鲍松林

摘 要：简单分析了二辊粗轧机的特点，描述抗疲劳耐冲击轧辊的内部组织，介绍了在实践使用过程中地表现出的优势和带来的效益。

关键词：抗疲劳冲击；轧辊；对比

中图分类号： TG333.17 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）32-195-2

0 引言

随着对生产效率的追求和产品质量的需求不断增加，对轧辊的性能要求日益提高，轧辊的制造和使用技术也得到了突破性发展。抗疲劳耐冲击轧辊的出现正是在此背景下出现的一种高性能轧辊，适用于热带两辊粗轧、中板和宽厚板两辊粗轧机架，用于替代合金铸钢或复合石墨钢轧辊，使用性能成倍提高[1]。

1 二辊轧机特点以及对轧辊性能的要求

1.1 二辊轧机的特点

①承担主要轧制变形，压下量大，特别是品种钢比例增大，轧制压力较大；

②入口坯料较大时，须适当考虑咬入性能；

③轧制速度相对较慢，约在1～10m/s；

④轧制温度相对较高，一般在1000℃以上。

1.2 轧辊性能的要求

①轧辊应具有较高的刚度，高的辊颈强度，能承受较大轧制力矩作用；

②良好的咬入性能和高的抗冲击性能，由于钢坯较大，咬入时存在较大冲击；

③接触轧件温度较高，要有高的抗热裂性；

④使用周期长，要具有良好的辊身表面耐磨性[2]。

2 抗疲劳耐冲击粗轧辊的内部组织简介

抗疲劳耐冲击粗轧辊是在传统合金铸钢轧辊基础上发展而来，主要目的是改善合金铸钢材质在粗轧机架使用时的耐磨性、抗热裂性，通过添加较多的Cr和适量的V合金元素，使得轧辊具有较好的耐热疲劳性、高的导热性，使用中热裂纹萌生和扩展缓慢等高温优良性能。

Cr是较强的碳化物形成元素，随其含量的不同在轧辊基体组织中可形成不同类型的碳化物，同时有一部分固溶于基体之中。当Cr含量達到一定值时，开始生成M7C3型合金碳化物，显微硬度可达HV 1200—1600，耐磨质点硬度的提高，可显著提高轧辊的耐磨性；基体固溶Cr元素可显著增加奥氏体稳定性，降低临界转变速度，从而增加材料的淬透性和淬硬性，提高轧辊的抗疲劳性能。

V与C具有极强的亲和力，易形成稳定的VC，存在于晶粒边界，抑制晶粒长大，细化晶粒，增加轧辊抗拉强度，增强抗热裂性，减缓裂纹的扩展，提高轧辊综合机械性能[3]，图1为轧辊金相组织。

另外，根据硬度要求不同，抗疲劳耐冲击粗轧辊采用了不同的铸造方式，对于硬度要求较低的轧辊，可采用整体铸造方式；对于较高硬度要求，为兼顾外层高硬度、高耐磨性和辊颈强韧性，须采用复合铸造方式。

3 与传统轧辊的对比

抗疲劳耐冲击粗轧辊目前在线棒材轧机粗轧机架也得到了很好的推广使用，其使用性能较传统球铁材质大大提高，综合性价比存在很大的优越性。

由于抗疲劳耐冲击轧辊具有优异的耐磨性、抗冲击性和抗热裂性，因此使用寿命是传统轧辊的2～3倍。采用抗疲劳耐冲击轧辊能够降低换辊次数和用辊量，辊耗和生产成本显著下降，同时，还可提高进入精轧轧件精度和表面质量，减轻轧机对精轧轧辊的磨损，从而提高成品精度和表面质量[4]。

4 抗疲劳耐冲击轧辊在实际中的应用

4.1 实践中的应用对象

近年，抗疲劳耐冲击轧辊首先在热轧粗轧机架得到应用，又逐渐推广到热轧中轧前段机架。

4.2 实践中使用的效果

此对轧辊用于粗轧机架，轧制品种钢如冷墩钢、焊条钢、硅钢等，轧辊的使用效果很好，主要表现有以下几点。

①良好的耐磨性：单槽轧制量比珠光体粗轧辊提高100%以上，传统轧辊单槽过钢量在5000-6000t，而此对轧辊的单槽过钢量达到了12000-13000t。正常轧制时，传统轧辊的每次车削量达到18-22mm，抗疲劳耐冲击粗轧辊的修磨量在10-14mm，每次车削量降低50%。

②良好的抗冷热性：此条轧线全部生产品种钢，粗轧温度较高，传统的珠光体球铁轧辊下机后，槽底热裂纹较严重，而抗疲劳耐冲击粗轧辊下机后辊身表面质量远远优于珠光体粗轧辊，冷热疲劳裂纹几乎很少，如图2，图3所示。

③实轧效果好：即具有优异的抗冷热疲劳和耐冲击性能，又具有较高的耐磨性和辊颈强度，减少在机磨损、降低裂纹产生扩展能力和保证轧辊的安全性。大大提高了轧材的品质、轧辊的轧制寿命和轧辊的性价比，节能降耗，带来了较好的经济效益。

参 考 文 献

[1] 熊及滋，等.压力加工设备[M].冶金工业出版社，1994.

[2] 王廷溥.轧钢工艺学[M].北京冶金工业出版社，1989.

[3] 崔忠圻.金属学与热处理[M].机械工业出版社，1999.

[4] 段小勇.金属压力加工理论基础[M].冶金工业出版社，2004.