锻钢支承辊剥落失效分析.pdf

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1、《大型铸锻件》No．6HEAVYCASTINGANDF0RGINGNovember2011锻钢支承辊剥落失效分析刘义杰赵席春郭峰(天津重型装备工程研究有限公司，天津3013457)摘要：介绍了辊身剥落的典型失效类型及失效机理。针对生产者和使用者提出了预防和补救措施，以提高锻钢支承辊使用效率。关键词：锻钢支承辊；失效；剥落中图分类号：TG333．17文献标识码：BAnalysisonFlakingFailureofForgedSteelBackupRollLiuYijie，ZhaoXichun，G

2、uoFengAbstract：Thispaperintroducesthetypeandmechanismoftypicalflakingfailureofbackuproll，andproposesthepreventiveandcorrectivemeasuresinordertoimprovetheserviceeficiencyofforgedsteelbackuprol1．Keywords：forgedsteelbackuproll；failure；flaking支承辊是各种轧机中的重

3、要部件，其使用性围内数值越高耐磨性越好，但随着硬度进一步提能的优劣直接影响轧板产品的质量。支承辊的制高，耐磨性也许还会升高，但韧性会下降，同时残余造方法主要有铸造和锻造，其性能对比如表I所应力也会增大，抗剥落性开始下降，抗事故性也会示。随着轧机向高速化、高性能化、自动化方向发明显降低。这就要求制造商综合考虑实际因素和展，对支承辊的性能要求也越来越高，虽然铸钢支前期使用效果，制定适合于不同轧机的技术要求。承辊价格较低，但锻钢支承辊的强度和延展性更支承辊使用性能的优劣与生产、使用和维护高，疲劳寿命更

4、长，成为先进轧机的主流配置。复都有很大的关系。材料表面及内部质量、轧机类杂的使用条件使支承辊不时发生各种类型的失型、轧制方法、机架、轧制品种、放置位置、轧辊设效，尤其以辊身剥落最为普遍。本文主要研究支计、检测方法、使用周期等多达20多种因素都会承辊辊身剥落典型失效类型、失效原因和机理，提影响支承辊的单次上机和总体使用寿命。出补救和预防措施，提高支承辊的使用效率。在选择支承辊时，除满足基本的技术要求外，必须综合考虑轧机特性、操作条件和轧辊的维修表1锻钢和铸钢支承辊材料典型-陛能对比Table1Th

5、etypicalpropertiesofbackuproll设施后再确定规格、材质、硬度等参数，这样才能offorgedsteelandcaststeel获得符合轧机要求的、具有最佳使用性能的支承硬度抗拉耐疲断裂断面辊强度劳性韧性延伸率收缩率HSDR／MPI／A(％)aMPaMPa．mZ(％)2典型失效类型锻钢50—75l7oo450<49．5l53O铸钢50～75l300315<27．568支承辊在使用中的失效主要有剥落、断裂和表面痕迹三种形式，其中辊身剥落出现的机率最高，是支承辊失效的主要形

6、式，所以很有必要对剥1使用性能分析落的失效类型进一步进行分析。支承辊的使用要求是：在保持表面粗糙度和2．1边部崩碎性剥落辊型的前提下，在轧制周期内确保支承辊的完整如图1所示，边部崩碎性剥落的典型特征是使用，实现轧材质量和产量的最大化¨J。辊身边部(一般从端面至400mm区域)表面有不支承辊的性能要求为：良好的强韧性；较高的连续的凹坑，坑内表面很不平整，凹坑较浅，且近硬度和耐磨性；高的抗接触疲劳和抗剥落性；足够表面磨得有些平滑。不连续的剥落坑周围常伴有的硬化层和过渡层深度；良好的冶金质量。其中变形

7、痕迹，一些小的纵向裂纹通常会出现在剥落有些性能是无法兼顾的，例如辊身硬度在一定范坑的边缘，因此其外形比后面介绍的疲劳剥落的外形要粗糙。收稿日期：2011—04—O633No．6《大型铸锻件》November2011HEAVYCASTINGANDFORGING图1支承辊边部崩碎性剥落形貌Figure1Theedgeflakingappearanceofback—uprol1图2支承辊表面裂纹扩展疲劳剥落Figure2Thefatigueflakingofbackup支承辊在工作中，主要承受摩擦力和

8、接触应rollduetoSul'facecrackexpand力，其中接触应力对辊身的剥落影响最大，深度较为避免此类失效，可采取如下措施：深。接触应力的反复作用使辊身形成一个疲劳硬(1)规范使用和维护。避免与轧机事故有关化层，当接触应力超过此时材料临界强度，一些小的轧辊损伤，诸如：软点、裂纹、辊印、划痕或任何的次表面裂纹会在疲劳层的底部形成。使用中疲可能作为应力集中的因素，如有事故立即下机处劳层硬度升高越多，其剥落的机率就越大。在磨理直至缺陷消除才可上机。削后，如果辊身硬度比提供的原始轧辊硬度高