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轧辊的发展史及材质

发布人:和金机械   发布时间:2021-01-02

轧辊的品种和制造工艺随冶金技术的进步和轧钢设备的演变而不断发展。中世纪轧制软的有色金属时使用强度低的灰铸铁轧辊。18世纪中叶英国掌握了轧制钢板用的冷硬铸铁轧辊的生产技术。19世纪下半叶欧洲炼钢技术的进步要求轧制大吨位的钢锭,无论是灰铸铁或冷硬铸铁轧辊的强度均已不能满足要求。含碳量为0.4%~0.6%普通铸钢轧辊相应诞生。重型锻压设备的出现使这种成分的锻造轧辊的强韧性得到进一步提高。20世纪初期合金元素的使用和热处理的引入显著改 善铸钢和锻钢热轧辊和冷轧辊的耐磨性和强韧性。热轧板带用的铸铁轧辊中加入钼后改 善了轧材的表面质量。冲洗法复合浇注明显提高了铸造轧辊的芯部强度。
  轧辊中大量使用合金元素是在二次世界大战以后,这是轧钢设备朝着大型化、连续化、高速化、自动化发展以及轧材强度提高、变形抗力加大后对轧辊性能提出高要求的结果。这段时期中先后出现了半钢轧辊以及球墨铸铁轧辊。20世纪60年代以后又研制成功了粉末碳化钨轧辊。70年代初期在日本和欧洲广泛推广的轧辊的离心铸造技术、差温热处理技术等使板带轧辊的综合性能显著改 善。复合高铬铸铁轧辊也成功地用于热带轧机上。同期,锻造白口铁和半钢轧辊在日本得到应用。80年代欧洲又推出高铬钢轧辊及超深淬硬层的冷轧辊以及用于小型型钢及线材精轧的特殊合金铸铁轧辊。当代轧钢技术的发展促使高性能轧辊的开发研制。采用离心铸造法和新的复合方法如连续浇注复合法(CPC法)、喷射沉积法(Osprey法)、电渣焊法以及热等静压法生产的芯部为强韧性好的锻钢或球墨铸铁、外层为高速钢系列的复合轧辊以及金属陶瓷轧辊已分别在欧洲、日本新一代型材、线材、带钢轧机上得到应用。
  我国从20世纪30年代开始成批生产铸造轧辊,但品种极少。50年代末在河北邢台建立起我国一个轧辊厂。1958年鞍山钢铁公司在国际上试制并使用了1050初轧用大型球墨铸铁轧辊。60年代相继制造成功冷轧工作辊和大型锻钢轧辊。70年代末太原钢铁公司和北京钢铁研究总院共同试制成功炉卷轧机和热连轧宽带钢机组用的离心铸造铸铁轧辊,试制成功热宽带钢轧机用半钢工作辊和冷轧宽带钢轧机用工作辊。80年代我国又陆续研制成功大型锻钢支承辊、锻造半钢和锻造白口铸铁轧辊、粉末碳化钨辊环、高铬铸铁轧辊等新品种。到90年代,我国轧辊生产已基本满足国内需要并有部分出口,但品种有待增加,质量尚须提高。
  常用轧辊的材质选择
  1工作辊材质的选择
  粗轧前段工作辊(R1):粗轧前段工作辊具有强韧性、耐磨性及抗热裂性。硬度范围为HS40—55左右。一般选用60CrNiMo铸钢等材质轧辊。
  粗轧后段工作辊(R2):粗轧后段工作辊要求使用耐热裂性能良好的材质。一般选用半钢、高铬钢、高速钢等材质。
  精轧前段工作辊(F1-4):精轧前段工作辊温度高,负荷大。一般选用铸造半钢和高铬离心复合铸铁等材质。高铬离心复合铸铁具有较高的辊面耐磨性和抗热裂性,而且能抑 制辊面斑带缺陷。
  精轧后段工作辊(F5-7):精轧后段工作辊使用在轧制的终末阶段,对产品质量,表面状态产生非常重要的影响。对轧辊性能需要主要是高硬度、耐磨损、耐压痕、抗剥落和抗热裂,一般选用无限冷硬铸铁(普通型、改进型)等材质。
  2支承辊、立辊材质的选择
  无论是粗轧用的或是精轧用的支承辊都要求有好的抗热裂性、耐磨性、耐疲劳性和较高的强度。材质方面一般选用复合铸钢、合金锻钢(Cr3、Cr5)等材质。

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