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1、打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 中鋼集團(tuán)邢臺(tái)機(jī)械軋輥有限公司中鋼集團(tuán)邢臺(tái)機(jī)械軋輥有限公司2012013 3年年1111月月打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 1主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、軋輥剝落機(jī)理軋輥剝落機(jī)理二、常見的剝落形式二、常見的剝落形式三、合理使用及磨削三、合理使用及磨削四、事故輥的磨削、檢測(cè)四、事故輥的磨削、檢測(cè)五、軋輥檢測(cè)手段五、軋輥檢測(cè)手段打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 一、軋輥剝落機(jī)理一、軋輥剝落機(jī)理 導(dǎo)致冷軋輥輥面剝落的原因，主要有 表面裂紋及熱損傷表面裂紋及熱損傷; ; 工作層內(nèi)冶金缺陷工作層內(nèi)冶金缺陷; ; 局部接觸應(yīng)力過大局

2、部接觸應(yīng)力過大 接觸疲勞等四類。接觸疲勞等四類。 表面裂紋及熱損傷引發(fā)的疲勞剝落占絕大多數(shù)，局部接觸應(yīng)力過大及疲勞剝落常見于中間輥和支承輥輥身邊部，而工作層內(nèi)冶金缺陷引發(fā)的剝落案例比較少見。2打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 如果軋輥表面存在微小裂紋、燒傷軟點(diǎn)，在軋制過程中，裂紋首先從這些缺陷部位產(chǎn)生，沿著軋制的反方向，與輥面成一定角度向縱深發(fā)展，一般可擴(kuò)展到淬硬層深度位置，然后沿等強(qiáng)面（與輥面平行的同心圓環(huán)）擴(kuò)展，形成一定寬度和長(zhǎng)度的平坦帶狀疲勞斷口，斷口上一般可清晰地看到疲勞輝紋的擴(kuò)展方向。見示意圖:3( (一一) )表面裂紋及熱損傷表面裂紋及熱損傷打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企

3、打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 4位置1是表面的軟點(diǎn)（區(qū)）或裂紋，區(qū)域2是疲勞裂形成通道，區(qū)域3是疲勞裂紋沿圓周方向的擴(kuò)展通道，4是裂紋快速失穩(wěn)擴(kuò)展的區(qū)域，區(qū)域5或虛線部分是實(shí)際發(fā)生剝落的區(qū)域。( (一一) )表面裂紋及熱損傷表面裂紋及熱損傷打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 5( (一一) )表面裂紋及熱損傷表面裂紋及熱損傷打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 6( (一一) )表面裂紋及熱損傷表面裂紋及熱損傷打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 7在粘鋼時(shí)產(chǎn)生的軟區(qū)，磨削后未消除（硝酸酒精侵蝕后呈現(xiàn)出來）( (一一) )表面裂紋及熱損傷表面裂紋及熱損傷打造世

4、界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 8在粘鋼時(shí)產(chǎn)生的軟區(qū)，磨削后未消除（硝酸酒精侵蝕后呈現(xiàn)出來）( (一一) )表面裂紋及熱損傷表面裂紋及熱損傷打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 9在粘鋼時(shí)產(chǎn)生的軟區(qū)，磨削后未消除（硝酸酒精侵蝕后呈現(xiàn)出來）( (一一) )表面裂紋及熱損傷表面裂紋及熱損傷打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 10表面裂紋： 當(dāng)出現(xiàn)堆鋼、打滑、纏輥、粘輥等軋制事故時(shí)，軋材與軋輥間的摩擦熱和軋材的變形熱在極短時(shí)間內(nèi)驟然增加，使局部輥面溫度迅速上升，有時(shí)可達(dá)700900 ，甚至1000以上。熱沖擊溫度越高，受熱時(shí)的塑性壓縮變形越大，冷卻時(shí)的拉應(yīng)力也就

5、越大。當(dāng)拉應(yīng)力超過軋輥材料的抗拉強(qiáng)度時(shí)，即產(chǎn)生熱沖擊裂紋。 有時(shí)輕微的打滑，軋輥表面并未產(chǎn)生裂紋，但可能存在燒傷軟區(qū)，如不及時(shí)換輥，在后續(xù)軋制過程中，軟區(qū)部位往往會(huì)產(chǎn)生裂紋，并引發(fā)軋輥剝落。 軋輥磨削時(shí)，應(yīng)選擇適當(dāng)砂輪及磨削參數(shù)降低磨削熱，防止軋輥表面磨削燒傷，產(chǎn)生軟區(qū)或裂紋。( (一一) )表面裂紋及熱損傷表面裂紋及熱損傷打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 11熱沖擊試驗(yàn)圓盤試樣冷卻潤(rùn)滑劑( (一一) )表面裂紋及熱損傷表面裂紋及熱損傷打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 由于工作層內(nèi)冶金缺陷（如夾雜、夾渣，孔隙等）引起的軋輥輥身剝落，在生產(chǎn)實(shí)踐中很少見，它的斷口形

6、貌與帶狀疲勞完全不同。一般以冶金缺陷為圓心，呈貝殼狀或魚眼狀外層擴(kuò)展，而不會(huì)向內(nèi)部沿圓周方向擴(kuò)展。因此超聲波探傷檢測(cè)在剝落以外的其它區(qū)域檢測(cè)不到內(nèi)部開裂。12( (二二) )、工作層內(nèi)冶金缺陷、工作層內(nèi)冶金缺陷打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 13( (二二) )、工作層內(nèi)冶金缺陷、工作層內(nèi)冶金缺陷案例1案例2打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 這類剝落常見于中間輥和支輥輥身邊部。支承輥對(duì)工作輥或中間輥起到支撐作用,長(zhǎng)期與工作輥或中間輥滾動(dòng)接觸。與工作輥和中間輥相比在機(jī)時(shí)間長(zhǎng), 因而支承輥輥身承受更大的接觸應(yīng)力，沿輥身長(zhǎng)度應(yīng)力分布呈馬鞍型，峰值位于輥身邊部。中間輥

7、由于軸向竄動(dòng)，接觸應(yīng)力最大部位與支承輥相比離輥身端面較遠(yuǎn)些。如果中間輥或支承輥在機(jī)時(shí)間過長(zhǎng)或工作輥、支承輥輥身倒角不合理或怠于修磨，或局部受力異常都會(huì)引起軋輥的接觸疲勞剝落。接觸應(yīng)力最大的地方一般在次表層。14( (三三) )、局部接觸應(yīng)力過大、局部接觸應(yīng)力過大打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 15( (三三) )、局部接觸應(yīng)力過大、局部接觸應(yīng)力過大打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 16( (三三) )、局部接觸應(yīng)力過大、局部接觸應(yīng)力過大打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 17( (三三) )、局部接觸應(yīng)力過大、局部接觸應(yīng)力過大打造世界軋輥行業(yè)第一

8、強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 18( (三三) )、局部接觸應(yīng)力過大、局部接觸應(yīng)力過大打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 19( (四四) )、接觸疲勞剝落、接觸疲勞剝落材料在循環(huán)接觸應(yīng)力作用下，產(chǎn)生局部永久性累積損傷，經(jīng)一定的循環(huán)次數(shù)后，接觸表面發(fā)生麻點(diǎn)、淺層或深層剝落的過程叫做接觸疲勞。支承輥在機(jī)時(shí)間最長(zhǎng)發(fā)生接觸疲勞的現(xiàn)象極為普遍，中間輥次之，工作輥因換輥頻繁較少發(fā)生接觸疲勞。淺層的接觸疲勞區(qū)中的裂紋往往會(huì)引發(fā)帶狀疲勞大剝落。產(chǎn)生接觸疲勞的直接原因是高接觸應(yīng)力及高循環(huán)次數(shù)。高接觸應(yīng)力及高循環(huán)次數(shù)。打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 20三、合理使用及磨削 制定合

9、理的軋輥技術(shù)條件制定合理的軋輥技術(shù)條件 減少軋制事故減少軋制事故 合理?yè)Q輥和修磨合理?yè)Q輥和修磨 避免磨削燒傷：避免磨削燒傷：在磨削高硬度的冷軋工作輥時(shí)，進(jìn)給量或磨削液控制不當(dāng)很容易產(chǎn)生磨削燒傷，造成軋輥組織、硬度、殘余應(yīng)力變化,形成軟點(diǎn)、軟區(qū)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生磨削裂紋。 選擇并保持適當(dāng)?shù)妮伾淼菇牵哼x擇并保持適當(dāng)?shù)妮伾淼菇牵很堓伳ハ鲿r(shí)，應(yīng)按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求修磨輥身邊部倒角。這樣可有效避免輥身邊部因接觸應(yīng)力過大引發(fā)的剝落。打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 21三、合理使用及磨削 軋輥材質(zhì)更新?lián)Q代：軋輥材質(zhì)更新?lián)Q代：可通過軋輥材質(zhì)更新提高使用性能，如Cr5材質(zhì)工作輥耐磨性、抗事故性明顯優(yōu)于C

10、r3材質(zhì)；半高速鋼材質(zhì)中間輥抗接觸疲勞性能明顯優(yōu)于Cr3及Cr5材質(zhì)中間輥。 打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 22四、四、事故輥磨削檢測(cè)事故輥磨削檢測(cè) 事故下機(jī)軋輥要根據(jù)事故類型、輥面損傷情況，進(jìn)行必要的車削、磨削，采用多種表面檢測(cè)手段進(jìn)行檢測(cè)，保證將輥面裂紋、損傷層等缺陷消除干凈后方可上機(jī)使用。 粘鋼軋輥處理、檢測(cè)的一般步驟： 記錄粘鋼位置車削去除可見裂紋進(jìn)行超聲波探傷確保軋輥內(nèi)部無開裂磨削后檢測(cè)原粘鋼部位與正常部位硬度（可用采用酸浸確定軟區(qū)位置）無異常時(shí)進(jìn)行渦流探傷進(jìn)行表面波探傷必要時(shí)進(jìn)行磁粉探傷。 確保將缺陷及熱影響層完全去除后方可上機(jī)使用。 打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 23五、檢測(cè)手段 超聲波探傷：超聲波探傷：軋輥生產(chǎn)過程中關(guān)鍵工序超聲波探傷檢測(cè) 硬度檢測(cè)：硬度檢測(cè)：預(yù)備熱處理后檢輥頸硬度，最終熱處理后檢輥身、輥頸硬度，有日本產(chǎn)HSD、HSC硬度計(jì)、瑞士產(chǎn)LE硬度計(jì)，LD硬度計(jì)，臺(tái)式HRC硬度，HV硬度計(jì)。 渦流探傷：渦流探傷：軋輥精磨后進(jìn)行渦流探傷。 表面波探傷：表面波探傷：軋輥成品后輥身進(jìn)行表面波探傷，對(duì)渦流探傷有反射部位重點(diǎn)檢測(cè)，必要時(shí)配合磁粉探傷，排除裂紋性缺陷。 金相檢測(cè)：金相檢測(cè)：對(duì)表面波有反射，磁粉檢測(cè)無異常的部位進(jìn)行金相檢測(cè)，確定是否為組織偏析。 打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企打造世界軋輥行業(yè)第一強(qiáng)企 24謝謝謝謝!