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1、热轧高速钢轧辊氧化膜及磨损宝武集团新疆八一钢铁公司轧钢厂热轧薄板厂 摘要：文章主要是分析了高 速钢轧辊的主要使用性能，同时讲解了其中存在的问题，提出可行性的解决方案 望能有效提升到高速钢轧辊的使用效果，望参考。关键字：高速钢轧辊；问题；解决方案1.前言高速钢轧辊自身具有了优异的耐磨性，已被广泛的应用开来，但其中还存在 了一些问题，这些问题的存在会影响到高速钢轧辊实际使用效果，为此如何有效 解决到当前存在的问题是有关人员应当思考解决的难题。1.高速钢轧辊的使用性能2.1、磨损通常高速钢轧辊两次磨削之间多次上机使用，期间不磨削，下机后空冷。八 钢热轧1750线F1机架高速钢工作辊连续使用6次下机后
2、的实测辊型曲线及辊型 偏差曲线，可见辊型保持较好，磨损量0.15 mm,这体现了高速钢轧辊的优异耐 磨性，但使用至第5次以后，出现粗糙度增大现象。2.2、表面氧化膜高速钢轧辊与热带钢接触， 辊面形成均匀分布的氧化膜，氧化膜通常呈银 灰色或浅蓝色。八钢热轧1750线F1机架高速钢轧使用第五次下机后的辊面氧化 膜及高铬铸铁轧辊使用一次下机后的氧化膜形貌，实测高速钢轧辊最大的粗糙度 Ra为1.5 口 m、高铬铁轧辊最大的粗糙度Ra为1.34 口 m，使用5次下机后的高速 钢轧辊粗糙度与使用一次下机的高铬铁轧辊接近， 这表现了高速钢轧辊具有良 好的2.3、抗粗糙性孙大乐等提出，高速钢轧辊氧化膜的形成和
3、脱落是一个由氧化和摩擦磨损构 成的动态平衡过程。轧辊使用初期辊面材料在高温下迅速生成氧化膜，继续使用 过程中氧化膜连续减薄，同时通过离子穿越氧化膜扩展，氧化膜下的工作层材料 不断被氧化，氧化膜维持在一个相对稳定的厚度值。高速钢轧辊氧化膜内热裂纹 具有遗传性，伴随着轧制次数的增加，热裂纹的数量、深度和宽度均呈现增加趋 势，平行于轴线方向的裂纹表现更加明显。粗糙度也具有一定的遗传性， 辊面 粗糙度值随着轧制次数的增加呈增大趋势。2.4、热膨胀高速钢轧辊持续与热带钢接触，轧辊产生热膨胀。八钢热轧1750线F1机架 轧辊使用第一次至第三次下机后30 min的轧辊热凸度情况，由实际测量结果可 知，辊面温
4、度为55C，最大热凸度为120 口 m。轧制时，负载辊缝的影响因素 主要有3个：轧辊的原始辊型、轧辊的热膨胀和轧辊的磨损。负载辊缝决定着带 钢的断面轮廓和板型，因此需要控制好轧辊的磨损和热凸度。3、高速钢轧辊使用与维护对策3.1、轧辊冷却高速钢轧辊热膨胀量与辊面温度有重要关系，辊面温度一旦分布不均就容易 产生不均匀热膨胀，随之而来的就是氧化膜异常脱落的发生， 最终影响到产品 的表面质量。 因此， 为保证速钢轧辊的连续使用及产品表面质量， 就需要精 确控制好高速钢轧辊的辊面温度。 针对轧辊辊面温度不均匀的问题， 八钢对热 轧1750线轧辊冷却水分布进行了优化， 加大了轧辊辊身中间部分的冷却水量，
5、 促进温度分布均匀， 从而保证氧化膜的完整性。 热膨胀大在以前被视为高速钢 轧辊不稳定轧制的主要原因，但实际上是因为其磨损小， 热膨胀才变得相对显 著。 热膨胀应该尽可能的小， 因此要求工作辊的辊面中间要尽快冷却。3.2、使用维护两次磨削间的使用次数确定两次磨削之间的使用次数， 主要是由 下机后辊 面氧化膜形态、 粗糙度值及轧材等级所决定。 此外还与是否靠近成品机架有关 在氧化膜及粗糙度状态都在良好的情况下， 上游机架使用次数相对较多， 下游 机架要少一些， 通常情况下可以使用 36 次， 并且辊面氧化膜和粗糙度仍然保 持良好。3.3、下机轧辊温度测量轧辊辊面的氧化膜除了 重点观察以外， 还要
6、检测好辊面温度分布。 通过 辊面温度情况检测， 可以指导工作辊冷却水的水嘴检修维护， 避免由于冷却水 水嘴问题造成氧化膜剥落而导致带钢表面质量问题的发生， 有时需要综合带钢 表面情况进行综合判断。3.4、探伤工作两次磨削之间重复上机的高速钢， 轧辊下机后需要进行空冷， 来消除热膨 胀对辊缝的影响。 高速钢轧辊使用过程中一旦出现异常轧制， 容易引起辊面局 部严重网状热裂纹， 需要立即更换高速钢轧辊。 轧辊冷却后应采用自 动或便 携式超声波探伤仪进行辊面裂纹检测， 发现裂纹， 应去除干净， 避免携带裂 纹上机使用。4、速钢轧辊氧化膜控制实践4.1、冷却系统改进如果机内的工艺保证能力不足，很容易在带
7、钢辊缝冷却水布置在轧机人口侧， 主要冷却带钢与轧辊入口接触区。辊缝冷却水的投入，一方面可以吹扫掉带坯在 除鳞机与Fl轧机间形成的二次铁皮，降低对轧辊氧化膜的损伤；另外单架辊 缝冷却水可以使带坯表面温度降低约15，并减少、抑制氧化铁皮的产生，减 轻对轧辊的磨损。同时。辊缝冷却水的投入还可以提高带坯横向的温度均匀性。 经 1750 热轧线的不断实践摸索，考虑到弥补带坯的上下表面温差。上下辊缝冷 却水按4：3至2：1比例分布并投入。可以得到较好的轧辊氧化膜状态并且可 以实现多机架同时投入。因轧辊氧化膜为自身氧化形成，所以，为了得到致密的 轧辊氧化膜。需要轧辊在达到较高的表层温度情况下尽快进人强水冷区
8、域。 经实践确定1750线人出口冷却水量为1 ：2.5比较适合。因为轧辊中部温度较两 侧高。可以通过增加中部冷却水来提高轧辊横向温度的均匀性， 冷却水量的调 整可以以下机轧辊横向温度来衡量。1750线调整完中部冷却水量后。 在下机轧 辊空冷15 min后。测量横向轧制区域温度，一般约为10C。另外.横向 冷却强度均匀性的保证也受冷却喷嘴状态的影响。 每次换辊时的喷嘴状态点检 换辊周期以及定期的冷却水打击试验都可以确保冷却均匀。4.2、温度制度优化带坯在精轧区域温度的高低会影响到氧化铁表面形成麻点或者铁皮压入缺陷。 但是温度过低会增加轧制难度。带钢边部可能会出现混晶组织。通过现场试验发 现，精轧
9、入口温度控在约10 3 5 C以下。精轧轧辊的氧化膜形成较好，终轧温度也可以得到保证。同时，严格控制入口温度，机架间带坯表面会形成极薄的 FeO层.可以降低高速钢轧辊与板带间的摩擦系数。保护辊面氧化膜，减少轧 辊磨损，并降低轧制负荷。5、结束语由上可知，高速钢轧辊中存在的问题会直接对其的实际使用效果造成影响， 为此有关人员应当不断对其进行研究以及完善，才能有效预防和解决到当前存在 的问题，提升到高速钢轧辊的实用性。参考文献1.丁小理, 罗杰, 李建湘,等. 热处理对6013铝合金显微组织、力学性能和氧化膜质量的影响J.材料研究与应用，2020(1):36-40.2.程曦， 周国正， 唐西明，等
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热轧高速钢轧辊氧化膜及磨损
