高速钢轧辊在棒材连轧机上的应用方法研究

高速钢轧辊在棒材连轧机上的应用方法研究

李泽鹏

河冶科技股份有限公司 河北石家庄 052165 摘要：要想能够有效地满足当下阶段一系列工作的要求，就非常有必要对高速轧辊在棒材连轧机上的应用进行研究。因此本文首先将会介绍高速钢轧辊在加工、冷却以及维护的过程中要注意的一些问题，然后再对高速钢轧辊的应用效果进行分析，以期能够为这一方面的工作提供更多的依据。

关键词：高速钢轧辊 ；棒材连轧机 ；应用方法

1. 引言

一般来说，高速钢本身就具有非常良好的抗热耐磨能力以及强烈的淬透性，而且它们在高温下还会具有非常良好的红硬度，这就促使高速钢已经成为制造棒材连轧机非常适宜的材料。在以前的连轧机上往往都会使用针状贝氏体球铁连轧辊，它的工作工作层组织上分布着一些Fe3C型的碳化物，这一类型的碳化物往往具有的比较低的硬度而且组织也比较粗大。但是在高速钢轧辊的工作层中却含有比较多的钨、铬、钼以及钒等元素，这其中的一些碳化物的硬度就比较高，而其中一些基体的组织则主要是由回火马氏体+贝氏体构成，这与之前的针状贝氏体球铁相比较，其具有更好的柔韧性，具有更细的结构和耐磨性。高速钢轧辊虽然是当前发展阶段最先进的棒材连轧辊之一，但是高速钢轧辊却一直未能在我国棒材连轧机上得到很好地应用，之所以这样，主要原因就是由于高速钢轧辊本身就具有着比较高的坚韧性，而且切削和加工的稳定性也比较差，这就导致高速钢轧辊在加工的过程中存在着相当多的困难。现阶段，国内众多的轧钢厂都希望能够尽早地使用高速钢轧辊，但是往往都是由于这一原因而受阻。由此可见，怎样选择能够适合在棒材轧机上应用的高速钢轧辊具有十分重要的意义。

2. 高速钢轧辊的加工性能要求

因为高速钢轧辊具有比较高的硬度以及耐磨性，这就决定了高速钢轧辊在生产和加工过程中必须要选择一些科学、合理的参数。在对车削切割和加工过程中往往会采用立方氮化硼或者是复合晶体的人造金刚石作为刀头的材料，要确保其车削的速度和深度都会与进刀的直径呈反比，此外，在使用PCD 车刀对其进行切割时也要特别注意对其进行冷却,而且其中的冷却液要在到达切口之前就被添加好。在对一些带肋钢筋进行轧制时，在轧槽上往往必须铣削出这些钢筋，刀具则可以选择 CBN或者瑞典山特维克的刀具。而且因为高速钢轧辊一般来说都具有着比较高的硬度以及更大的加工难度，因此高速钢轧辊在加工的时间往往都是合金铸铁加工时间的三到四倍。

3. 高速钢轧辊的维护以及保养

由于高速钢轧辊具有比较大的脆性，而且具有抗事故能力比较差的特点，因此在运用的过程中要加强对这一方面的管理，以此为基础来确保钢轧机能够正常地运转，进而在最大程度上降低由于事故对轧辊造成的影响。当产生卡钢或者堆钢的情况时，要及时地将上辊抬起，然后及时地对轧辊进行冷却，一直到轧件的温度降到一定的程度之后才能够停水。如果遇到一些特殊情况，当高速钢轧辊在没有水的条件下进行冷却就必须要将轧辊卸下来，然后再让其逐渐冷却，在冷却完毕之后再将其进行修磨，当修磨之后再投入到使用当中。如果不这样做的话，如果直接将冷却水浇筑到热轧辊上，很容易就会产生比较严重的后果。高速钢轧辊槽孔表面在轧制的过程中往往会形成一定的氧化膜，这些氧化膜在刚开始往往是呈现出桔黄色或者是淡蓝色，如果不加处理而继续使用往往就会变成深蓝色，在这一过程中如果不及时地进行处理，当氧化膜积累到一定的厚度之后，或者氧化膜受到外界的划伤时，这上面的氧化膜很容易就会出现脱落的情况，之后在槽孔的表面往往会出现一些流星斑，在严重的情况下可能会导致辊面出现毛化的情况，最终甚至会出现一些麻点。高速钢轧辊之所以会出现更换槽只要是由于轧槽的毛化或者在轧槽表面有些微小裂纹。轧槽在生产使用过程中，由于热疲劳等原因而直接导致的轧辊表面发生裂纹这种情况往往在修磨之后很难避免，如果在轧辊的表面发生了热裂纹之后，或者是因为在修磨的过程中出现修磨不干净的情况，往往会进一步地导致裂纹继续发展，最终可能掉肉以及断裂的情况，在最后往往会导致轧辊在使用的最后期限之前就报废。由此可见，轧辊的使用条件以及对轧辊的保养往往会直接影响到高速轧辊的使用好坏。

4. 高速轧辊的冷却条件以及要求

在轧制的过程中，冷却轧辊的目的主要有以下几个方面，首先就是防止轧辊在过热的情况下出现剥落的情况，其次就是为了防止由于辊面温度过高而导致辊面组织发生变化的情况，进而影响到轧材表面的质量。最后就是为了能够有效地延长一些疲劳裂纹形成的时间，而且能够有效地避免裂纹进一步地拓展。由于轧辊受热往往是由于与轧件之间相互接触而造成的，因此轧件变形往往会对轧辊受热有比较大的影响。一般来说，轧件与轧辊二者相互接触点的温度是二者温度的平均值。因此而二者接触面的瞬间温度往往能够达到500摄氏度左右，在这样的情况下，引入了无头轧制技术往往就会对轧辊的承受条件提出了更高的要求，由此可见，如何实现辊面温度的快速冷却对高速轧辊的应用具有十分重要的意义。此外，比较理想的冷却系统应该采用喷嘴环形分布，而且还要利用这些喷嘴向轧槽喷出连续而又充足的水流，在喷射水流的过程中，确保与出口导卫处近的作为主喷嘴，确保主喷嘴喷出的水量为整个轧槽水量的三成左右，确保喷射角呈20-30度的角度。此外还要确保水流不能够散射，必须沉淀冷却水，使得其中的固体粒子有效地降低。虽然在不同的轧机中往往会有不同的冷却方式，二者这些冷却方式的喷嘴角度往往有比较大的区别，但是最终达到的轧辊冷却效果却是相同的，这对于提高轧辊的使用寿命以及有效地降低轧辊表面的裂纹都有十分显著的作用，因此，无论是哪种冷却方式，其冷却的效果必须要以轧辊表面的温度作为依据，而且还要确保辊面的温度不能够超过55摄氏度。

5. 结语

综上所述，高速钢轧辊作为现阶段新型的轧辊在连轧机上有着非常重要的作用，但是现阶段连轧机的使用往往还存在着一定的限制，因此，在使用的过程中，要采取有效地方式来克服这些限制，促进高速钢轧辊在连轧机上有更为广泛的应用。

参考文献

[1]徐永强,史志远. 棒材连轧机轧辊材质的选择及高速钢轧辊在成品机架中的分析[J]. 科技创新与应用,2014(9):28-28.

[2]宫开令,王燕生,梁元成. 高速钢轧辊在棒材连轧机上的应用[J]. 轧钢,2003,20(1):52-54.

[3]王秀花,郑艳,张利平. 高速钢轧辊在棒材连轧机精轧机组上的应用[C]. //2008年山东金属学会压力加工学术交流会论文集. 2008:206-209.

[4]石会军. 高速钢轧辊在棒材连轧机上的应用[J]. 商品与质量（建筑与发展）,2014(11):949-949. 

作者简介 李泽鹏（1990.06），男，汉，河北邢台人，河冶科技股份有限公司，冶金助理工程师，技术员，研究方向：高速钢轧制。