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轧辊断裂原因
一、脆性断裂,此类轧辊断口形状较为平整,断口周围辊身表面较为齐整;
二、韧性断裂,此类轧辊断口形状多呈"蘑菇头"状,断口附近的辊身均成粉碎状破碎。
将二者比对发现,此次断辊事故的断辊形式为韧性断裂。脆性断裂和韧性断裂都是因为轧辊应力超过芯部强度造成的。
其产生原因与轧辊本身残余应力,轧制时机械应力以及轧辊热应力有关,特别是当辊身的表面和芯部的温差大时更容易产生。这种温差可能由不良的辊冷却,冷却中断或在新的轧制周期开始时轧辊表面过热引起。轧辊的这种表面和芯部间的巨大温差引起较大的热应力,当较大的热应力,机械应力以及轧辊的残余应力超过轧辊的芯部强度时引起断辊。



使钢水凝固后与锻钢轴形成冶金结合。随着钢液不断注入,不断凝固,结晶器向上移动,最终形成外层为高速钢,辊芯和辊颈为锻钢的复合轧辊。由于外层材料经电渣精炼,洁净度高,可满足冷轧的要求,用作冷轧工作辊。日本日立公司用ESR法生产了尺寸为φ425 mm × 1880 mm的冷轧半高速钢轧辊。ESR法存在的 问题是成本较高,且难以制造较大的轧辊,另外,电渣渣料中含较多的CaF,会逸出HF、SiF4、SF6等有害气体,危害工人健康,造成环境污染。ESR法生产的半高速钢辊坯经轻锻后,在1060℃淬火和500℃回火后加工成轧辊,表面硬度为97 HS,有良好的耐磨性和抗事故能力。 我国科学家也发明了电渣熔铸制造复合轧辊方法。以预先制造好的辊芯为电渣熔铸的内结晶器,以需复合的轧辊外套层材料为电渣熔铸的自耗电极。该装置外结晶器的内径和连体双U形坩埚金属液出口的直径等于需复合的复合轧辊的外径;自耗电极的熔化速率控制在100-1000 kg/h。自耗电极可为一根或两根以上。该方法可使复合轧辊获得较窄的过渡层和良好的复合性能。


式中D为工作辊辊径;μ为摩擦系数;K为金属平面变形抗力;E为机械弹性模量。为了轧制出更薄的板带材,必须减小工作辊辊径,采用高效的工艺润滑剂(见塑性加工工艺润滑),减小金属的变形抗力,增加轧辊的弹性模量,有效地减小轧辊的弹性压扁。现代20辊轧机上采用直径小达10mm的碳化钨轧辊,可轧制厚度小到0.001mm的极薄带钢。
工程上,一般可按下式确定工作辊辊径与成品带材厚度的比例关系 D≤1000h
当增加中间退火和轧制道次时 D≤2000h
采用异步轧制技术可突破上述最小可轧厚度的限制,其原理已不同于一般的轧制理论。
不论热轧或冷轧,轧相都是实现轧制过程中金属变形的直接工具,因此,对轧辊质量要求严格。
