一、常用軋輥材料

　　熱軋輥常用的材料有55Mn2撞叨、55Cr蝶柿、60CrMnMo帮坚、60SiMnMo等醒颖，熱軋輥使用在開坯探入，厚板糙置，型鋼等加工中免糕，它承受了強大的軋制力 ，劇烈的磨損和熱疲勞影響跟衅，而且熱軋輥在高溫下工作峡懈，并且允許單位工作量內(nèi)的直徑磨損，所以不要求表面硬度与斤，只要求具有較高的強度，韌性和耐熱性荚恶。熱軋輥只采用整體正火或淬火撩穿，表面硬度要求HB190~270硬度。

　　二谒撼、相關定義

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

　　三呻畸、軋輥分類

　　軋輥種類很多移盆，常用的軋輥品種有鑄鋼軋輥、鑄鐵軋輥和鍛造軋輥三大類伤为。在型材軋機上還有少量硬質(zhì)合金軋輥咒循。

　　成型方法：鑄造軋輥是指將冶煉鋼水或熔煉鐵水直接澆注成型制造的軋輥。鑄造軋輥按材質(zhì)又可分為鑄鋼軋輥和鑄鐵軋輥兩類绞愚；按制造方法又可分為整體鑄造軋輥和復合鑄造軋輥兩類叙甸。 鍛造軋輥按材質(zhì)分為：⑴鍛造合金鋼軋輥； ⑵鍛造半鋼軋輥位衩；⑶鍛造半高速鋼軋輥裆蒸； ⑷鍛造白口鑄鐵軋輥。

　　工藝方法：整體軋輥糖驴、冶金復合軋輥和組合軋輥

　　1僚祷、整體軋輥是相對于復合軋輥而言的，整體軋輥的輥身外層與心部以及輥頸采用單一材質(zhì)鑄造或鍛造而成遂赠，輥身外層和輥頸不同的組織久妆、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(diào)整。鍛造軋輥和靜態(tài)鑄造的軋輥均屬于整體軋輥跷睦。整體軋輥分為整體鑄造和整體鍛造軋輥兩種筷弦；

　　2、冶金復合鑄造軋輥主要有半沖洗復合鑄造抑诸、溢流（全沖洗法）復合鑄造烂琴、離心復合鑄造三種，此外還有連續(xù)澆鑄包覆（CPC－Continuous PouringProcess for Cladding）蜕乡、噴射沉積法奸绷、熱等靜壓（HIP－Hot Isostatically Pressed）、電渣熔焊等特殊復合方法制造的復合軋輥種類层玲。組合軋輥主要是鑲套組合軋輥号醉。

　　3、按制造材料：鑄鋼系軋輥辛块、鑄鐵系軋輥和鍛造系軋輥畔派；

　　4、軋輥常用的熱處理類型：去應力退火润绵、等溫球化退火线椰、擴散退火、正火尘盼、回火憨愉、淬火烦绳、深冷處理。

　　輥身形狀：軋輥有不同的分類方法配紫。按輥身形狀分為圓柱形和非圓柱形径密，前者主要用于板材、帶材笨蚁、型材和線材生產(chǎn)睹晒，后者主要用于管材生產(chǎn)。

　　按是否接觸軋件分為工作軋輥和支承輥括细。直接接觸軋件的軋輥稱工作軋輥伪很；為增加工作軋輥的剛度和強度而置于工作軋輥背面或側(cè)面又不直接接觸軋件的軋輥稱支承輥。

　　按使用機架分為初軋輥奋单、粗軋輥锉试、中間軋輥和精軋輥。按軋材的品種分為板帶軋輥览濒、軌梁軋輥呆盖、線材軋輥和管材軋輥等。還可按軋制時軋件的狀態(tài)分為熱軋輥和冷軋輥贷笛。

　　按硬度值  ⑴軟輥：肖氏硬度約為30~40应又，用于開坯機、大型型鋼軋機的粗軋機等乏苦。⑵半硬輥：肖氏硬度約為40~60株扛，用于大型、中型汇荐、小型型鋼軋機和鋼板軋機的粗軋機洞就。 ⑶硬面輥：肖氏硬度約為60~85，用于薄板掀淘、中板旬蟋、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革娄，用于冷軋機倾贰。

　　軋機類型：按軋機類型軋輥可分為以下三類： ⑴平面軋輥：即板帶軋機軋輥，其輥身呈圓柱形拦惋。一般熱軋鋼板軋機軋輥做成微凹形匆浙，受熱膨脹時，可獲得較好的板形架忌；冷軋鋼板軋機軋輥做成微凸形，在軋制時我衬，軋輥產(chǎn)生彎曲叹放，以獲得良好的板形饰恕。⑵帶槽軋輥：它用于軋制大、中井仰、小各種型鋼埋嵌、線材及初軋開坯。在輥面上刻有軋槽使軋件成形俱恶。 ⑶特殊軋輥：它用于鋼管軋機雹嗦、車輪軋機、鋼球軋機及穿孔機等專用軋機上合是。這種軋機的軋輥具有各種不同的形狀了罪，如鋼管軋制中采用斜軋原理軋制的軋輥有圓錐形、腰鼓形或盤形聪全。

　　四泊藕、工作原理

　　抗熱裂

　　通常對粗軋輥以強度、抗熱裂為主要要求难礼；小型20輥軋機的工作軋輥重僅100克左右娃圆，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(jù)軋機對軋輥的基本強度要求蛾茉，選定安全承載的主體材料（各種級別的鑄鐵讼呢、鑄鋼或鍛鋼等）。

　　硬度

　　而精軋輥速度較高谦炬，軋制最終產(chǎn)品要有一定的表面質(zhì)量悦屏，對它以硬度、耐磨等為主要要求吧寺。然后考慮軋輥使用時所應有的耐磨性窜管。

　　耐沖擊

　　此外，對軋輥還有一些特殊要求稚机，如壓下量大時幕帆，要求軋輥有較強的咬入能力，耐沖擊性好赖条；

　　光潔度

　　軋制薄規(guī)格產(chǎn)品時失乾，則對軋輥的剛性、組織性能均勻性纬乍、加工精度以及表面光潔度等要求較嚴碱茁；

　　切削性能

　　軋制復雜斷面的型鋼時，還要考慮輥身工作層的切削加工性能等仿贬。

　　選用軋輥時纽竣，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(quán)衡技術和經(jīng)濟上的利弊蜓氨，決定用鑄的還是鍛的聋袋，合金的還是非合金的，單一材料的還是復合材料的穴吹。

　　五幽勒、工作條件

　　使用時又進一步受到了各種周期應力的作用，決定于三個因素：①軋機港令、軋材和軋制條件啥容，以及軋輥的合理選擇；②軋輥材料及其制造質(zhì)量顷霹；③軋輥的使用和維護制度咪惠。

　　六、軋輥品種

　　鑄鐵軋輥

　　一般按制造工藝分類：工作層因金屬型的激冷作用呈白口組織（基體+碳化物）的軋輥稱冷硬鑄鐵軋輥泼返；用上述方法硝逢，但適當提高鐵水碳當量而得到麻口組織（基體+碳化物+石墨）的軋輥稱無限冷硬鑄鐵軋輥。采用襯砂金屬型并繼續(xù)提高碳當量可得粗麻口組織的軋輥绅喉，稱半冷硬鑄鐵軋輥渠鸽。所有上述品種的組織中凡石墨呈球狀的，稱球墨鑄鐵軋輥柴罐；復合澆鑄的軋輥加“復合”一詞徽缚。

　　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，俗稱半鋼軋輥革屠，高碳的半鋼軋輥實際已伸入鑄鐵領域凿试；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似芝。

　　鍛鋼軋輥

　　一般按用途分類那婉。

　　其他

　　除采用特殊加工工藝的以外，都直接以材質(zhì)稱呼党瓮。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详炬。

　　七、損壞原因

　　軋機部件中軋輥的工作條件最為復雜寞奸。軋輥在制造和使用前的準備工序中會產(chǎn)生殘余應力和熱應力呛谜。使用時又進一步受到了各種周期應力的作用，包括有彎曲枪萄、扭轉(zhuǎn)隐岛、剪力、接觸應力和熱應力等瓷翻。這些應力沿輥身的分布是不均勻的聚凹、不斷變化的割坠，其原因不僅有設計因素，還有軋輥在使用中磨損妒牙、溫度和輥形的不斷變化韭脊。此外，軋制條件經(jīng)常會出現(xiàn)異常情況单旁。軋輥在使用后冷卻不當，也會受到熱應力的損害饥伊。所以軋輥除磨損外象浑，還經(jīng)常出現(xiàn)裂紋、斷裂琅豆、剝落愉豺、壓痕等各種局部損傷和表面損傷。一個好的軋輥茫因，其強度蚪拦、耐磨性和其他各種性能指標間應有較優(yōu)的匹配。這樣冻押，不僅在正常軋制條件下持久耐用驰贷，又能在出現(xiàn)某些異常軋制情況時損傷較小。所以在制造軋輥時要嚴格控制軋輥的冶金質(zhì)量或輔以外部措施以增強軋輥的承載能力洛巢。合理的輥形括袒、孔型、變形制度和軋制條件也能減小軋輥工作負荷稿茉，避免局部高峰應力锹锰，延長軋輥壽命。

　　八漓库、修復方法

　　軸承位磨損

　　高分子復合材料修復方法：具有超強的粘著力恃慧，優(yōu)異的抗壓強度、耐磨性和抗腐蝕性等綜合性能渺蒿，采用高分子復合材料在傳動部位磨損尺寸相對較小的情況下可以現(xiàn)場免拆卸修復痢士，既避免機械加工，又無補焊熱應力熱影響蘸嘶，修復厚度也不受限制良瞧，同時產(chǎn)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训唱，降低設備的沖擊震動褥蚯，避免磨損的可能性，并大大延長設備部件（包括軸承）的使用壽命况增，為企業(yè)節(jié)省大量的停機時間赞庶，創(chuàng)造巨大的經(jīng)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歧强、劃傷等缺陷過程中不變形澜薄、不退火、不咬邊和殘余應力摊册，不改變金屬組織狀態(tài)肤京。修復精度高，涂層厚度從幾微米到幾毫米茅特，可對金屬工件出現(xiàn)磨損忘分、劃傷、針孔白修、裂紋妒峦、缺損變形、硬度降低兵睛、沙眼肯骇、損傷等缺陷進行沉積、封孔祖很、補平等修復功能笛丙，只須打磨、拋光假颇，也可進行車若债、銑、 刨拆融、磨等各類機械加工蠢琳，以及電鍍等后期加工。

　　斷裂原因

　　1镜豹、脆性斷裂傲须，此類軋輥斷口形狀較為平整，斷口周圍輥身表面較為齊整趟脂；

　　2泰讽、韌性斷裂，此類軋輥斷口形狀多呈"蘑菇頭"狀昔期，斷口附近的輥身均成粉碎狀破碎已卸。

　　脆性斷裂和韌性斷裂都是因為軋輥應力超過芯部強度造成的。其產(chǎn)生原因與軋輥本身殘余應力硼一，軋制時機械應力以及軋輥熱應力有關累澡，特別是當輥身的表面和芯部的溫差大時更容易產(chǎn)生。這種溫差可能由不良的輥冷卻般贼，冷卻中斷或在新的軋制周期開始時軋輥表面過熱引起愧哟。軋輥的這種表面和芯部間的巨大溫差引起較大的熱應力奥吩，當較大的熱應力，機械應力以及軋輥的殘余應力超過軋輥的芯部強度時引起斷輥蕊梧。與產(chǎn)生脆性斷口的軋輥相比較霞赫，產(chǎn)生韌性斷口的軋輥的芯部材料韌性更好，更不容易出現(xiàn)斷裂肥矢。

　　導致軋輥失效的應力共有四種：

　　1端衰、制造過程中的殘余應力；

　　2甘改、軋制過程中的機械應力靴迫；

　　3、軋制過程中軋輥的組織應力楼誓；

　　4、軋輥內(nèi)外溫差造成的熱應力名挥。

　　如果是因為制造殘余應力過大產(chǎn)生斷裂疟羹，斷輥通常發(fā)生在軋輥初始上機使用的前幾次，且為開軋的前幾塊軋材禀倔。

　　如果是因為機械應力產(chǎn)生的斷裂榄融，需要很大的機械應力。軋輥受力最大的部位是傳動端輥頸救湖，如果材料的力學性能指標不足愧杯，正常軋制情況下首先損壞的是傳動端輥頸。從實際軋制和斷輥情況來看鞋既，不是由于機械應力造成輥身斷裂力九。

　　對組織應力影響最大的就是外層組織中殘余奧氏體含量。殘余奧氏體在軋制溫度邑闺，軋制壓力和水冷的交變作用下跌前，發(fā)生奧氏體向馬氏體或貝氏體的轉(zhuǎn)變，由于奧氏體的比容小陡舅，而馬氏體的比容大抵乓，因而在組織轉(zhuǎn)變的過程中伴隨著體積的膨脹，會致使軋輥的工作層產(chǎn)生更大的壓應力靶衍，芯部產(chǎn)生更大的拉應力灾炭，芯部應力一旦超過材料的強度，必然造成軋輥斷裂颅眶◎诔觯考慮到殘余奧氏體對組織應力的影響及熱帶連軋機軋輥的工作條件，一般軋輥的殘余奧氏體含量控制在小于5%即可保證安全使用涛酗。該斷裂軋輥的外層組織中殘余奧氏體含量小于1%掏缎，故組織應力可以忽略不計皱蹦。 軋輥斷裂也可能與溫度不均勻造成的熱應力有關。軋輥在上機使用過程中眷蜈，由于與軋材的緊密接觸沪哺，軋輥表面溫度迅速上升，而軋輥芯部的溫度上升較慢酌儒，這時軋輥面和軋輥芯部之間的溫差處于最大值辜妓，溫差引起的軋輥熱應力也處于最大值。如果軋輥的熱應力和軋輥的殘余應力相疊加忌怎，并且超過了軋輥芯部的強度極限時就可能發(fā)生軋輥斷裂的事故籍滴。

 　　防止斷裂方法

　　防止斷裂應該從減小制造殘余應力，機械應力榴啸，組織應力和熱應力四方面進行孽惰。

　　一般情況下大部分制造殘余應力會在熱處理過程中消除，并且會隨著軋輥的存放時間延長而逐漸消除鸥印，因此新軋輥存放一段時間再使用勋功，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库说。降低組織應力的方法是通過熱處理將輥身工作層殘余奧氏體含量控制在小于5%以下狂鞋。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。制造殘余應力潜的，機械應力骚揍，組織應力和熱應力是造成高鉻鋼軋輥斷裂的主要原因，良好的熱處理啰挪，軋制條件和冷卻可以有效防治高鉻鋼軋輥斷裂信不。

來源：軋鋼之家