好的强度、高温性能和抗事故性能，工作层硬度落差极小。 化学成分(%) 物理性能

高镍铬无界冷硬复合铸铁轧辊是采用离心或全冲洗方法制造的高性能轧辊，通过提高镍、铬、钼等合金元素的含量，获得高的组织、碳化物显微硬度；配合特殊热处理得到组织均匀、致密及硬度落差小的工作层；同时含有少量游离石墨，从而具有良好的耐磨损性、抗热裂、抗剥落及抗压痕性能。 外层厚度可适应需要而调整，芯部采用韧性灰口铸铁或高强度球墨铸铁，使芯部及辊颈具有满意的强韧性。使用中充分水冷是必要的。 化学成分(%) 硬度分布曲线示例： 距表面距离（m m ） 用途： 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

粉末冶金工艺及材料基础知识介绍

粉末冶金工艺及材料基础知识介绍 粉末冶金是制取金属粉末并通过成形和烧结等工艺将金属粉末或与非金属粉末的混合物制成制品的加工方法，既可制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料，又可制造各种精密的机械零件，省工省料。但其模具和金属粉末成本较高，批量小或制品尺寸过大时不宜采用。粉末冶金材料和工艺与传统材料工艺相比，具有以下特点： 1．粉末冶金工艺是在低于基体金属的熔点下进行的，因此可以获得熔点、密度相差悬殊的多种金属、金属与陶瓷、金属与塑料等多相不均质的特殊功能复合材料和制品。 2．提高材料性能。用特殊方法制取的细小金属或合金粉末，凝固速度极快、晶粒细小均匀，保证了材料的组织均匀，性能稳定，以及良好的冷、热加工性能，且粉末颗粒不受合金元素和含量的限制，可提高强化相含量，从而发展新的材料体系。 3．利用各种成形工艺，可以将粉末原料直接成形为少余量、无余量的毛坯或净形零件，大量减少机加工量。提高材料利用率，降低成本。 粉末冶金的品种繁多，主要有：钨等难熔金属及合金制品；用Co、Ni等作粘结剂的碳化钨（WC）、碳化钛（TiC）、碳化钽（TaC）等硬质合金，用于制造切削刀具和耐磨刀具中的钻头、车刀、铣刀，还可制造模具等；Cu合金、不锈钢及Ni等多孔材料，用于制造烧结含油轴承、烧结金属过滤器及纺织环等。

1 粉末冶金基础知识 ⒈1 粉末的化学成分及性能 尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末，其计量单位一般是以微米（μm）或纳米（nm）。 1.粉末的化学成分 常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末，要求其杂质和气体含量不超过1%～2%，否则会影响制品的质量。 2.粉末的物理性能 ⑴粒度及粒度分布

机械工程材料基本知识

机械工程材料基本知识 1.1 金属材料的力学性能 任何机械零件或工具，在使用过程中，往往要受到各种形式外力的作用。如起重机上的钢索，受到悬吊物拉力的作用；柴油机上的连杆，在传递动力时，不仅受到拉力的作用，而且还受到冲击力的作用；轴类零件要受到弯矩、扭力的作用等等。这就要求金属材料必须具有一种承受机械荷而不超过许可变形或不破坏的能力。这种能力就是材料的力学性能。金属表现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料材料在外力作用下表现出力学性能的指标。 1.1.1 强度 强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。强度指标一般用单位面积所承受的载荷即力表示，符号为σ，单位为MPa。 工程中常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。屈服强度是指金属材料在外力作用下，产生屈服现象时的应力，或开始出现塑性变形时的最低应力值，用σs 表示。抗拉强度是指金属材料在拉力的作用下，被拉断前所能承受的最大应力值，用σb表示。 对于大多数机械零件，工作时不允许产生塑性变形，所以屈服强度是零件强度设计的依据；对于因断裂而失效的零件，而用抗拉强度作为其强度设计的依据。 1.1.2 塑性 塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。 工程中常用的塑性指标有伸长率和断面收缩率。伸长率指试样拉断后的伸长量与原来长度之比的百分率，用符号δ表示。断面收缩率指试样拉断后，断面缩小的面积与原来截面积之比，用 表示。 伸长率和断面收缩率越大，其塑性越好；反之，塑性越差。良好的塑性是金属材料进行压力加工的必要条件，也是保证机械零件工作安全，不发生突然脆断的必要条件。 1.1.3 硬度

轧辊知识汇总

轧辊知识汇总 为什么在生产中要测量轧辊的同轴度？ 答：轧钢时轧辊的辊身工作圆轴心如果与支承圆（轧辊轴颈）轴心不同轴，将导致轧机运转不稳定。如轧制板带，轧制时就会产生厚薄不匀、波浪弯曲、凸凹边缘，不仅严重影响产品质量，还会减少轧机、轴承等机件的寿命。对加工后的轧辊，其工作圆轴心与轴承支承圆轴心是否能满足同轴度的要求，则必须通过测量来实现。 测量轧辊的同轴度常用测量方法有哪些？ 答：目前常用测量方法有两种： （1）、将被测轧辊支撑在加工机床上测量。 若是使用带有的测量系统的高精度磨床测量轧辊同轴度，其测量精度较高，但由于这种磨床价格昂贵，目前国内只有一少部分生产厂家具备这种条件。 现在大部分生产厂家的磨床不带测量系统，在这种磨床上测量轧辊同轴度，就需在机床溜板上安置量表，用量表在被测轧辊的多个截面的不同方向上按测量跳动的方法来测量，读出各截面的最大值与最小值之差，取其中的最大差值数据视同轧辊的同轴度误差。用这种方法测量，机床的自身跳动误差带入测量结果，其测量精度不高，且测量时必须在机床上进行，麻烦又浪费资源。 （2）、用便携式的专用轧辊同轴度测量仪测量。 由河南省商丘市计量测控研究所生产的"ZTC系列轧辊同轴度测量仪"就是一种专门用于测量轧辊同轴度的便携式测量仪器，仪器的结构形式与测量原理（见下图）。由于该仪器结构简单、操作方便、测量精度高、且不受现场有无机床的限制，现在已经有数十家板带生产厂（如本钢、唐钢、天钢、攀钢等）采用该方法测量轧辊的同轴度。 ZTC系列轧辊同轴度测量仪是如何使用的？ 答：使用该仪器测量轧辊同轴度有两种测量方式： （1）、静态测量：手持仪器绕静态的轧辊测量。 （2）、动态测量：在机床上轧辊慢速转动时，手持仪器测量。 其操作方法是： （1）、将仪器放在被测轧辊正上方的适当位置，使测架体上的测量定位面与被测轧辊的辊身（或轧辊轴承安装位）接触。 （2）、旋松两横梁紧定螺，左、右移动横梁至适当位置，将两横梁紧定螺旋紧。 （3）、旋松左、右两测量杆紧定螺，调左、右两测量杆向下，使两测量杆测头一个与被测轧辊的辊身接触并受到一定的压缩（在百分表量程的中部位置），另一个与被测轧辊的轴承安装位置接触并受一定压缩（也调整到百分表量程的中部位置）推拉仪器绕轧辊小幅来回转动，使仪器定位板的定位面确实都与轧辊辊面接触，转动两百分表的表盘，使表盘"0"位刻线都与量表指针对正。 （4）、仪器绕轧辊相对回转一圈（静态或动态)，两量表读数（通常其中一表的读数还为"0"）的最大差值即为轧辊的同轴度误差。 （5）、为防止轧辊轴向尺寸变化影响测量结果，测量时可将仪器轴向定位（设计有轴向定位装置）。 为什么要测量板带钢轧辊的辊型 答：在板带钢生产过程中，保证和提高板带钢的质量是企业在日益激烈的市场竞争中立于不

机械加工材料基本知识

Q195、Q215，用于铆钉、开口销等及冲压零件和焊接构件。 Q235、Q255，用于螺栓、螺母、拉杆、连杆及建筑、桥梁结构件。 Q275，用于强度较高转轴、心轴、齿轮等。 Q345，用于船舶、桥梁、车辆、大型钢结构。 08钢，含碳量低，塑性好，主要用于制造冷冲压零件。 10、20钢，常用于制造冲压件和焊接件。也常用于制造渗碳件。 35、40、45、50钢属中碳钢，经热处理后可获得良好的综合力学性能，主要用制造齿轮、 套筒、轴类零件等。这几种钢在机械制造中应用非常广泛。 T7、T8钢，用于制造具有较高韧性的工具，如冲头、凿子等。 T9、T10、T11钢，用作要求中等韧性、高硬度的刃具，如钻头、丝锥、锯条等。 T12、T13钢，用于要求更高硬度、高耐磨性的锉刀、拉丝模具等。 （二）合金钢 合金钢的分类方法有多种，常见的有以下两种。 （1）按用途分类分为三类： 合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的机械零件和工程构件； 合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的刃具、量具和模具； 特殊性能钢，具有特殊物理和化学性能的钢，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。 （2）铵合金元素总含量多少分类分为三类： 低合金钢，合金元素总含量小于5%； 中合金钢，合金元素总含量为5%～10%； 高合金钢，合金元素总含量大于10%。 2．合金钢牌号的表示方法 合金钢是按钢材的含碳量以及所含合金元素的种类和数量编号的。 ①钢号首部是表示含碳量以及所含合金结构钢与碳素结构钢相同，以万分之一的碳作为单位，如首部数字为45，则表示平均含碳量为0.45%；合金工具钢以千分之一的碳作为单位，如首部数字为5，则表示平均含碳量为0.5%。

轧辊的材料及热处理

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。 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： 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GCr5、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86CrMoV7、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，

轧辊材料的相关知识

轧辊材料的相关知识 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。钢铁英才网针对此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。

(完整版)国内外热轧辊材料研究进展

国内外热轧辊材料研究进展 轧辊是轧钢生产中的主要消耗备件之一，轧辊消耗约为轧钢生产成本的5%-15%。如果考虑因轧辊消耗而带来的生产停机、降产和设备维护增加等因素，则其所占生产成本的比重会更高。轧辊质量不仅关系到轧钢生产成本和轧机生产作业率，还在很大程度上影响轧材质量。随着轧钢技术的发展，轧机速度和自动化程度不断提高，对轧辊质量特别是轧辊的耐磨性、强度及韧性等提出了更高的要求。进一步提高轧辊性能以适应轧机的需要，是轧辊研制者面临的新课题。目前，我国轧辊的生产、研究与使用水平，与发达国家相比，仍有相当大的差距。为了满足轧钢生产的实际需要，我国每年都需要花费大量的外汇进口轧辊。如果我国的轧辊消耗能降低30%-40%，不仅能节省大量外汇，而且还可以节省大量的轧辊材料。 改变轧辊材质是提高轧辊性能的重要措施。轧辊材质发展的明显趋势是广泛使用合金元素且逐渐提高合金化程度。如热轧带钢精轧前段由20世纪30年代的高镍铬无限冷硬铸铁轧辊发展到60年代的半钢工作轧辊，70年代开始使用高铬铸铁轧辊和高铬铸钢轧辊，80年代末开始使用高速钢轧辊。冷轧带钢工作辊材质由2%Cr钢发展到3%Cr、5%Cr钢，到了90年代开始使用半高速钢，近来也开始使用高速钢。棒线材和型材轧机轧辊材质也由普通冷硬铸铁、合金球墨铸铁、高镍铬无限冷硬铸铁、高铬铸铁、锻造合金工具钢发展到硬质合金。目前，高速线材轧机和棒材轧机上使用高速钢轧辊也获得了满意的效果。 1热轧辊材料研究概况 热轧生产中，轧辊使用条件非常恶劣，主要是因为热轧辊常与温度高达900-1100℃的轧材接触，辊面温度高达500℃，轧辊使用中除了承受强大的轧制力，辊面受轧材的强力磨损外，在高温的作用下，辊面易产生氧化，氧化膜易脱落，加剧轧辊的失效。此外，轧辊还反复被轧材加热及冷却水冷却，经受温度变化幅度较大的激冷激热，产生很大的热应力，逐渐导致热疲劳裂纹的产生，热疲劳裂纹在轧制力的作用下不断扩展，最终导致轧辊表面破裂甚至剥落，促进轧辊失效。热轧辊除了应具有高的耐磨性和强韧性外，还应具有优良的抗氧化能力和抗热疲劳能力。 随着热轧技术的发展，热轧辊材料也在不断地改进和发展，从早期使用的冷硬铸铁轧辊，发展到半钢轧辊，高铬铸铁（钢）和高速钢轧辊。早期使用的冷硬铸铁轧辊以M3C型碳化物为主，如Fe3C等。后来加入合金元素铬、镍等，碳化物形态仍以M3C 为主，变化不大，呈网状分布，但碳化物由Fe3C变成了（Fe，Cr）3C，硬度提高，而

轧辊

工作辊材质的选择要考虑以下几个方面： （1）板坯厚度大，轧辊必须具有较好的咬入性。 （2）板坯温度高，轧制速度较慢，轧件和轧辊接触时间较长。轧辊必须具有较好的抗热裂性、抗热疲劳性。 （3）工作辊直径大（Φ1210/1110mm）、辊身长度大（5050mm），承受的轧制力高，主电机带动工作辊传动。要求轧辊有较高的抗断裂性，轧辊辊身和辊颈必须有较高的强度。 （4）高的轧制温度也要求轧辊具有高温耐磨性。 （5）由于粗轧和精轧在同一机架完成，所以既要考虑到粗轧时轧件厚度大，宽度小，轧辊所受冲击大，轧辊使用面积少，轧件与轧辊间易出现打滑等。也要考虑精轧时，轧件宽而长，轧辊使用面积大。同时，单机架四辊轧机，在轧制低合金专用钢和高强度品种钢时，要采用控制轧制和控制冷却技术，通常进行交叉轧制，轧制温度低，轧制力大。要求轧辊具有耐磨性好、抗热裂性好、耐表面粗糙能力好、强度高、对热的敏感低等性能。 传统的四辊精轧机，往往是前面有一架粗轧机（二辊、三辊或四辊）。粗轧用四辊轧机工作辊通常采用高镍铬无限冷硬铸铁轧辊。近年来，开始使用高铬铸铁轧辊，这种轧辊组织中碳化物含量较高，摩擦系数小，硬度高，耐磨性能优良。但对热的影响十分敏感，易打滑，而且出现卡钢等事故时形成的热裂纹较深。而精轧机轧辊工作条件相对较好，热影响及机械冲击也小，选择材质时主要考虑耐磨性和耐表面粗糙能力,保证钢板表面质量。5m宽厚板四辊轧机的粗轧和精轧都是同样的轧辊来完成。经过多年的实践，同时考虑到其他新开发新品种如高速钢轧辊等价格昂贵等因素，5m宽厚板轧机的工作辊采用高镍铬无限冷硬铸铁轧辊。 这种轧辊多采用立式离心复合铸造而成。由于外层镍、铬、钼等合金元素的作用，珠光体转变推迟，因而铸态下的组织为贝氏体+马氏体残奥+碳化物+短片状石墨。经过热处理后的组织为贝氏体+少量马氏体残奥+碳化物+短片状石墨。轧辊心部组织为贝氏体+片状石墨或珠光体+少量碳化物（+牛眼状铁素体）+团球状石墨。其典型成分范围如表： a、基体组织控制为贝氏体，强度高，韧性好。 b、耐磨质点碳化物虽仍是M3C型，但（Fe. Cr）3C型增多，硬度高，耐磨性好。 c、基体组织中含有一定量的石墨，导热性好，抗热烈性高，石墨的自润滑作用可以保证轧材表面质量防止粘辊。 d、外层中自外向里石墨含量逐渐增多，工作层内存在一定的硬度降落。 e、心部采用灰口铸铁，韧性高，或采用球墨铸铁，强度高。基于轧制力不断增加的趋势，目前，高镍铬铸铁复合轧辊的心部主要采用高强度球墨铸铁。 轧制吨位 在正常使用和维护的情况下，每对轧辊使用到报废尺寸，直径上平均毫米轧制量为

轧辊基本知识

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

轧辊生产工艺流程

冷轧辊的一般生产过程 1、冷轧工作辊生产过程如下： 精选原材料→EBT初炼→LF精炼→真空脱气→浇注成型→电渣重熔→锻造→球化退火→粗加工→调质（淬火＋高温回火）→半精加工→探伤检测→预热处理→双频淬火→冷处理→低温回火→精加工→硬度、超声波及金相→包装出厂 2、冷轧支承辊生产过程如下： 精选原材料→EBT初炼→LF精炼→真空脱气→浇注成型→锻造→球化退火→半精加工→调质（淬火＋高温回火）→探伤检测→开合式炉淬火→回火→精加工→硬度、超声波及金相→包装出厂 轧辊基础知识(一) 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。 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。 5-哪些轧辊适合于整体铸造生产？ 初轧机、钢坯连轧机、大型型钢和轨梁轧机、热轧板带钢轧机破鳞和轧边机、型钢万能轧机的轧边机，还有小型型钢、线棒材轧机的粗轧机架等轧机使用的轧

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%~%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。 无限冷硬铸铁由于其硬度高、硬度落差小及良好的抗热裂性，加之其热处理工艺简单，在轧辊制造中得到f广泛的应用。世界各国热连轧机精轧后段成品机架上普遍使用无限冷硬铸铁轧辊，甚至精轧前段仍然一直使用无限冷硬铸铁轧辊。影响无限冷硬铸铁轧辊性能的因素主要有硬度、化学成分和组织。用于带钢连轧机的无限冷硬铸铁轧辊表面硬度一般为75～85 HS，而用于中厚板轧机的无限冷硬铸铁轧辊的硬度稍低一些，一般为70～80 HS。无限冷硬铸铁轧辊的基体组织一般都是马氏体和贝氏体，除此之外，石墨和碳化物对轧辊使用也有很大影响。 近年来，为了提高无限冷硬铸铁轧辊的性能，开发了改进型无限冷硬

轧辊材质选择及特性

合金冷硬铸铁轧辊 合金冷硬铸铁轧辊(辊环)就是利用铁水自身得过冷度与模具表面激冷,同时添加Ni、Cr、Mo合金元素得办法制造得一种铸铁轧辊,辊身工作层基体组织内基本上没有游离态石墨,因而其硬度高,具有优良得耐磨损性能。 此类材质可用静态复合浇注工艺生产大型规格轧辊,使辊身具有高得硬度而辊颈具有高得强韧性,表现出良好得热稳定性与抗事故性。 物理性能 102 合金无界冷硬铸铁轧辊 合金无界冷硬铸铁轧辊(辊环),以其工作层中有细小得石墨析出物为特征而区别于冷硬铸铁轧辊。石墨均匀分散在整个辊身截面,其数量与尺寸随深度而增加。本公司提供得合金无界冷硬铸铁轧辊,由于添加了锰、铬、镍、钼等合金元素,加上少量细小石墨得存在,不仅提高了轧辊得抗剥落性、抗热裂性与抗磨损等性能,而且辊身工作层具有较小得硬度落差。表面得微细石墨孔隙还能改善轧辊得咬入能力。

103 合金球铁轧辊 合金球墨铸铁轧辊(辊环),以基体组织中得石墨呈球状为特征,通过调整镍、铬、钼合金元素与特定得热处理制度,可以制成普通球墨铸铁、大型合金球墨铸铁、珠光体球墨铸铁与针状球墨铸铁不同系列得轧辊(辊环)。这些产品具有良好得强度、高温性能与抗事故性能,工作层硬度落差极小。 用途 承制范围

类别辊身直径(mm) 辊身长度(mm) 轧辊适用于各种规格轧辊得制造 辊环Φ190-1500 900(max、) 104 高镍铬无界冷硬铸铁轧辊 高镍铬无界冷硬复合铸铁轧辊就是采用离心或全冲洗方法制造得高性能轧辊,通过提高镍、铬、钼等合金元素得含量,获得高得组织、碳化物显微硬度;配合特殊热处理得到组织均匀、致密及硬度落差小得工作层;同时含有少量游离石墨,从而具有良好得耐磨损性、抗热裂、抗剥落及抗压痕性能。 外层厚度可适应需要而调整,芯部采用韧性灰口铸铁或高强度球墨铸铁,使芯部及辊颈具有满意得强韧性。使用中充分水冷就是必要得。 代号 C Si Mn Cr Ni Mo HNiCr-1 2、8-3、5 0、6-1、1 0、4-1、1 1、6-2、0 4、0-4、5 0、2-0、8 HNiCr-2 3、0-3、5 0、7-1、2 0、5-1、2 1、4-1、8 3、8-4、5 0、2-0、8 代号硬度 HS 抗拉强度 MPa 抗弯强度 HS 冲击韧性 ×104J/m2 弹性模量 kMPa HNiCr-1 70-85 350-450 450-650 3-7 150-190 HNiCr-2 60-75 350-450 450-650 2-6 150-190 灰芯35-50 ﹥190 350 3-7 110-150 球芯35-50 ﹥350 550 4-7 160-190 硬度分布曲线示例: 距表面距离(m m) 用途: 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 制造方法辊身直径 (mm) 辊身长度 (mm) 净重 (t) 离心法Φ280-1350 400-4300 45 全冲洗法Φ800-1300 ≤5500 105 高铬复合铸造轧辊 高铬复合轧辊工作层含有6~22%得铬合金,芯部为高强度球墨铸铁。根据含碳量得不同,分为高铬铸钢轧辊与各个铸铁轧辊。由于大量铬元素得作用,组织中碳化物呈M7C3型,硬度高、韧性与耐磨性好,且基体组织中合金含量高,并经特殊热处理,具有良好得高温综合机械性能。 用于带钢热轧时,可根据使用架次、水冷条件选用高铬铸钢、高铬铸铁轧辊。高铬复合轧辊可用于冷轧机,平整机工作辊,并可制作辊环类产品。