2015/8/15 10:25:44
粗轧区轧辊采用镍铬钼球墨无限冷硬铸铁轧辊,中、精轧轧辊均采用镍铬钼球墨无限冷硬铸铁、贝氏体轧辊和部分高速钢轧辊。普通轧辊硬度低,耐磨性差,生产中换槽换辊次数多,产品尺寸、表面质量变化快、不稳定,而高速钢轧辊价格高,使用条件苛刻。轧辊耐磨性问题,一定程度上影响生产的作业率、成材率,制约着产能的进一步提高。特别是棒材线产能提升之后,表现尤为明显。高硼轧辊除了克服以上问题外还能提升产能。
针对生产中存在的轧槽不耐磨,换槽换辊次数多,产品尺寸、表面质量变化快、不稳定等问题,我们对高硼轧辊进行了研究分析。
高硼组合轧辊由芯轴与辊套两部分组成,其中芯轴采用无损伤的报废轧辊,辊套采用高硼合金钢。在正常使用过程中,辊套不发生破裂、窜动、松动等现象,辊套工作层在使用中无明显硬度落差,过钢量基本一致。轧辊加工性能及使用同贝氏体基本一致,无特殊要求,单槽平均过钢量达到原来的2.5-3倍。
高硼合金复合轧辊与贝氏体轧辊化学成分比较、组织比较和性能比较分别见表1-3。
表1 高硼合金组合轧辊与贝氏体轧辊化学成分比较
轧辊 |
化学成分,% |
|||||||||
材质 |
C |
Si |
Mn |
Ni |
Cr |
Mo |
W |
V |
Nb |
Cu |
高硼钢 |
1.6-2.0 |
0.3-1.0 |
0.3-1.0 |
|
4.0-8.0 |
3.0-7.0 |
1.0-5.0 |
3.0-7.0 |
0-5.0 |
0-5.0 |
贝氏体 |
2.9-3.6 |
0.8-2.5 |
0.4-1.2 |
1.01-2.0 |
0.3-1.2 |
0.2-0.8 |
|
|
|
|
表2高硼合金轧辊与贝氏体轧辊组织比较
名称 |
碳化物 |
抗拉强度 |
硬度 |
耐磨性 |
|
类别 |
面积,μm |
尺寸,μm |
MPa |
HSD |
比较 |
高硼钢 |
7-15 |
<100 |
700-900 |
80-90 |
4-5 |
贝氏体 |
30-40 |
200-500 |
400-600 |
70-78 |
1 |
表3高硼合金轧辊与贝氏体轧辊性能比较
|
断裂韧性 |
耐热冲击性 |
抗热裂纹性 |
磨损量 |
摩擦系数 |
耐粘结率 |
|
|
KIC,MPa.m |
Ts,℃ |
裂纹长度,mm |
裂纹数目,条 |
W,mg |
μ |
% |
高硼钢 |
26.7 |
425 |
2.3 |
64 |
38 |
0.32 |
180 |
贝氏体 |
16.8 |
375 |
3.5 |
80 |
194 |
0.22 |
140 |
高硼轧辊具有较高的硬度和良好的耐磨性,比普通材质轧辊可提高产量3-4倍,大大减少换辊时间。高硼合金复合轧辊材质膨胀系数大,导热性能好,较高的热稳定性,生产过程中轧槽变化小,孔型尺寸的一致性保持时间久,有利于稳定螺纹钢负公差和圆钢表面质量。高硼合金复合轧辊具有良好的淬透性,从辊身表面到工作层内部的硬度几乎不降,确保轧辊内外有共同的耐磨性,轧辊重修次数是普通轧辊的3倍,减少轧辊消耗,提高成材率、作业率和产能。
高硼轧辊应用效果
提高了生产能力
单槽轧制量是普通轧辊的3-4倍,K1机架轧槽每班更换一次,大大减少了换辊换槽占用的时间,提高了轧机作业率,生产更稳定。
提高了成材率
轧辊重修次数是普通轧辊的3倍,螺纹钢负公差更稳定,圆钢表面质量更好。表4是高硼合金轧辊和贝氏体轧辊用于K1机架使用效果比较。
表4高硼合金轧辊和贝氏体轧辊用于K1机架使用效果比较
产品规格 |
螺纹16 |
圆钢22 |
||
轧辊 |
高硼钢 |
贝氏体 |
高硼钢 |
贝氏体 |
轧辊磨损量,mm |
0.2 |
0.7 |
0.2 |
0.9 |
单槽轧制量,mm |
1000 |
300 |
2000 |
700 |
平均负差率,% |
-4.6 |
-4.0 |
|
|
轧辊重修次数是普通轧辊的3倍,螺纹钢负公差更稳定,圆钢表面质量更好。表4是高硼合金轧辊和贝氏体轧辊用于K1机架使用效果比较。
高硼轧辊的断裂韧性、耐热冲击性、抗热裂性及粘结性均高于贝氏体轧辊,而其磨损量仅为贝氏体轧辊的1/5。且价格只为高速钢轧辊的1/2。再加上高硼合金轧辊的基本组织由稳定、高硬度的马氏体构成,以及良好的淬硬、淬透性,轧辊整个工作层里外耐磨性都是一致的。高硼合金复合轧辊应用后,效果非常显著。
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