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1、武钢冷轧厂五机架支承辊使用与维护第12卷第2册2000年6月武钢职工大学'JournalofUniversityforStaffandWorkersofWISGCOV0I.12No.2June.2000武钢冷轧厂五机架支承辊使用与维护吴国胜刘禾(武钢技术中心430080)摘要本文通过研究武钢冷轧厂五机架冷连轧机支承辊服役后辊身表面硬化层中出现的硬度和金相组织的变化,确定出支承辊服役后辊身表面硬化层的深度,从而修改了支承辊磨削制度;又按照支承辊的实际使用寿命,制定了支承辊换辊制度,并编制了支承辊使用与维护管理数据库.关键字磨削量服役周期硬度金相组织1前言随着轧钢生产技术的
2、发展,对轧辊使用性能的要越来越高,一方面要求服役时具有好的抗事故性,耐磨性和耐糙化性,另一方面还要求维护时具有磨削量小的特点,以提高生产产量,质量和轧辊寿命,降低轧辊维护强度和费用.就冷轧支承辊而言,其服役周期较长,辊面硬度逐渐升高,出现加工硬化和塑性变形,进而会产生裂纹,掉肉和剥落现象.因此,支承辊服役一段时间后就必须换辊修磨,消除硬化层,使辊身表面硬度恢复正常.于是,支承辊服役周期应多长,磨削量应多大就成为其使用与维护过程中的两上重要方面.2材质武钢冷轧厂五机架冷连轧机支承辊主要使用国外制造的复合铸钢支承辊,其外层材质相当于国内70Cr2Mn2MoV钢,芯部为低碳钢
3、,其毛坯由碱性电炉熔炼,经吹氩气处理后,采用溢流下注法复合浇铸,再经热处理.外层抗拉强度可达1500~1600MPa,硬度值为6O一7OHsD,金相组织为索氏体与贝氏体,芯部组织为铁素体与珠光体,具有较高的强韧性.表1为支承辊材质与实测的化学成分.表1支承辊材质与实测化学成分()元素CSiMnPSCrM0VNi材质0.6～0.80.3～0.61.5～2.0≤0.02≤0.021.5～2.00.2～0.41.0～l
4、5实测0.7010.391.530.O090O071.600.310.0070.95注:实测数值为2支承辊平均值;材质不合有V元素3磨削制度3.1金相组织利用
5、大工件显微镜直接观测支承辊服役前及服役后辊面金相组织,结果发现支承辊服役后辊面出现塑性变形,其贝氏体组织形态发生明显变化,图1,2分别为某支承辊服役前及服役后辊面金相组织.用金相显微镜仅在辊面下0.2mm深的范围内可看到这种变化,用透射电子显微镜观测辊面薄膜试样.也仅在辊面下0.t5mm深的范围内观测到不同于支承辊服役前的正常组织(见图3)的位错组织(见图1).由此可以证实支承辊服役后辊面表层出现塑性变形.但深度较浅来傅日期:2《lO(}s13吴围胜刘禾:武钢冷轧厂五机架支承辊使用与维护33图1支承辊服役前辊面金相组织400×图3支承辊服役前辊面正常组织28000x图2
6、支承辊服役后辊面金相组织400x图4支承辊服役后辊面位错组织28000x3.2硬度利用肖氏硬度计,采用一边密削,一边测量的方法,测量支承辊服役后辊面硬度变化曲线,典型情况如图5所示.该图表明某支承辊在轧钢8.5万多吨的服役期间,辊面硬度平均升高4个HSD,最高超过5个HSD,而且辊面硬化过程不均匀,辊身端部比中部硬化严重,这一现象在所测量的支承辊上普遍地存在着,只是硬化程度有所差别.由图5还可看出,硬化现象主要集中在辊面下lmm深的范围内,在深1.25mm处,辊面硬度已基本恢复到正常数值,这意味着为了消除辊面硬化层,磨削量必须大于2.5mm.该辊实际磨削量为3.1mm.
7、3.3密削量公式早期应用的支承辊磨削量公式是由国外制造商提供的,见式f1):酬?nJ一琢㈩式中毫米轧钢量为180001/mm.在对支求辊服役后辊面进行大量硬度和金相组织俭测,并对检测结果作回归分析的基础上.修改了支承辊磨削量公式.见式(2):俐川,_M--(菖器I_一t2式?l毫米轧钢为25o001/ram;M为最小正常辟削量.规定在轧钢量小于25000t时.畴削量为1mm:T武钢职工大学为辊径系数(见表2);K为机架系数(见表3).^QC疗王V隧陌球距辊面深度(mm)图5支承辊服役后辊面硬度曲线式(2)不仅反映了轧钢量对硬化层的影响,而且也考虑了由于支承辊辊径及其服役
8、的机架不同时,轧钢量对硬化层的影响的差别,因此比较合理,在生产上具有实用价值.表2支承辊辊径系数辊径(ram)1400～14401441～14801481～1525辊径系数0.80.91.0表3支承辊机架系数机架IIIⅣV机架系数1.001.051.101.151.15表4为按式(2)进行磨削并测量的支承辊辊面硬化层硬度曲线的有关数据,其中"*"号表示服役后辊面出现剥落,或边部裂纹,Hab,6分别为硬化层基本硬度降和直径差;/1Hac,/1c分别为整个硬化层硬度降和直径差;/1为支承辊实际磨削量.由此可知,c</1,按式(2)进行磨
