高速钢轧辊.doc

高速钢轧辊的特征及使用技术要求
目前人们所称的高速钢轧辊均为高碳高速钢复合轧辊，即轧辊的工作层材料采用高碳高速钢，轧辊的芯部材料采用球墨铸铁、石墨钢或锻钢等，两种不同的材料通过离心铸造或者是采用CPC工艺复合而成，与传统的M2、M4等标准类型钨钼高速钢有着本质上的区别。在正常的轧制条件下，高速钢轧辊的使用寿命是合金铸铁轧辊3倍以上。
一、高速钢轧辊的特点
1、高速钢轧辊含碳量较高，而且含有较高的钒、铬、钨、钼、铌等合金元素，因此，轧辊组织中碳化物的类型以MC型和M2C型为主，碳化物硬度高、耐磨性好。
2、高速钢轧辊具有较好的热稳定性，在轧制温度下，辊面具有较高的硬度和良好的耐磨性。
3、高速钢轧辊具有良好的淬透性，从辊身表面到工作层内部的硬度几乎不降，从而确保轧辊从外到内具有同等良好的耐磨性。
4、轧辊使用过程中，在良好的冷却条件下，辊身表面形成薄而致密的氧化膜，这种均匀、薄而致密的氧化膜长时间存在而不脱落，使得高速钢轧辊耐磨性得到显著提高。
5、高速钢轧辊在轧制时辊面氧化膜的形成，降低了轧材与辊面间的磨擦，因此在轧制过程中易引起打滑现象，使轧机调整难度增加。
6、高速钢材料膨胀系数大，导热性能好，在轧制时易引起辊形变化，影响轧材精度。因此，高速钢轧辊在板带材轧机上使用时，不仅要改变冷却系统的设计，而且还要重新改变辊形的设计。
7、由于高速钢轧辊芯部采用合金球墨铸铁、石墨钢或者是锻钢等材料制成，因此轧辊辊颈强度高。
8、由于高速钢材料耐磨性好、抗事故能力差，因此高速钢轧辊使用效果的好坏不仅取决于高速钢轧辊本身的质量，而且更重要取决于轧辊的使用条件和轧辊的维护保养。
二、高速钢轧辊的加工
轧辊的硬度提高后，轧辊的加工难度相应就增加，对用于线、棒材轧机高速钢轧辊的孔型加工，特别是轧制螺纹钢轧辊在重复使用时的切削加工，由于是断续切削，其加工难度更大，因此选用合理的加工刀具和切削用量是决定高速钢轧辊能否在线棒材轧机上正常使用的先决条件。
在加工刀具选用上，如果有条件可采用进口的立方氮化硼（CBN）或进口的硬质合金K01系列，如瑞典山特维克的HIP等牌号。如果是国产刀具，可选用YD500或YD05或YG6A等硬质合金刀具，对于轧制螺纹钢轧辊重复使用时的车削必须采用硬质合金刀具。
高速钢轧辊的切削用量，如果是平辊外圆加工，车削速度选用10m/min左右，进刀深度选用1-3mm，进给量选用0.2-0.5mm/r；如果是孔型加工或螺纹孔重复车削，车削速度选用5m/min左右，进刀深度选用0.1-0.2mm比较理想。
对于螺纹钢的轧制，轧槽上需铣肋筋，铣床可采用飞刀铣床，铣刀可采用YD500或YD05或YTI等硬质合金铣刀。
总之，对于高速钢轧辊无论是孔型的车削加工，还是螺纹槽的铣削加工，难度都很大，其加工工时是合金铸铁轧辊的3-4倍。
三、线棒材轧机高速钢轧辊的冷却条件及要求
在轧制过程中，对轧辊进行冷却有三个目的，一是防止轧辊过热最终导致剥落；二是防止辊面温度过高，致使辊面组织发生变化，影响轧辊耐磨性和轧材表面质量；三是延长热疲劳裂纹形成的时间和阻止热疲劳裂纹的扩展。轧辊受热主要来自与轧件的接触，但是轧件变形对轧辊受热也有一定的影响。通常认为轧件与轧辊接触区的温度是轧件温度和轧辊温度的平均值。所以轧辊与轧件接触的辊面瞬间温度可达到500℃左右。特别是无头轧制技术的引入，对轧辊承受条件的要求更加苛刻，如何使辊面温度快速冷却极为重要。理想的冷却系统应当是呈环形分布的一系列喷嘴，这些喷嘴能保证向轧槽喷射出持续、充足的水流，在这些喷嘴中，靠近出口导卫处应为主喷嘴，从此喷嘴喷出的水量为整个轧槽上总水量的30%，喷射角度为20-30度，此喷嘴的作用是保证把冷却水迅速喷到轧槽中刚刚脱离轧件的部位上，这一点特别重要。水压控制在0.5Mpa以上，单辊每槽水量不低于300L/min，应保证有70%-80%的水量在出口侧。冷却水必须全部冲在轧槽内，由于下辊的冷却条件比上辊差，因此下辊的水量比上辊要适当多一些，冷却水要进行沉淀，并尽可能降低固体粒子的含量。
尽管每套轧机的轧辊水冷装置、冷却方式、冷却水量、水压及喷嘴角度都有较大的差别。但是，降低轧辊辊面温度，保持均匀温度分布的轧辊冷却，确保辊面的冷却效果，对于提高轧辊的使用寿命和改善轧材表面质量都是至关重要的。在冷却方式和水压相近的情况下，增加轧辊的冷却水量对降低轧辊温度、减少辊面热裂纹具有显著的效果。
四、高速钢轧辊轧制事故处理
据统计，目前我国冶金轧辊非正常使用的消耗将占整个轧辊消耗量的30%左右，因此加强企业现场管理、严格轧制工艺、确保轧
机正常运转、减少轧制事故，对降低轧辊的消耗是极为重要的。当线棒材轧机使用高速钢轧辊出现卡钢或堆钢时，应立即停水，迅速将上辊抬起，使轧材离开辊面并同时将堆积在下辊上的轧材立即