轧辊基本知识-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
轧辊轧制时有关工艺问题
轧辊是轧钢厂轧机的最主要生产工具，直接对轧件进行轧制加工，完成轧制过程的基本工序——金属的塑性变形。它不仅与产品质量，产量，经济效益等都有直接的关系，是生产过程中非常重要的一个因素。轧辊的好坏将直接影响产品的机械性能，尺寸精度，板型以及表面质量。其次轧辊好坏也将直接影响生产的产量，如轧辊换辊次数的增加将使生产产量直接下降。在板带热轧中一般一个换辊周期可轧2000－2500吨的轧制产量，如采用ORG在线磨辊技术产量可扩大到3500吨以上，同样如采用高速钢轧辊产量还能上升，相反如采用低质量轧辊，换辊次数就明显增加，产量就下降。由于轧辊本身是一个生产消耗件，辊耗大小就直接影响工序成本，经济效益就会明显变化。因此，希望轧辊制造厂能不断开发出新的高效的轧辊产品，和不断提高轧辊质量水平，同时钢铁生产厂又能不断加强轧辊管理，那对钢铁企业和轧辊企业均能产生很好的经济效益。
一，轧辊基本知识
1，轧辊定义和分类
轧辊是直接对轧件进行轧制加工，完成轧制过程的金属的塑性变形的主要部件。按轧钢机类型可分为钢板轧辊和型钢轧辊,如图1所示。钢板轧辊的辊身一般呈圆柱形，如图1a所示,主要参数为辊身长度，也是轧机的标称，如1580轧机，1700轧机，2050轧机等。有时热轧轧辊的辊身呈微凹，当受热膨胀时，可保持轧辊较好的板
型。而冷轧轧辊的辊身呈微凸，当它受力弯曲时，也可保持轧辊较好的板型。型钢轧机的轧辊辊身上有轧槽，根据工艺要求配置相应的孔型，粗轧机有较多的轧槽，精轧机则较少，如图1b所示，型钢轧机主要参数为轧辊的直径，也是轧辊的名义直径或轧机的标称，如1300初轧机，650型钢轧机等，如在一条生产线上有若干个工作机座，则以最后一架的轧辊名义直径作为轧钢机的标称。由于初轧机，型钢轧机是有槽的，而且轧辊在使用过程中由粗变细是变化的。故该类轧机的轧辊名义直径是以齿轮座的中心距作为轧辊名义直径，初轧机以轧辊辊环外径定为轧辊的名义直径。
图1轧辊类型图a钢板轧辊，b型钢轧辊，
板带轧机则没有名义直径之称呼，轧机主要参数是辊身长度，各机架辊身长度是一致的。各类轧机轧辊名义直径D与辊身长度L是有一定比例的，可参考表1所示：
表1各类轧机的L/D之比
轧机名称L/D之比轧机名称L/D之比
初轧机－精轧机－
型钢轧机－中厚板轧机－
粗轧机－二辊薄板轧机－
轧辊是由辊身，辊颈和轴头三部分组成。辊颈安装在轴承中，并通过轴承座和压下装置把轧制力传给机架。轴头与联接轴相联，传递轧制扭矩。轴头有三种主要形式：梅花轴头如图2a，万向轴头如图2b，带鍵槽轴头如图2c，不带鍵槽轴头如图2d，带平台轴头如图
2e。直径超过400mm的冷轧辊从热处理工艺需要要在轧辊辊身中心鏜一个中心孔以确保热处理质量。
图2轧辊轴头的基本类型a梅花轴头，b万向轴头，c带鍵槽轴头，d不带鍵槽轴头，e带平台轴头。
2，轧辊重车率
在轧制过程中，轧辊辊面因工作磨损，需不止一次地重车或重磨。轧辊工作表面每次的重车量为－5mm，重磨量为－0.5mm。轧辊直径减少到一定程度后，即不能再使用。轧辊从开始使用直到报
废，其全部重车量与轧辊名义直径的百分比称为重车率。初轧机轧辊的重车率受咬入能力和表面硬度的限制，钢板轧机轧辊只受表面硬度的限制。表2是各种轧机的轧辊重车率。
表2各种轧机的轧辊重车率
3，轧辊材质
轧辊材质是指制造轧辊所用材料。经过多年的生产实践，对各种轧机的轧辊均已确定了较合适的材料。在选择轧辊材料时，除考虑轧辊的工作要求与特点外，还要根据轧辊常见的破坏形式和破坏原因，按轧辊材料标准来选择合适材质。
常用的轧辊材料有锻钢，铸钢和铸铁等。随着1988年铸造高速钢轧辊首先在日本带钢热轧上得到成功应用，随后美国和欧洲也引入铸造高速钢轧辊技术，接着，线材，棒材及冷轧带钢轧机上也开始使用高速钢轧辊铸造，并得到满意效果。宝钢1580热轧在F1－5轧机工作辊上也采用高速钢轧辊，辊耗已降至0.4kg/t，2008年宝钢1880热轧辊耗下降为0.342kg/t。其它邯钢，鞍钢1780热轧也得到应用。
1），锻钢，
用于轧辊的合金锻钢在我国“原一机部重型行业统一标准”中已有规定（Q/ZB62－73）。热轧轧辊有55Mn2,55Cr，60CrMnMo，
60SiMnMo等，冷轧轧辊有9Cr，9Cr2,9Crv，9Cr2W，9Cr2Mo，
60CrMoV，80CrNi3W,80CrMoV等。
2），铸钢，
用于轧辊的铸钢种类有ZG70，ZG70Mn，ZG8Cr，ZG75Mo等。3），铸铁，
铸铁可分为普通铸铁，合金铸铁和球墨铸铁。铸造轧辊时，采用不同的铸型，可以得到不同硬度的铸铁轧辊。因此，有半冷硬，冷硬和无限冷硬轧辊之分。半冷硬轧辊表面没有明显的白口层，辊面硬度HS≥50。冷硬轧辊，表面有明显的白口层，心部为灰口层，中间为麻口层，辊面硬度≥60，无限冷硬轧辊表面是白口层，但白口层与灰口层之间没有明显的界限，辊面硬度≥65。铸铁轧辊硬度高，表面光滑，耐磨，制造过程简单且价格便宜。其缺点是强度低于铸钢轧辊。只有球墨铸铁轧辊的强度较好，因此，得到较广泛的应用。
4，型钢轧辊，
这类轧机的轧辊受力较大且有冲击负荷。因此，轧辊应要有足夠的强度，而辊面硬度要求可放在第二位（HS＜30－40）。初轧机轧辊常用高强度铸钢或锻钢，主要材料有40Cr，50CrNi，60CrMoV，60CrMnMo，60SiMnMo等。型钢粗轧机轧辊多采用铸钢，如
ZG70，ZG70Mn。锻钢轧辊的综合机械性能较好，但加工较困难，价
轧辊基础知识 1-什么是轧辊，轧辊的种类有哪些？ 轧辊是使（轧材）金属产生塑性变形的工具，是决定轧机效率和轧材质量的重要消耗部件。轧辊种类按成型方法可分为铸造轧辊和锻造轧辊；按工艺方法分为整体轧辊、冶金复合轧辊和组合轧辊。整体轧辊分为整体铸造和整体锻造轧辊两种。 冶金复合铸造轧辊主要有半冲洗复合铸造、溢流（全冲洗法）复合铸造、离心复合铸造三种，此外还有连续浇铸包覆（CPC－Continuous PouringProcess for Cladding）、喷射沉积法、热等静压（HIP－Hot Isostatically Pressed）、电渣熔焊等特殊复合方法制造的复合轧辊种类。组合轧辊主要是镶套组合轧辊。 2-什么是整体轧辊？ 整体轧辊是相对于复合轧辊而言的，整体轧辊的辊身外层与心部以及辊颈采用单一材质铸造或锻造而成，辊身外层和辊颈不同的组织、性能通过铸造或锻造工艺以及热处理工艺过程来控制和调整。 锻造轧辊和静态铸造的轧辊均属于整体轧辊。 3-轧辊按材质主要分为哪几种类别？ 轧辊按制造材料主要划分为铸钢系列轧辊、铸铁系列轧辊和锻造系列轧辊三大类别。 4-什么是铸造轧辊，铸造轧辊主要有哪些种类？ 铸造轧辊是指将冶炼钢水或熔炼铁水直接浇注成型这一生产方式制造的轧辊种类。铸造轧辊按材质又可分为铸钢轧辊和铸铁轧辊两类；按制造方法又可分为整体铸造轧辊和复合铸造轧辊两类。 5-哪些轧辊适合于整体铸造生产？ 初轧机、钢坯连轧机、大型型钢和轨梁轧机、热轧板带钢轧机破鳞和轧边机、型钢万能轧机的轧边机，还有小型型钢、线棒材轧机的粗轧机架等轧机使用的轧辊，大多采用整体铸造方法生产，这类轧辊使用层较厚，孔型较深。另外，热轧板带轧机的二辊粗轧辊也适合于整体铸造生产。 整体铸造轧辊的工艺方法相对简单，制造成本低。 6-什么是复合铸造轧辊？ 复合铸造轧辊指轧辊辊身外层与心部以及辊颈采用两种或两种以上材质复合铸造而成，辊身外层和辊颈分别通过不同材质的成分设计和热处理工艺获得要求的组织和性能。复合铸造方法有半冲洗复合铸造、离心复合与溢流复合三种，复合铸造轧辊需要特殊的工艺装备，工艺相对复杂，控制难度大，需要较高的制造成本。 7-复合铸造适合于哪些轧辊的生产？ 复合铸造适合于生产那些工作负荷大、轧材质量要求高的轧辊。这类轧辊辊身和辊颈性能要求相差悬殊，辊身表面硬度要求高，辊颈又要求较高的强度和韧性。例如热带连轧机的工作辊、支撑辊；中厚板、宽厚板轧机的工作辊；平整轧机的工作辊和支撑辊；型钢万能轧机的辊环；小型型钢、棒线材轧机的精轧辊及无缝钢管轧机连轧管轧辊和张减径辊环等。 近几年离心复合高铬铸铁小立辊在国内外热带连轧机上得到越来越多的采用，表现出优良的耐
轧辊材料及热处理工艺 轧辊的寿命主要取决于轧辊的内在性能和工作受力，内在性能包括强度和硬度等方面。要使轧辊具有足够的强度，主要从轧辊材料方面来考虑；硬度通常是指轧辊工作表面的硬度，它决定轧辊的耐磨性，在一定程度上也决定轧辊的使用寿命，通过合理的材料选用和热处理方式可以满足轧辊的硬度要求。概述了传统的轧辊选材及其热处理工艺，同时，对轧辊材料及其热处理工艺的发展进行了展望。 传统冷轧辊材料及其热处理方式 冷轧辊在工作过程中要承受很大的轧制压力，加上轧件的焊缝、夹杂、边裂等问题，容易导致瞬间高温，使工作辊受到强烈热冲击造成裂纹、粘辊甚至剥落而报废。因此，冷轧辊要有抵抗因弯曲、扭转、剪切应力引起的开裂和剥落的能力，同时也要有高的耐磨性、接触疲劳强度、断裂韧性和热冲击强度等。 国内外冷轧工作辊一般使用的材质有ＧＣｒ15、9Ｃｒ2、9Ｃｒ、9ＣｒＶ、9Ｃｒ2Ｗ、9Ｃｒ2Ｍｏ、60ＣｒＭｏＶ、80ＣｒＮｉ3Ｗ、8ＣｒＭｏＶ、86ＣｒＭｏＶ7、Ｍｏ3Ａ等。 20世纪50～60年代，这一时期的轧件多为碳素结构钢，强度和
硬度不高，所以轧辊一般采用1.5%～2%Ｃｒ锻钢。此类钢的最终热处理通常采用淬火加低温回火，常见的淬火方式有感应表面淬火和整体加热淬火。其主要任务是考虑如何提高轧辊的耐磨性能、抗剥落性能，并提高淬硬层深度，尽量保证轧辊表面组织均匀，改善轧辊表层金属组织的稳定性。 从20世纪70年代开始，随着轧件合金化程度的提高，高强度低合金结构钢(ＨＳＬＡ)的广泛应用，轧件的强度和硬度也随之增加，对轧辊材料的强度和硬度也提出了更高的要求，国际上普遍开始采用铬含量约2%的Ｃｒ-Ｍｏ型或Ｃｒ-Ｍｏ-Ｖ型钢工作辊，如我国一直使用的9Ｃｒ2Ｍｏ、9Ｃｒ2ＭｏＶ和86ＣｒＭｏＶ7、俄罗斯的9Ｘ2ＭΦ、西德的86Ｃｒ2ＭｏＶ7、日本的ＭＣ2等。这类材质的合金化程度较低，在经过最终热处理后，其淬硬层深度一般为12～15ｍｍ(半径)，仅能满足一般要求，而且使用中剥落和裂纹倾向严重，轧制寿命低。 通过改进热处理方式，即进行重淬1～2次，提高了该类轧辊的淬硬层，但每次重淬不仅需要一定的热处理费用，而且会使轧辊直径都要损失5ｍｍ左右，同时轧辊在经过多次热处理后容易变形，难以满足高精度轧辊的形位公差要求。因此，研制深淬硬层冷轧辊不仅可以大幅度地降低冷轧辊的消耗，减少轧辊在使用过程中的重新淬火次数，延长轧辊寿命，具有重大的经济效益。
101合金冷硬铸铁轧辊 合金冷硬铸铁轧辊（辊环）是利用铁水自身的过冷度和模具表面激冷，同时添加Ni、Cr、Mo合金元素的办法制造的一种铸铁轧辊，辊身工作层基体组织内基本上没有游离态石墨，因而其硬度高，具有优良的耐磨损性能。 此类材质可用静态复合浇注工艺生产大型规格轧辊，使辊身具有高的硬度而辊颈具有高的强韧性，表现出良好的热稳定性和抗事故性。 102 合金无界冷硬铸铁轧辊 合金无界冷硬铸铁轧辊（辊环），以其工作层中有细小的石墨析出物为特征而区别于冷硬铸铁轧辊。石墨均匀分散在整个辊身截面，其数量和尺寸随深度而增加。本公司提供的合金无界冷硬铸铁轧辊，由于添加了锰、铬、镍、钼等合金元素，加上少量细小石墨的存在，不仅提高了轧辊的抗剥落性、抗热裂性和抗磨损等性能，而且辊身工作层具有较小的硬度落差。表面的微细石墨孔隙还能改善轧辊的咬入能力。
103合金球铁轧辊 合金球墨铸铁轧辊（辊环），以基体组织中的石墨呈球状为特征，通过调整镍、铬、钼合金元素和特定的热处理制度，可以制成普通球墨铸铁、大型合金球墨铸铁、珠光体球墨铸铁和针状球墨铸铁不同系列的轧辊（辊环）。这些产品具有良好的强度、高温性能和抗事故性能，工作层硬度落差极小。 化学成分(%)
SGAC型钢连轧机中轧、精轧机架，无缝钢管轧机轧辊及辊环，棒、线材， 螺纹钢轧机中轧、预精轧、精轧机架轧辊及辊环 承制范围 类别辊身直径（mm）辊身长度（mm） 轧辊适用于各种规格轧辊的制造 辊环Φ190-1500900(max.) 104 高镍铬无界冷硬铸铁轧辊 高镍铬无界冷硬复合铸铁轧辊是采用离心或全冲洗方法制造的高性能轧辊，通过提高镍、铬、钼等合金元素的含量，获得高的组织、碳化物显微硬度；配合特殊热处理得到组织均匀、致密及硬度落差小的工作层；同时含有少量游离石墨，从而具有良好的耐磨损性、抗热裂、抗剥落及抗压痕性能。 外层厚度可适应需要而调整，芯部采用韧性灰口铸铁或高强度球墨铸铁，使芯部及辊颈具有满意的强韧性。使用中充分水冷是必要的。 化学成分(%) 代号C Si Mn Cr Ni Mo HNiCr-1 代号硬度 HS 抗拉强度 MPa 抗弯强度 HS 冲击韧性 ×104J/m2 弹性模量 kMPa HNiCr-170-85350-450450-6503-7150-190 HNiCr-260-75350-450450-6502-6150-190灰芯35-50﹥1903503-7110-150球芯35-50﹥3505504-7160-190硬度分布曲线示例： 距表面距离（m m） 用途： 热带连轧精轧后段工作辊 宽、中厚板轧机粗轧、精轧机架工作辊 热带（板）四辊平整机工作辊、支撑辊，横切平整辊 炉卷轧机工作辊高速线材轧机预精轧辊环有色金属板材轧机工作辊
Q195 、Q215 ，用于铆钉、开口销等及冲压零件和焊接构件。 Q235 、Q255 ，用于螺栓、螺母、拉杆、连杆及建筑、桥梁结 构件。 Q275 ，用于强度较高转轴、心轴、齿轮等。 Q345 ，用于船舶、桥梁、车辆、大型钢结构。 08 钢，含碳量低，塑性好，主要用于制造冷冲压零件。 10、20 钢，常用于制造冲压件和焊接件。也常用于制造渗碳件。 35、40、45、50 钢属中碳钢，经热处理后可获得良好的综合力学性能，主要用制造齿轮、套筒、轴类零件等。这几种钢在机械制造中应用非常广泛。 T7、T8 钢，用于制造具有较高韧性的工具，如冲头、凿子等。 T9、T10、T11 钢，用作要求中等韧性、高硬度的刃具，如钻头、 丝锥、锯条等。 T12、T13 钢，用于要求更高硬度、高耐磨性的锉刀、拉丝模具 等。 （二）合金钢 合金钢的分类方法有多种，常见的有以下两种。 （1）按用途分类? 分为三类：
合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的机械零件和工程构 件； 合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的刃具、量具和模具； 特殊性能钢，具有特殊物理和化学性能的钢，如不锈钢、耐热钢、 耐磨钢等。 （2）铵合金元素总含量多少分类? 分为三类： 低合金钢，合金元素总含量小于5%； 中合金钢，合金元素总含量为5%- 10%; 高合金钢，合金元素总含量大于10%。 2．合金钢牌号的表示方法 合金钢是按钢材的含碳量以及所含合金元素的种类和数量编号 的。 ①钢号首部是表示含碳量以及所含合金结构钢与碳素结构钢相同，以万分之一的碳作为单位，如首部数字为45，则表示平均含碳量为%；合金工具钢以千分之一的碳作为单位，如首部数字为 5，则表示平均含碳量为%。 ②在表示含碳量的数字后面，用元素的化学符号表示出所含的 合金元素。合金元素的含量以百分之几表示，当平均含量小于%时，只标明元素符号，不标含量。如25Mn2V表示平均含碳量为%含
轧辊使用管理规程 在冷轧生产过程中轧辊及轴承的消耗，在生产成本中所占的比例达到20%左右，因此降低轧辊及轴承的消耗能为我厂取得良好的经济效益。 一．轧辊的存放与吊运 1．轧辊根据订货合同进厂后，分批，分规格存放，并 应放整齐。一般轧辊只放一层，这样便于轴承装配时配辊。 2. 轧辊在吊运过程中防止受到任何损伤。 3. 轧辊应存放在干燥通风的室内，地上铺上黑心棉防 止受潮。表面应涂上防锈油，并用辊架或方木垫离地面。 4. 下机后的热辊不可堆放在湿冷的地面上，应平放在 黑心棉上并用辊架或方木垫离地面，还应避免轧辊之间的 相互碰撞，下机后的热辊如发现裂纹或掉肉应马上用黑心 棉包裹起来以保温。 二．轧辊的使用 1. 轧辊在使用前。应先查看其磨削记录及常规检测记 录，确定这些记录无异常时，还应擦去表面油污，灰尘和 锈迹，特别仔细检查辊身和辊颈表面是否有划痕、绣斑、 裂纹等缺陷。不允许把有表面缺陷的轧辊上轧机使用。 2. 新辊入库前，应清洁干净，并按材质测量轧辊的尺寸， 硬度并探伤如无问题应精磨达到我厂产品要求的工艺光 洁度，再涂上防锈油。入库存放，光洁度在0.8UM左右。
3. 严格按照配对辊进行装配，工作辊直径差小于3MM，直径大的做下辊。中间辊配对直径小于6MM，直径较大的做上辊。支撑辊配对直径差小于20MM，直径大的做下辊。如因其他原因找不到另一根配对辊时，将另一根闲置，待有配对辊时再进行装配。 4 轧辊为杜绝上下机间隔的时间过短产生疲劳破坏和温度较高磨削产生烧伤和裂纹，下机后不可立即进行磨削。待辊子全部冷却后再进行磨削，要做到磨削上机周转有序。工作辊，中间辊下机后24小时后才可磨削，支撑辊48小时候才可磨削。 5 工作辊上机工作一段时间一般规定为八个小时。磨削时如果正常换辊，每次最小修磨量能保证把疲劳层消除，此层深度一般为0.15-0.20MM。如非正常换辊（裂纹、掉肉等）磨去这些缺陷后再磨去0.1-0.15MM才可以。 6 中间辊上机时间一般规定为36小时更换一次。在中间辊磨削时，每次最小修磨量为0.20-0.30MM。如非正常换辊，磨去缺陷后再磨去0.15-0.20MM 7 支撑辊上机时间一般规定为20天一个月更换一次，在进行修磨时应能保证去掉疲劳层，每次最小修磨量为0.80-1.20MM，以防止剥落。 8 下机后检查轧辊的辊面情况，划伤、打滑‘嘞痕、剥落粘辊并确定处理方法。
forming1950专注锻造、冲压、钣金成形行业，汇聚作者与读者、用户与装配商、行业与市场最新动态，通过行业市场类、技术交互类、技术文章类题材为锻压行业打造一流的交流学习、技术传播、信息服务平台。锻造工艺(Forging Process)是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。 变形温度 钢的开始再结晶温度约为727℃，但普遍采用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻。 坯料 根据坯料的移动方式，锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。 1、自由锻。利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁（砧块）间产生变形以获得所需锻件，主要有手工锻造和机械锻造两种。 2、模锻。模锻又分为开式模锻和闭式模锻．金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，又可分为冷镦、辊锻、径向锻造和挤压等等。 3、闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边，材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。但是，应注意不能使坯料完全受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。 锻模 根据锻模的运动方式，锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等方式。摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。为了提高材料的利用率，辊锻和横轧可用作细长材料的前道工序加工。与自由锻一样的旋转锻造也是局部成形的，它的优点是与锻件尺寸相比，锻造力较小情况下也可实现形成。包括自由锻在内的这种锻造方式，加工时材料从模具面附近向自由表面扩展，因此，很难保证精度，所以，将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机控制，就可用较低的锻造力获得形状复杂、精度高的产品,例如生产品种多、尺寸大的汽轮机叶片等锻件。锻造设备的模具运动与自由度是不一致的，根据下死点变形限制特点，锻造设备可分为下述四种形式： 1、限制锻造力形式：油压直接驱动滑块的油压机。 2、准冲程限制方式：油压驱动曲柄连杆机构的油压机。 3、冲程限制方式：曲柄、连杆和楔机构驱动滑块的机械式压力机。 4、能量限制方式：利用螺旋机构的螺旋和磨擦压力机。 重型航空模锻液压机进行热试为了获得高的精度应注意防止下死点处过载，控制速度和模具位置。因为这些都会对锻件公差、形状精度和锻模寿命有影响。另外，为了保持精度，还应注意调整滑块导轨间隙、保证刚度，调整下死点和利用补助传动装置等措施。 滑块 还有滑块垂直和水平运动(用于细长件的锻造、润滑冷却和高速生产的零件锻造)方式之分，利用补偿装置可
邢台机械轧辊集团 有限公司 技术中心 冷轧技术的发展与锻钢冷轧辊的制造技术进步及锻钢冷轧辊使用维护
邢台机械轧辊集团有限公司一.前言 二.冷轧工艺流程及冷轧板主要质量指标 三.冷轧机几种主要类型及板型控制技术 四.冷轧辊主要技术特性及生产工艺流程 五.冷轧辊在轧钢中的消耗及冷轧辊使用 性能评价 六.锻钢冷轧辊的发展趋势 七.锻钢冷轧辊使用维护与管理 目录
邢台机械轧辊集团有限公司 前言 一、前言 钢的冷轧是在19世纪中叶始于德国，当时只能生产低碳钢20－25mm 窄带，美国早在1920年第一次成功地轧制出宽带钢。1924年在美国的阿姆科钢铁公司巴特勒（Bulter ）建成世界上第一套三机架四辊串列式冷轧机，从上世纪50年代美国开始建造五机架串列式冷轧机。为轧制更薄的镀锡原,上世纪60年代初美国杨斯顿板管公司建成世界上第一套六机架冷连轧机。日本新日铁广畑厂的过程联合全连续生产线(FIPL),于1986年开工，广畑厂自FIPL 线投产后产量激增，工时利用率高达95％，收得率增至96.9%，能耗下降40％。该厂FIPL 在全世界首次将酸洗－冷轧－连续退火及精整过程实现全连续生产。 我国冷轧宽带钢的生产开始于1960年，首先建立了1700mm 单机架可逆式冷轧机，以后陆续投产了1200mm 单机架可逆式冷轧机，MKW 偏八辊轧机、1150mm 森吉米尔二十辊冷轧机。上世纪70年代投产了我国第一套1700mm 五机架冷轧机，1988年建成了2030mm 五机架连续冷轧机。冷连轧机发展至今已拥有全连续冷轧、快速换辊、液压压下、弯辊装臵和自动控制等新技术。高精度冷带及板形控制技术和计算机全过程控制技术得到广泛应用，轧制速度高达35－41.6m/s ，最大卷重达60t 。
合金冷硬铸铁轧辊 合金冷硬铸铁轧辊（辊环）是利用铁水自身的过冷度和模具表面激冷，同时添加Ni、Cr、Mo合金元素的办法制造的一种铸铁轧辊，辊身工作层基体组织内基本上没有游离态石墨，因而其硬度高，具有优良的耐磨损性能。 此类材质可用静态复合浇注工艺生产大型规格轧辊，使辊身具有高的硬度而辊颈具有高的强韧性，表现出良好的热稳定性和抗事故性。 102 合金无界冷硬铸铁轧辊 合金无界冷硬铸铁轧辊（辊环），以其工作层中有细小的石墨析出物为特征而区别于冷硬铸铁轧辊。石墨均匀分散在整个辊身截面，其数量和尺寸随深度而增加。本公司提供的合金无界冷硬铸铁轧辊，由于添加了锰、铬、镍、钼等合金元素，加上少量细小石墨的存在，不仅提高了轧辊的抗剥落性、抗热裂性和抗磨损等性能，而且辊身工作层具有较小的硬度落差。表面的微细石墨孔隙还能改善轧辊的咬入能力。
用途 103 合金球铁轧辊 合金球墨铸铁轧辊（辊环），以基体组织中的石墨呈球状为特征，通过调整镍、铬、钼合金元素和特定的热处理制度，可以制成普通球墨铸铁、大型合金球墨铸铁、珠光体球墨铸铁和针状球墨铸铁不同系列的轧辊（辊环）。这些产品具有良好的强度、高温性能和抗事故性能，工作层硬度落差极小。 化学成分(%) 物理性能
高镍铬无界冷硬复合铸铁轧辊是采用离心或全冲洗方法制造的高性能轧辊，通过提高镍、铬、钼等合金元素的含量，获得高的组织、碳化物显微硬度；配合特殊热处理得到组织均匀、致密及硬度落差小的工作层；同时含有少量游离石墨，从而具有良好的耐磨损性、抗热裂、抗剥落及抗压痕性能。 外层厚度可适应需要而调整，芯部采用韧性灰口铸铁或高强度球墨铸铁，使芯部及辊颈具有满意的强韧性。使用中充分水冷是必要的。 化学成分(%) 硬度分布曲线示例： 距表面距离（m m ） 用途： 热带连轧精轧后段工作辊 宽、中厚板轧机粗轧、精轧机架工作辊 热带（板）四辊平整机工作辊、支撑辊，横切平整辊 炉卷轧机工作辊 高速线材轧机预精轧辊环 有色金属板材轧机工作辊
第二节影响轧制的主要因素 一、轧件的咬入 1、咬入条件 为了实现轧制过程，首先必须使轧件咬入轧辊，然后才能使金属充满轧辊的间隙，进行轧制。实践证明，金属的咬入和轧制过程的建立，并不是在任何情况下都能实现的，因此有必要研究轧辊咬入轧件的条件。 在轧件的咬入瞬间，每个轧辊将向轧件作用两个力。一个是垂直于轧辊和金属相接触的法线力（径向力）N，另一个是轧辊与轧件表面相切处的摩擦力T，力N和力T之垂直分力的方向相同，使金属产生压缩变形，而力N和力T的水平分力则方向相反，水平分力TX力求将轧件拖入轧辊之间，而水平分力NX则力求将轧件推出轧辊。显然，根据此二力的作用可以看出： ⑴如果NX ＞TX时，则轧辊不可能将轧件咬入，轧制过程不能实现。 ⑵如果NX＝TX时，则处于平衡状态，轧件仍然不可能被自然咬入。 ⑶如果NX ＜TX时，则轧辊可将轧件咬入。因此，如果不考虑咬入时的惯性力，要实现咬入，必须具有以下条件：TX＞NX 当轧件被咬入充满辊间后，轧件与轧辊的接触面积逐渐增大，轧辊对轧件的合压力作用点也逐渐向内移动，最大咬入角与摩擦角的关系也随之发生变化。 2、影响轧件咬入的因素 ⑴轧辊直径及压下量的影响：当板厚一定时，轧辊直径愈大，则咬入角愈小，愈易咬入。 ⑵轧件形状影响：由于轧件前端形状不同，对咬入难易有很大关系。当轧件前端大于后端时不利于咬入，当轧件前端小于后端，特别是两端呈尖形或船形者有利于咬入。因开始咬入瞬间，轧件与轧辊接触点的位置及接触面的大小不同，显然，接触点愈向内移和接触面积愈大，则愈有利于咬入。为了易于咬入，常将铸锭的前端（或后端）制成尖楔形，圆形或椭圆形。 ⑶轧辊表面状态对咬入的影响 轧辊表面愈粗糙（例如工作几个班之后的普通材料轧辊）摩擦系数大，有利于咬入。反之，轧辊表面光滑（如冷轧的抛光辊）轧件的咬入就困难。 ⑷轧制速度对咬入的影响 轧制速度提高，不利于轧件咬入，轧制速度降低，则有利于轧件的咬入。轧制速度影响咬入的原因，一方面是由于轧制速度的提高，降低了轧辊与轧件间的摩擦系数，使咬入困难，另一方面是由于轧制速度的提高产生了妨碍轧件咬入的惯性力。 在某些轧机上，为了保持轧制过程的高生产率，但又避免由于提高轧制速度给咬入带来的不良影响，通常采用可调节速度的轧制方式。在咬入时期，辊速降低一称为咬入速度，当轧件咬入后，提高辊速，进行正常轧制。 二、前滑 在轧制时，金属从轧辊抛出的速度比轧辊圆周的线速度大，这种现象称为前滑，前滑值可用下式表示：S=（V1-V）/V×100% S——前滑值 V——轧辊圆周线速度 V1——轧件离开轧辊的速度 冷轧时，根据加工率、张力、摩擦系数等条件的不同，前滑值一般在0—6%范围之内。 1、前滑值的确定 实验法中比较易行的是刻痕法，即在轧辊表面上刻痕，距离为L。，轧制后在轧件表面的压痕距离为L1，则可按以下公式示求出前滑值S= （L1－L。）/ L。×100% ，用此法测定前滑值时，不但准确而且简单，因此被广泛采用，但其缺点是只能测定表面的滑动，不能测出金属内部滑动， 2、影响前滑的主要因素 轧制过程中，影响前滑的因素很多，根据理论计算公式及许多实验证明，影响前滑的主要因素是：压下量，轧辊直径，摩擦系数，前、后张力，轧制速度及轧件宽度，至于轧制温度和金属种类则是以摩擦系数的形式来影响前滑的。这些主要因素对前滑的影响如下： 随着压下量、轧辊直径、摩擦系数和前张力的增加而使前滑值增加，反之随着后张力和轧制速度的增加而使前滑值的降低，前滑值也随着轧件宽度的变化而变化，但当轧件宽度达到一定限度后，再继续增加宽度时，前滑值则不发生变化。 三、宽展
轧辊知识汇总 为什么在生产中要测量轧辊的同轴度？ 答：轧钢时轧辊的辊身工作圆轴心如果与支承圆（轧辊轴颈）轴心不同轴，将导致轧机运转不稳定。如轧制板带，轧制时就会产生厚薄不匀、波浪弯曲、凸凹边缘，不仅严重影响产品质量，还会减少轧机、轴承等机件的寿命。对加工后的轧辊，其工作圆轴心与轴承支承圆轴心是否能满足同轴度的要求，则必须通过测量来实现。 测量轧辊的同轴度常用测量方法有哪些？ 答：目前常用测量方法有两种： （1）、将被测轧辊支撑在加工机床上测量。 若是使用带有的测量系统的高精度磨床测量轧辊同轴度，其测量精度较高，但由于这种磨床价格昂贵，目前国内只有一少部分生产厂家具备这种条件。 现在大部分生产厂家的磨床不带测量系统，在这种磨床上测量轧辊同轴度，就需在机床溜板上安置量表，用量表在被测轧辊的多个截面的不同方向上按测量跳动的方法来测量，读出各截面的最大值与最小值之差，取其中的最大差值数据视同轧辊的同轴度误差。用这种方法测量，机床的自身跳动误差带入测量结果，其测量精度不高，且测量时必须在机床上进行，麻烦又浪费资源。 （2）、用便携式的专用轧辊同轴度测量仪测量。 由河南省商丘市计量测控研究所生产的"ZTC系列轧辊同轴度测量仪"就是一种专门用于测量轧辊同轴度的便携式测量仪器，仪器的结构形式与测量原理（见下图）。由于该仪器结构简单、操作方便、测量精度高、且不受现场有无机床的限制，现在已经有数十家板带生产厂（如本钢、唐钢、天钢、攀钢等）采用该方法测量轧辊的同轴度。 ZTC系列轧辊同轴度测量仪是如何使用的？ 答：使用该仪器测量轧辊同轴度有两种测量方式： （1）、静态测量：手持仪器绕静态的轧辊测量。 （2）、动态测量：在机床上轧辊慢速转动时，手持仪器测量。 其操作方法是： （1）、将仪器放在被测轧辊正上方的适当位置，使测架体上的测量定位面与被测轧辊的辊身（或轧辊轴承安装位）接触。 （2）、旋松两横梁紧定螺，左、右移动横梁至适当位置，将两横梁紧定螺旋紧。 （3）、旋松左、右两测量杆紧定螺，调左、右两测量杆向下，使两测量杆测头一个与被测轧辊的辊身接触并受到一定的压缩（在百分表量程的中部位置），另一个与被测轧辊的轴承安装位置接触并受一定压缩（也调整到百分表量程的中部位置）推拉仪器绕轧辊小幅来回转动，使仪器定位板的定位面确实都与轧辊辊面接触，转动两百分表的表盘，使表盘"0"位刻线都与量表指针对正。 （4）、仪器绕轧辊相对回转一圈（静态或动态)，两量表读数（通常其中一表的读数还为"0"）的最大差值即为轧辊的同轴度误差。 （5）、为防止轧辊轴向尺寸变化影响测量结果，测量时可将仪器轴向定位（设计有轴向定位装置）。 为什么要测量板带钢轧辊的辊型 答：在板带钢生产过程中，保证和提高板带钢的质量是企业在日益激烈的市场竞争中立于不
粉末冶金工艺及材料基础知识介绍 粉末冶金是制取金属粉末并通过成形和烧结等工艺将金属粉末或与非金属粉末的混合物制成制品的加工方法，既可制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料，又可制造各种精密的机械零件，省工省料。但其模具和金属粉末成本较高，批量小或制品尺寸过大时不宜采用。粉末冶金材料和工艺与传统材料工艺相比，具有以下特点： 1．粉末冶金工艺是在低于基体金属的熔点下进行的，因此可以获得熔点、密度相差悬殊的多种金属、金属与陶瓷、金属与塑料等多相不均质的特殊功能复合材料和制品。 2．提高材料性能。用特殊方法制取的细小金属或合金粉末，凝固速度极快、晶粒细小均匀，保证了材料的组织均匀，性能稳定，以及良好的冷、热加工性能，且粉末颗粒不受合金元素和含量的限制，可提高强化相含量，从而发展新的材料体系。 3．利用各种成形工艺，可以将粉末原料直接成形为少余量、无余量的毛坯或净形零件，大量减少机加工量。提高材料利用率，降低成本。 粉末冶金的品种繁多，主要有：钨等难熔金属及合金制品；用Co、Ni等作粘结剂的碳化钨（WC）、碳化钛（TiC）、碳化钽（TaC）等硬质合金，用于制造切削刀具和耐磨刀具中的钻头、车刀、铣刀，还可制造模具等；Cu合金、不锈钢及Ni等多孔材料，用于制造烧结含油轴承、烧结金属过滤器及纺织环等。
1 粉末冶金基础知识 ⒈1 粉末的化学成分及性能 尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末，其计量单位一般是以微米（μm）或纳米（nm）。 1.粉末的化学成分 常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末，要求其杂质和气体含量不超过1%～2%，否则会影响制品的质量。 2.粉末的物理性能 ⑴粒度及粒度分布
轧辊轧制时有关工艺问题 轧辊是轧钢厂轧机的最主要生产工具，直接对轧件进行轧制加工，完成轧制过程的基本工序——金属的塑性变形。它不仅与产品质量，产量，经济效益等都有直接的关系，是生产过程中非常重要的一个因素。轧辊的好坏将直接影响产品的机械性能，尺寸精度，板型以及表面质量。其次轧辊好坏也将直接影响生产的产量，如轧辊换辊次数的增加将使生产产量直接下降。在板带热轧中一般一个换辊周期可轧2000－2500吨的轧制产量，如采用ORG在线磨辊技术产量可扩大到3500吨以上，同样如采用高速钢轧辊产量还能上升，相反如采用低质量轧辊，换辊次数就明显增加，产量就下降。由于轧辊本身是一个生产消耗件，辊耗大小就直接影响工序成本，经济效益就会明显变化。因此，希望轧辊制造厂能不断开发出新的高效的轧辊产品，和不断提高轧辊质量水平，同时钢铁生产厂又能不断加强轧辊管理，那对钢铁企业和轧辊企业均能产生很好的经济效益。 一，轧辊基本知识 1，轧辊定义和分类 轧辊是直接对轧件进行轧制加工，完成轧制过程的金属的塑性变形的主要部件。按轧钢机类型可分为钢板轧辊和型钢轧辊,如图1所示。钢板轧辊的辊身一般呈圆柱形，如图1a所示,主要参数为辊身长度，也是轧机的标称，如1580轧机，1700轧机，2050轧机等。有时热轧轧辊的辊身呈微凹，当受热膨胀时，可保持轧辊较好的板型。而冷轧轧辊的辊身呈微凸，当它受力弯曲时，也可保持轧辊较好的板型。型
钢轧机的轧辊辊身上有轧槽，根据工艺要求配置相应的孔型，粗轧机有较多的轧槽，精轧机则较少，如图1b所示，型钢轧机主要参数为轧辊的直径，也是轧辊的名义直径或轧机的标称，如1300初轧机，650型钢轧机等，如在一条生产线上有若干个工作机座，则以最后一架的轧辊名义直径作为轧钢机的标称。由于初轧机，型钢轧机是有槽的，而且轧辊在使用过程中由粗变细是变化的。故该类轧机的轧辊名义直径是以齿轮座的中心距作为轧辊名义直径，初轧机以轧辊辊环外径定为轧辊的名义直径。 图1轧辊类型图a钢板轧辊，b型钢轧辊， 板带轧机则没有名义直径之称呼，轧机主要参数是辊身长度，各机架辊身长度是一致的。各类轧机轧辊名义直径D与辊身长度L是有一定比例的，可参考表1所示： 表1各类轧机的L/D之比
轧辊材料的相关知识 轧辊的寿命主要取决于轧辊的内在性能和工作受力，内在性能包括强度和硬度等方面。要使轧辊具有足够的强度，主要从轧辊材料方面来考虑；硬度通常是指轧辊工作表面的硬度，它决定轧辊的耐磨性，在一定程度上也决定轧辊的使用寿命，通过合理的材料选用和热处理方式可以满足轧辊的硬度要求。钢铁英才网针对此概述了传统的轧辊选材及其热处理工艺，同时，对轧辊材料及其热处理工艺的发展进行了展望。 传统冷轧辊材料及其热处理方式 冷轧辊在工作过程中要承受很大的轧制压力，加上轧件的焊缝、夹杂、边裂等问题，容易导致瞬间高温，使工作辊受到强烈热冲击造成裂纹、粘辊甚至剥落而报废。因此，冷轧辊要有抵抗因弯曲、扭转、剪切应力引起的开裂和剥落的能力，同时也要有高的耐磨性、接触疲劳强度、断裂韧性和热冲击强度等。 国内外冷轧工作辊一般使用的材质有ＧＣｒ15、9Ｃｒ2、9Ｃｒ、9ＣｒＶ、9Ｃｒ2Ｗ、9Ｃｒ2Ｍｏ、60ＣｒＭｏＶ、80ＣｒＮｉ3Ｗ、8ＣｒＭｏＶ、86ＣｒＭｏＶ7、Ｍｏ3Ａ等。 20世纪50～60年代，这一时期的轧件多为碳素结构钢，强度和硬度不高，所以轧辊一般采用1.5%～2%Ｃｒ锻钢。此类钢的最终热处理通常采用淬火加低温回火，常见的淬火方式有感应表面淬火和整体加热淬火。其主要任务是考虑如何提高轧辊的耐磨性能、抗剥落性能，并提高淬硬层深度，尽量保证轧辊表面组织均匀，改善轧辊表层金属组织的稳定性。 从20世纪70年代开始，随着轧件合金化程度的提高，高强度低合金结构钢(ＨＳＬＡ)的广泛应用，轧件的强度和硬度也随之增加，对轧辊材料的强度和硬度也提出了更高的要求，国际上普遍开始采用铬含量约2%的Ｃｒ-Ｍｏ型或Ｃｒ-Ｍｏ-Ｖ型钢工作辊，如我国一直使用的9Ｃｒ2Ｍｏ、9Ｃｒ2ＭｏＶ和86ＣｒＭｏＶ7、俄罗斯的9Ｘ2ＭΦ、西德的86Ｃｒ2ＭｏＶ7、日本的ＭＣ2等。这类材质的合金化程度较低，在经过最终热处理后，其淬硬层深度一般为12～15ｍｍ(半径)，仅能满足一般要求，而且使用中剥落和裂纹倾向严重，轧制寿命低。
轧辊知识简介 中钢邢机作为国内最大的轧辊制造企业，经过四十多年发展，形成铸钢、铸铁、锻钢三大系列，数十个品种轧辊，简介如下： 一、铸铁系轧辊 铸铁系轧辊的含碳量在2.5%—3.5%左右，按主要材质可分为普通铸铁轧辊、高镍铬无限冷硬复合铸铁轧辊、高铬复合铸铁轧辊和合金球墨铸铁轧辊四大类。铸铁轧辊中常见的组织可分为基体、渗碳体、石墨三大类，基体组织主要氏体、铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体，石墨在铸铁中的形态一般有片状和球状两种1、普通铸铁轧辊 普通铸铁轧辊可分为冷硬铸铁轧辊，中、低合金无限冷硬铸铁轧辊，中低合金球墨铸铁轧辊，冷硬铸铁是利用铁水自身过冷度和模具表面激冷的办法获得的一种铸铁其辊身表面激冷而生成白口层，硬度高、耐磨性好。冷硬铸铁轧辊按制造工艺和芯部材质可分为非球铁、球墨复合、和球芯三大类。无限冷硬铸铁轧辊是介于冷硬铸铁和灰口铸铁之间的一种材质，其辊身工作层基体组织中存在着石墨，并且辊身工作层与芯部没有明显的分界线。普通铸铁轧辊主要用于叠轧薄板轧机、三辊劳特式中板轧机、线材轧机、棒材轧机及型钢轧机用辊。 2、高镍铬无限冷硬铸复合铁轧辊 无限冷硬铸铁是界于冷硬铸铁和灰口铸铁之间的一种材质，无限冷硬铸铁轧辊辊身工作层集基体组织中存在着均匀分布的石墨，石墨的含量从辊身表面往里随深度的增加而提高，硬度随之降低，因此，辊身工作层与芯部没有明显的分界线，也称无界冷硬铸铁轧辊无限冷硬铸铁轧辊材质中含有较高的铬、镍、钼合金元素时为高镍铬无限冷硬铸铁轧辊，采用全冲洗（溢流法）或离心复合浇注工艺生产。 高镍铬无限冷硬铸铁轧辊辊身工作层基体组织中存在较大数量的碳化物，因此有较高的耐磨性，基体组织中石墨的存在，使其具有良好的抗热烈性，被广泛应用做宽、中、厚板轧机和带钢轧机精轧用辊。 3、高铬复合铸铁轧辊 高铬复合铸铁轧辊是以含铬12-22%的高铬白口耐磨铸铁为轧辊辊身外层材质，一般以球墨铸铁为轧辊芯部和辊颈材质，采用离心复合浇注工艺而生产的高合金复合铸铁轧辊。由于基体中存在板条状的Cr7C3型共晶碳化物、菊花状的Mo2C型共晶碳化物和颗粒状的Cr23C6型二次碳化物，高铬铸铁轧辊具有优异的抗耐磨性能，被广泛应用做热轧带钢连轧机粗轧和精轧前段工作辊、宽中厚板轧机粗轧和精轧工作辊及小型型钢和板材轧机精轧 4、合金球墨铸铁轧辊 合金球墨铸铁轧辊由于石墨从辊身到芯部呈球状均匀分布，所以抗拉强度大，可经受重载荷，耐磨损性很好。基体组织为碳化物及珠光体或针状体，合金球墨铸铁轧辊按辊身基体组织大体可分为两类：珠光体球墨铸铁轧辊和针状体球墨铸铁轧辊，合金球墨铸铁轧辊一般采用整体铸造，但 针状体铸铁轧辊由于合金含量高，铸造应力大，可采用离心复合浇注工艺，获得理想的综合使用性能。合金球墨铸铁轧辊具有良好的抗热冲击和耐磨损性能，被广泛应用做大型初轧机、型钢轧机、棒材连轧机和大型无缝管轧机用辊。 二、铸钢系轧辊 铸钢系轧辊可分为两类：钢轧辊（含碳量0.4-1.4%）和半钢轧辊（含碳量1.4-2.4）
第一章钢材品种及其生产系统 一钢材的压力加工方法 1．钢材有哪些压力加工方法 2．什么叫轧钢，怎样分类 3．什么叫热轧和冷轧 4．什么叫纵轧、横轧与斜轧 5．什么叫半成品生产什么叫成品生产率6．轧制型钢的主要方法有哪些 7．轧制线材的主要方法有哪些 8．轧制钢板、钢带的方法有哪些 9．生产钢管的方法有哪些 10．有哪些特殊轧制方法 二轧钢产品种类 11．什么叫轧钢产品品种 12．什么叫板管比 13．热轧钢坯有哪些品种 14．有哪些简单断面型钢 15．有哪些复杂断面型钢 16．钢板有哪些品种 17．钢管有哪些品种 18．什么叫周期断面产品 19．什么是车轮与轮箍 20．什么叫弯曲型钢 21．热轧钢筋分几级 22．H型钢的种类有哪些 23．钢轨有哪些种类什么叫高速铁路 三轧钢生产系统 24．有哪些轧钢生产系统 25．型钢生产系统的特点是什么 26．钢板生产系统的特点是什么 27．钢管生产系统的特点是什么 28．混合轧钢生产系统的特点是什么29．合金钢生产系统的特点是什么30．机械零件的轧制特点是什么 31．连铸连轧生产特点是什么 32．近终形连铸生产的特点是什么33．原26 四轧钢技术的进步
34．轧钢技术未来的主要发展方向是什么 35．轧制基础理论有那些进展 36．钢板轧制技术有那些进步 37．条钢轧制技术有那些进步 38．钢管生产技术有那些进步 第二章轧钢生产基础知识 一钢的分类 39．什么叫金属什么叫合金 40．什么叫生铁、球墨铸铁、可锻铸铁 41．什么叫钢 42．钢是怎样分类的 43．钢是怎样分类的 44．什么叫低合金钢 45．什么叫合金钢 46．什么叫普通质量钢 47．什么叫优质钢 48．什么叫特殊质量钢 49．什么叫以规定最高强度 (或硬度)为主要特征的非合金钢50 原38 51．什么叫以限制碳含量为主要特征的非合金钢 52．什么叫低合金高强度结构钢 53．什么叫工程结构用钢 54．什么叫机械结构用钢 55．什么叫合金结构钢 56．什么叫非合金工具钢 57．什么叫合金工具钢 58．什么叫高速工具钢 59．什么叫滚珠轴承钢 60．什么叫不锈钢 61．什么叫耐热钢 62．什么叫耐候钢 63．什么叫特殊物理性能钢 64．什么叫电工用硅钢什么叫电工用纯铁 65．什么叫非合金易切削钢 66．什么叫钢筋钢 67．什么叫弹簧钢 68．什么叫焊接用钢 69．什么叫锅炉钢
机械工程材料基本知识 1.1 金属材料的力学性能 任何机械零件或工具，在使用过程中，往往要受到各种形式外力的作用。如起重机上的钢索，受到悬吊物拉力的作用；柴油机上的连杆，在传递动力时，不仅受到拉力的作用，而且还受到冲击力的作用；轴类零件要受到弯矩、扭力的作用等等。这就要求金属材料必须具有一种承受机械荷而不超过许可变形或不破坏的能力。这种能力就是材料的力学性能。金属表现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料材料在外力作用下表现出力学性能的指标。 1.1.1 强度 强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。强度指标一般用单位面积所承受的载荷即力表示，符号为σ，单位为MPa。 工程中常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。屈服强度是指金属材料在外力作用下，产生屈服现象时的应力，或开始出现塑性变形时的最低应力值，用σs 表示。抗拉强度是指金属材料在拉力的作用下，被拉断前所能承受的最大应力值，用σb表示。 对于大多数机械零件，工作时不允许产生塑性变形，所以屈服强度是零件强度设计的依据；对于因断裂而失效的零件，而用抗拉强度作为其强度设计的依据。 1.1.2 塑性 塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。 工程中常用的塑性指标有伸长率和断面收缩率。伸长率指试样拉断后的伸长量与原来长度之比的百分率，用符号δ表示。断面收缩率指试样拉断后，断面缩小的面积与原来截面积之比，用 表示。 伸长率和断面收缩率越大，其塑性越好；反之，塑性越差。良好的塑性是金属材料进行压力加工的必要条件，也是保证机械零件工作安全，不发生突然脆断的必要条件。 1.1.3 硬度
轧辊测量知识问答 什么是检测？ 答：检测是“检验”与“测量”的统称。 所谓“测量”，就是将被测的量与作为单位或标准的量，在数量上进行比较，从而确定二者比值的实验认识过程。如果以Q表示被测量，ｕ表示计量单位，二者比值为ｘ=Q/ｕ，则有 Q=Xｕ 即测量所得量值为用计量单位表示的被测的量的数值。 所谓“检验”，通常是指采用“综合量规”（如轧辊辊型测量样板）检查被测要素是否在图样上规定的公差带内，从而判断其合格与否，而不要求确切知道被测要素的具体尺寸。 为什么要对轧辊实施检测？其基本要求是什么？ 答：正确的检测轧辊是认识轧辊几何形状及其精度状况的基本手段。通过检测可以达到的目的是： （1）、正确判断轧辊是否符合精度要求，即判断其合格性。 （2）、根据测量得到的尺寸误差值，分析产生误差的原因，从而采取措施改进工艺，以保证和不断提高轧辊的加工精度。 对轧辊检测的基本要求：一是准确性，即对轧辊的检测结果必须具有一定的可靠性，以实现检测的目的。二是经济实用性，在检测中所花费的代价，是轧辊经济指标的重要组成部分，必须采取经济合理的方式方法，在保证轧辊质量的同时，取得最好的经济效果。 对轧辊实施测量的主要项目有哪些？ 答：对新制造的轧辊,要测量轧辊的各部分尺寸，主要包括：轧辊总长；辊身长度与直径；轧辊轴颈的长度、锥度与直径；轧辊两端轴头的各台阶长度与直径；轧辊辊身与轧辊轴颈及各台阶圆柱的同轴度等。 对于轧钢厂正使用的轧辊，由于轧钢过程中辊身上辊型的磨损，下轧机后要测量轧辊的磨损量，以确定其在磨床上修复辊型时的磨削量。对于磨削后的这些轧辊要重点测量：辊身直径；辊型误差；以及辊身工作圆与支承圆（轴颈）的同轴度等。 为什么在生产中要测量轧辊的同轴度？ 答：轧钢时轧辊的辊身工作圆轴心如果与支承圆（轧辊轴颈）轴心不同轴，将导致轧机运转不稳定。如轧制板带钢，轧制时就会产生厚薄不匀、波浪弯曲、凸凹边缘，不仅严重影响产品质量，还会减少轧机、轴承等机件的寿命。对加工后的轧辊，其工作圆轴心与轴承支承圆轴心是否能满足同轴度的要求，则必须通过测量来实现。 测量轧辊的同轴度常用测量方法有哪些？ 答：目前常用测量方法有两种： （1）、将被测轧辊支撑在加工机床上测量。 若是使用带有的测量系统的高精度磨床测量轧辊同轴度，其测量精度较高，但由于这种磨床价格昂贵，目前国内只有一少部分生产厂家具备这种条件。 现在大部分生产厂家的磨床不带测量系统，在这种磨床上测量轧辊同轴度，就需在机
Q195、Q215，用于铆钉、开口销等及冲压零件和焊接构件。 Q235、Q255，用于螺栓、螺母、拉杆、连杆及建筑、桥梁结构件。 Q275，用于强度较高转轴、心轴、齿轮等。 Q345，用于船舶、桥梁、车辆、大型钢结构。 08钢，含碳量低，塑性好，主要用于制造冷冲压零件。 10、20钢，常用于制造冲压件和焊接件。也常用于制造渗碳件。 35、40、45、50钢属中碳钢，经热处理后可获得良好的综合力学性能，主要用制造齿轮、 套筒、轴类零件等。这几种钢在机械制造中应用非常广泛。 T7、T8钢，用于制造具有较高韧性的工具，如冲头、凿子等。 T9、T10、T11钢，用作要求中等韧性、高硬度的刃具，如钻头、丝锥、锯条等。 T12、T13钢，用于要求更高硬度、高耐磨性的锉刀、拉丝模具等。 （二）合金钢 合金钢的分类方法有多种，常见的有以下两种。 （1）按用途分类分为三类： 合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的机械零件和工程构件； 合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的刃具、量具和模具； 特殊性能钢，具有特殊物理和化学性能的钢，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。 （2）铵合金元素总含量多少分类分为三类： 低合金钢，合金元素总含量小于5%； 中合金钢，合金元素总含量为5%～10%； 高合金钢，合金元素总含量大于10%。 2．合金钢牌号的表示方法 合金钢是按钢材的含碳量以及所含合金元素的种类和数量编号的。 ①钢号首部是表示含碳量以及所含合金结构钢与碳素结构钢相同，以万分之一的碳作为单位，如首部数字为45，则表示平均含碳量为0.45%；合金工具钢以千分之一的碳作为单位，如首部数字为5，则表示平均含碳量为0.5%。
轧辊的寿命主要取决于轧辊的内在性能和工作受力，内在性能包括强度和硬度等方面。要使轧辊具有足够的强度，主要从轧辊材料方面来考虑；硬度通常是指轧辊工作表面的硬度，它决定轧辊的耐磨性，在一定程度上也决定轧辊的使用寿命，通过合理的材料选用和热处理方式可以满足轧辊的硬度要求。 轧辊按工作状态可分为热轧辊和冷轧辊，按所起的作用可分为工作辊、中间辊、支承辊，按材质可分为锻辊和铸辊（冷硬铸铁）。通常轧辊的服役条件极其苛刻，工作过程中承受高的交变应力、弯曲应力、接触应力、剪切应力和摩擦力。容易产生磨损和剥落等多种失效形式。不同的用途、不同类型的轧辊处在各自特定的工况条件，其大致的性能要求如下： 冷轧辊在工作过程中要承受很大的轧制压力，加上轧件的焊缝、夹杂、边裂等问题，容易导致瞬间高温，使工作辊受到强烈热冲击造成裂纹、粘辊甚至剥落而报废。因此，冷轧辊要有抵抗因弯曲、扭转、剪切应力引起的开裂和剥落的能力，同时也要有高的耐磨性、接触疲劳强度、断裂韧性和热冲击强度等。 国内外冷轧工作辊一般使用的材质有GCr5、9Cr2、9Cr、9CrV、9Cr2W、9Cr2Mo、60CrMoV、80CrNi3W、8CrMoV、86CrMoV7、Mo3A等。20世纪50～60年代，这一时期的轧件多为碳素结构钢，强度和硬度不高，所以轧辊一般采用 1.5%～2%Cr锻钢。此类钢的最终热处理通常采用淬火加低温回火，常见的淬火方式有感应表面淬火和整体加热淬火。其主要任务是考虑如何提高轧辊的耐磨性能、抗剥落性能，并提高淬硬层深度，尽量保证轧辊表面组织均匀，改善轧辊表层金属组织的稳定性。 从20世纪70年代开始，随着轧件合金化程度的提高，高强度低合金结构钢（HSLA）的广泛应用，轧件的强度和硬度也随之增加，对轧辊材料的强度和硬度也提出了更高的要求，国际上普遍开始采用铬含量约2%的Cr-Mo型或Cr-Mo-V 型钢工作辊，如我国一直使用的9Cr2Mo、9Cr2MoV和86CrMoV7、俄罗斯的9X2MΦ、西德的86CrMoV7、日本的MC2等。这类材质的合金化程度较低，在经过最终热处理后，其淬硬层深度一般为12～15mm(半径)，仅能满足一般要求，而且使用中剥落和裂纹倾向严重，轧制寿命低。通过改进热处理方式，即进行重淬1～2次，提高了该类轧辊的淬硬层，但每次重淬不仅需要一定的热处理费用，