服务热线:+86-510-80628100支承辊是轧机上的主要部件,它为工作辊起支撑作用来支承辊是轧机上的主要部件,它为工作辊起支撑作用来使金属产生塑性变形,以生产出各种规格的轧材产品。
由于工作辊和支承辊之间长时间摩擦并滚动接触,支承辊承载很大的剪应力和接触应力,并产生形变强化及磨损,故其主要失效形式是剥落和磨损。锻钢支承辊吨位大,制作工艺复杂,极易产生废品,因而生产大型锻钢支承辊难度较大,主要的难点表现在以下几个方面:
1. 高辊身硬度
由于轧制技术的发展和高速钢工作辊的应用,对支承辊辊身硬度的要求不断提高。目前国内生产支承辊的表面硬度通常为HS55-65;国外生产支承辊的辊身表面硬度为HS70-75,淬硬层深度要求大于50mm,硬度差小于HS5。为了提高轧辊的使用寿命,轧辊要具有良好的耐磨性,要求轧辊具有高硬度,但同时降低辊身抗剥落能力。高硬度一般要求具有较高的含碳量,而高的含碳量会在铸钢轧辊内形成网状碳化物,容易产生剥落缺陷。如果轧辊内部存在严重偏析或存在大块非金属夹杂物,轧辊剥落的可能性大大提高。支承辊防剥落成了一项重要要求,加快冷却速度可达到辊身表面的高硬度,同时产生较大的残余应力。淬硬层深度大于50mm,意味着铸钢轧辊材料需具备一定的淬透性。因此,必须在钢种选择、锻造工艺和热处理工艺参数上进行综合分析,全面地解决这些矛盾。
2. 硬度均匀性
锻钢支承辊工作层硬度均匀性的测定方法是在沿整个辊身圆周切面四个方向,轴向五个位置共20个点上测定硬度值,其上下波动值小于等于HS2。目前国内生产锻钢支承辊的硬度均匀性一般是硬度值波动范围为HS3-4,而日本日立公司生产锻钢支承辊的硬度均匀性的硬度波动值为HS2。硬度均匀性实质与冶炼、铸锭、锻造、热处理各工艺的质量控制和技术应用有直接关系,绝不是单纯地考虑锻造的结果。硬度均匀性解决各个工艺过程上金属金相组织均匀、钢中化学元素偏析控制及纯洁度的综合影响问题。
3. 淬硬层深度和残余应力
锻钢支承辊技术标准规定:硬度差为HS5,淬硬层深度大于50mm,残余应力不高于500MPa。从这些要求上看,轧辊的材质必须是具有一定的淬透性和淬硬性的材料,而且要有完整的热处理制度来保证轧辊的性能。一般采用高温退火来消除残余应力,而后采用差温热处理方法来确保辊身淬硬层深度和硬度,同时保证辊颈和辊身的心部有足够的韧性。
4. 金属金相组织
好的金相组织,能保证支承辊的表面硬度,并在小范围波动。支承辊应具有优良的金相组织,形成贝氏体或马氏体的回火组织基体,碳化物在晶界上不允许有集中或大块分布,金相晶粒度越细越好,碳化物最好以球状存在。
5. 锻造成形困难
锻钢支承辊因重量大,碳含量高,给锻造工艺带来很大困难,在锻造过程中容易产生开裂、心部压不实等缺陷。为了能锻造出满足要求的轧辊,轧辊的制作必须有一套完整的工艺制度来保证,包括钢水的冶炼、铸锭、锻造加热、锻造成形和热处理工艺。
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