標籤:鋼鐵大型機械

軋輥是軋鋼廠軋鋼機上的重要零件,利用一對或一組軋輥滾動時產生的壓力來軋碾鋼材。它主要承受軋制時的動靜載荷,磨損和溫度變化的影響。

1基本信息

常用冷軋輥中工作輥的材料有9Cr,9Cr2,9Crv,8CrMoV等,冷軋輥要求表面淬火,硬度為HS45~105。
軋輥示意圖

  軋輥示意圖

熱軋輥常用的材料有55Mn2,55Cr,60CrMnMo,60SiMnMo等,熱軋輥使用在開坯,厚板,型鋼等加工中。它承受了強大的軋制力 ,劇烈的磨損和熱疲勞影響,而且熱軋輥在高溫下工作,並且允許單位工作量內的直徑磨損,所以不要求表面硬度,只要求具有較高的強度,韌性和耐熱性。熱軋輥只採用整體正火或淬火,表面硬度要求HB190~270硬度。軋輥硬度是一個間接的物理值,它的高低受到軋輥本身內部組織狀態的影響,如軋輥材料的基體硬度,軋輥材料中碳化物的種類和數量,軋輥的殘餘應力等等;同時,由於軋輥硬度檢測常用的肖氏和里氏硬度檢測均為反彈式硬度檢測,受檢測儀器的狀態,操作者的心理因素等其他因素的影響較大。所以無論是軋輥的製造和使用部門,需要配備專人負責硬度的檢測工作,注意硬度計的選型,與其他硬度的對比關係要穩定,同時要注意經常送檢和校對硬度檢測儀器和標準試塊,有條件的企業可以推廣利用標準軋輥來進行硬度計的校對工作。

2定義

軋輥是使(軋材)金屬產生塑性變形的工具,是決定軋機效率和軋材質量的重要消耗部件。軋輥是軋鋼廠軋鋼機上的重要零件,利用一對或一組軋輥滾動時產生的壓力來軋碾鋼材。它主要承受軋制時的動靜載荷,磨損和溫度變化的影響。

3軋輥分類

軋輥種類很多,常用的軋輥品種有鑄鋼軋輥、鑄鐵軋輥和鍛造軋輥三大類,在型材軋機上還有少量硬質合金軋輥。
工藝方法
整體軋輥、冶金複合軋輥和組合軋輥
⒈整體軋輥是相對於複合軋輥而言的,整體軋輥的輥身外層與心部以及輥頸採用單一材質鑄造或鍛造而成,輥身外層和輥頸不同的組織、性能通過鑄造或鍛造工藝以及熱處理工藝過程來控制和調整。鍛造軋輥和靜態鑄造的軋輥均屬於整體軋輥。整體軋輥分為整體鑄造和整體鍛造軋輥兩種;
⒉冶金複合鑄造軋輥主要有半沖洗複合鑄造、溢流(全沖洗法)複合鑄造、離心複合鑄造三種,此外還有連續澆鑄包覆(CPC-Continuous PouringProcess for Cladding)、噴射沉積法、熱等靜壓(HIP-Hot Isostatically Pressed)、電渣熔焊等特殊複合方法製造的複合軋輥種類。組合軋輥主要是鑲套組合軋輥。
(三)按製造材料:鑄鋼系列軋輥、鑄鐵系列軋輥和鍛造系列軋輥
(四)軋輥常用的熱處理類型:去應力退火、等溫球化退火、擴散退火、正火、回火、淬火、深冷處理。
按硬度值
⑴軟輥 肖氏硬度約為30~40,用於開胚機、大型型鋼軋機的粗軋機等。
⑵半硬輥 肖氏硬度約為40~60,用於大型、中型、小型型鋼軋機和鋼板軋機的粗軋機。
⑶硬面輥 肖氏硬度約為60~85,用於薄板、中板、中型型鋼和小型型鋼軋機的粗軋機及四輥軋機的支撐輥。
⑷特硬輥 肖氏硬度約為85~100,用於冷軋機。
抗熱裂
通常對粗軋輥以強度、抗熱裂為主要要求;小型20輥軋機的工作軋輥重僅 100克左右,而寬厚板軋機的支承輥重量已超過200噸。選用軋輥時首先根據軋機對軋輥的基本強度要求,選定安全承載的主體材料(各種級別的鑄鐵、鑄鋼或鍛鋼等)。
耐衝擊
此外,對軋輥還有一些特殊要求,如壓下量大時,要求軋輥有較強的咬入能力,較耐衝擊;
切削性能
軋制複雜斷面的型鋼時,還要考慮輥身工作層的切削加工性能等。
選用軋輥時,對軋輥的有些性能要求往往是彼此對立的,軋輥購置費和維護費用又很昂貴,所以應充分權衡技術和經濟上的利弊,決定用鑄的還是鍛的,合金的還是非合金的,單一材料的還是複合材料的。

4軋輥品種

鑄鋼軋輥
一般按含碳量分類:含碳極高(1.4~2.4%)的過共析鋼軋輥,俗稱半鋼軋輥,高碳的半鋼軋輥實際已伸入鑄鐵領域;高碳過共析鋼軋輥還有一類為石墨鋼軋輥,其石墨是通過孕育和熱處理獲得的。
其他
除採用特殊加工工藝的以外,都直接以材質稱呼。如用電渣重熔鑄造坯料鍛壓的軋輥稱為電渣重熔鍛壓軋輥。

5相關信息

參考書目
Selection of Material for Rolls for the Metal Working Industry,Metals Handboo噚,9th ed.,Vol. 3,pp. 502~507,ASM,Metals Park,Ohio,1980.  Waher Patt,Walzen,Walzenwerkstoffe und ihre Bearbeitung,Technische Mitteilungen,Vol. 69,No.11,pp. 578~587,1976.
軸承位磨損
高分子複合材料修復方法:
具有超強的粘著力,優異的抗壓強度、耐磨性和抗腐蝕性等綜合性能,採用美嘉華-福世藍2211F高分子複合材料在傳動部位磨損尺寸相對較小的情況下可以現場免拆卸修復,既避免機械加工,又無補焊熱應力熱影響,修復厚度也不受限制,同時產品所具有的耐磨性及金屬材料不具備的退讓性,確保修復部位百分百的接觸配合,降低設備的衝擊震動,避免磨損的可能性,並大大延長設備部件(包括軸承)的使用壽命,為企業節省大量的停機時間,創造巨大的經濟價值;
冷焊修補方法:冷焊機是利用電火花高頻放電原理對金屬表面進行無熱堆焊,因而在修補軋輥砂眼、划傷等缺陷過程中不變形、不退火、不咬邊和殘餘應力,不改變金屬組織狀態。修復精度高,塗層厚度從幾微米到幾毫米,可對金屬工件出現磨損、划傷、針孔、裂紋、缺損變形、硬度降低、沙眼、損傷等缺陷進行沉積、封孔、補平等修復功能,只須打磨、拋光,也可進行車、銑、 刨、磨等各類機械加工,以及電鍍等後期加工。
防止斷裂方法
防止斷裂應該從減小製造殘餘應力,機械應力,組織應力和熱應力四方面進行。
一般情況下大部分製造殘餘應力會在熱處理過程中消除,並且會隨著軋輥的存放時間延長而逐漸消除,因此新軋輥存放一段時間再使用,能夠降低斷輥風險。避免較大機械應力的方法主要是避免過冷鋼。降低組織應力的方法是通過熱處理將輥身工作層殘餘奧氏體含量控制在小於5%以下。減小熱應力的辦法是在軋鋼過程中對軋輥進行良好的冷卻。
製造殘餘應力,機械應力,組織應力和熱應力是造成高鉻鋼軋輥斷裂的主要原因,良好的熱處理,軋制條件和冷卻可以有效防治高鉻鋼軋輥斷裂。
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