151-paper-cr3鍛鋼平整工作輥“桔皮”原因分析及改進措施

1、1Cr3Cr3鍛鋼平整工作輥“桔皮”原因分析及改進措施鍛鋼平整工作輥“桔皮”原因分析及改進措施吳國勝1栗曉2游濤2姚炳強3（1.武鋼技術(shù)中心；2.武漢工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院；3.武鋼熱軋廠，武漢：430080）摘要：某熱軋帶鋼廠Cr3材質(zhì)鍛鋼平整工作輥每次上機服役僅生產(chǎn)1000t鋼卷即需換輥修磨，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量和軋輥使用壽命。對Cr3材質(zhì)鍛鋼工作輥進行硬度、金相組織等檢驗發(fā)現(xiàn)，雖然輥面金相組織正常，但是硬度偏低，導(dǎo)致在使用過程中出現(xiàn)塑性變形

2、，表明這種材質(zhì)的工作輥不適合在“干”平整的工況條件下用作熱軋平整工作輥。建議采用具有更高耐磨性、更高熱穩(wěn)定性的高速工具鋼、半高速工具鋼和改進型高NiCr無限冷硬鑄鐵工作輥等材質(zhì)工作輥代替Cr3材質(zhì)鍛鋼工作輥，以提高生產(chǎn)效率和軋輥壽命。關(guān)鍵詞：平整工作輥；“桔皮”紋；硬度；組織；疲勞強度Analysisof“angePeel”likelinesontheTemperMill’swkroolWuGuoshengLixiaoYouTaoYao

3、BingqiangAbstract:Cr3fgedsteelwkroolftempermillhastobechangedfgrindingonlyafterprocessing1000tcoils.Althoughabnmalityisnotfoundinbothhardnessmetallographicexaminationsplasticdefmationfrequentlyoccurs.Furtherstudyindicate

4、swkrollofsuchmaterialisnotsuiedfthepurposeduetoitscomparativelylowfatiguestrength.Thispapersuggestsingwkrollmadeofhighspeedtoolsteelsemihighspeedtoolsteeltoattainhigherheatstabilityabrasionresistance.Keywds:wkrollftemper

5、mill“angepeel”likelinehardnesstexturefatiguestrength某熱軋帶鋼廠1700mm平整機剛剛使用3～4mm的新材質(zhì)Cr3鍛鋼工作輥，因在使用過程中輥面出現(xiàn)“桔皮”現(xiàn)象（見圖1、2），造成鋼卷表面質(zhì)量不合要求，每次上機服役僅軋制1000噸鋼卷即需要換輥修磨，嚴(yán)重影響軋機生產(chǎn)、軋輥壽命和產(chǎn)品質(zhì)量。而該平整機隨機裝備的高NiCr無限冷硬鑄鐵工作輥，一般每次上機服役生產(chǎn)3000噸鋼卷才需要換輥修磨。

6、該廠此次采用新材質(zhì)Cr3鍛鋼工作輥補充平整機工作輥，是基于Cr3材質(zhì)鍛鋼工作輥強度和韌性較高，其輥身經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理和雙頻感應(yīng)淬火后，硬度可以達(dá)到98HSD以上，是該公司冷軋平整機工作輥的主要用輥；而高NiCr無限冷硬鑄鐵工作輥只是經(jīng)過鑄型澆注激冷而成，輥身并未經(jīng)過調(diào)質(zhì)和淬火處理，硬度一般低于88HSD，按常理其耐磨性肯定不如Cr3材質(zhì)鍛鋼工作輥。為了找出Cr3材質(zhì)鍛鋼平整工作輥在使用中出現(xiàn)過早下機事故的原因，對Cr3材質(zhì)鍛鋼平整工作輥進行

7、了現(xiàn)場硬度及金相檢驗，隨后在試驗室對類似軋輥材質(zhì)進行了抗壓試驗，并就檢驗結(jié)果作出分析，提出改進意見。圖1SI51B號Cr3鍛鋼平整工作輥輥面“桔皮”紋圖2SI53BCr3鍛鋼平整工作輥輥面“桔3檢驗結(jié)果89.590.591.091.091.593.093.093.0——90.093.093.090.089.590.092.091.088.088.089.090.591.090.092.090.090.089.089.0SI52B平均90

8、.793——91.590.589.590.589上述檢驗結(jié)果表明，Cr3材質(zhì)鍛鋼平整機工作輥與鋼卷接觸的輥身中部表面硬度沒有出現(xiàn)升高的現(xiàn)象，反而是與支承輥接觸的輥面部位硬度較高，即與鋼卷接觸的輥面出現(xiàn)了軟化現(xiàn)象，這可能與其平整的鋼卷表面存在的氧化鐵皮的硬度較高、造成與之接觸的工作輥輥身表面出現(xiàn)疲勞磨損有關(guān)。平整機工作輥一般要求硬度較高，此次硬度檢驗結(jié)果表明，熱軋廠1700mm平整機使用的Cr3材質(zhì)鍛鋼工作輥硬度在90～93HSD范圍內(nèi)，

9、低于Cr3材質(zhì)鍛鋼軋輥用作平整機工作輥的硬度要求，如冷軋廠1700mm單平整機使用的Cr3材質(zhì)鍛鋼工作輥硬度要求為95～98HSD，考慮到熱軋廠1700mm平整機工作輥進行“干”平整時的工作條件，如鋼卷溫度（自身溫度和摩擦升溫）、硬度較高，其硬度要求應(yīng)該更高，以達(dá)到95～98HSD的上限為宜。2金相檢驗金相檢驗在現(xiàn)場選取SI51B號和SI53B號工作輥進行了金相檢驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Cr3材質(zhì)鍛鋼工作輥在使用中輥身表面出現(xiàn)的“桔皮”紋是一些突出

10、于輥身表面的“褶皺”，而不是裂紋，其上存在與軋輥旋轉(zhuǎn)方向相反的摩擦痕跡（見圖3），這些“褶皺”是Cr3材質(zhì)鍛鋼工作輥在使用中出現(xiàn)的塑性變形，顯示其抗壓強度或疲勞強度不足以抵抗熱軋廠1700mm平整機“干”平整時的軋制壓力、或疲勞損傷。圖3“桔皮”紋及其“褶皺”上的摩擦痕跡（100）圖4SI51B號工作輥組織（400）金相檢驗結(jié)果表明SI51B號和SI53B號工作輥夾雜物較少，碳化物顆粒較細(xì)小、且分布較均勻，組織基本正常：隱針馬氏體＋粒狀