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如果是因为机械应力产生的断裂,需要很大的机械应力。经粗略计算,如此大截面的高铬铸钢轧辊若被机械应力拉断,则需要100MN以上的拉力,对于该轧辊工作的轧机来说这是不可能的。轧辊受力 的部位是传动端辊颈,如果材料的力学性能指标不足,正常轧制情况下首先损坏的是传动端辊颈。从实际轧制和断辊情况来看,不是由于机械应力造成辊身断裂。
对组织应力影响 的就是外层组织中残余奥氏体含量。残余奥氏体在轧制温度,轧制压力和水冷的交变作用下,发生奥氏体向马氏体或贝氏体的转变,由于奥氏体的比容小,而马氏体的比容大,因而在组织转变的过程中伴随着体积的膨胀,会致使轧辊的工作层产生更大的压应力,芯部产生更大的拉应力,芯部应力一旦超过材料的强度,必然造成轧辊断裂。考虑到残余奥氏体对组织应力的影响及热带连轧机轧辊的工作条件,一般轧辊的残余奥氏体含量控制在小于5%即可保证使用。该断裂轧辊的外层组织中残余奥氏体含量小于1%,故组织应力可以忽略不计。
6)良好的抗热裂性。高速钢由于其特有的组织特点,能有效的抑制裂纹的形成和扩展。在实际使用中发现,高速钢轧辊的确具有比高铬铸铁轧辊更好的抗热裂性。因此若发生一般的生产事故,可以通过正常磨削量或附加很小的磨削量就可以事故带来的影响,使处理过程更为简化,并且也节约成本。
7)良好的耐磨性。与半钢、高铬铸铁和高镍铬无限冷硬铸铁轧辊相比,高速钢轧辊轧制吨位大幅度提高,F1-F4机架约为10000t,F5机架约为6000t,显示高速钢轧辊具有良好的耐磨性。高速钢轧辊轧制吨位的增加,导致其辊耗明显下降,在相同轧钢条件下,高速钢轧辊的辊耗在F1机架是高铬铸铁轧辊的1/5,F2机架是高铬铸铁轧辊的1/7,F4机架是高镍铬无限冷硬铸铁轧辊的1/13,F5机架是高镍铬无限冷硬铸铁轧辊的1/8。
4)液态金属电渣熔接法(ESSLM)。1996年,乌克兰ELMET轧辊公司开发了液态金属电渣熔接法制造高速钢复合轧辊新工艺,它是在CPC法的基础上加上电渣净化的一种新的轧辊制造方法。用ESSLM法制造轧辊时,其外层是在特殊设计的导电水冷铜结晶器中凝固形成的,结晶器不仅使浇入的外层钢水凝固,同时也作为电渣过程中非自耗电极。复合过程开始时,先将作为高速钢轧辊芯部的芯轴插入结晶器中,并与其同轴。轴的外表面和结晶器的内
表面的间隙决定轧辊外层厚度。然后将在另外的熔化装置中熔化的渣液浇入结晶器和芯轴的间隙中,渣液形成渣池,它的热量将芯轴表面预热。然后再浇入外层高速钢水,可连续浇入,也可按预先设定的程序浇入。钢水将熔渣上浮,同时在通过渣池时被渣精炼。