151-paper-Cr3锻钢平整工作辊“桔皮”原因分析及改进措施.docVIP

Cr3锻钢平整工作辊“桔皮”原因分析及改进措施 吴国胜1 栗 晓2 游 涛2 姚炳强3 （1. 武钢技术中心 ；2.武汉工程职业技术学院； 3.武钢热轧厂，武汉：430080）“Orange Peel”-like lines on the Temper Mill’s work rool Wu Guosheng Li xiao You Tao Yao Bingqiang Abstract: Cr3 forged steel work rool for temper mill has to be changed for grinding only after processing 1000t coils. Although abnormality is not found in both hardness and metallographic examinations, plastic deformation frequently occurs. Further study indicates work roll of such material is not suied for the purpose, due to its comparatively low fatigue strength. This paper suggests selecting work roll made of high speed tool steel or semi-high speed tool steel to attain higher heat stability and abrasion resistance. Key words: work roll for temper mill, “orange peel”-like line, hardness, texture, fatigue strength 某热轧带钢厂1700mm平整机刚刚使用3～4mm的新材质Cr3锻钢工作辊，因在使用过程中辊面出现“桔皮”现象（见图1、2），造成钢卷表面质量不合要求，每次上机服役仅轧制1000吨钢卷即需要换辊修磨，严重影响轧机生产、轧辊寿命和产品质量。而该平整机随机装备的高NiCr无限冷硬铸铁工作辊，一般每次上机服役生产3000吨钢卷才需要换辊修磨。该厂此次采用新材质Cr3锻钢工作辊补充平整机工作辊，是基于Cr3材质锻钢工作辊强度和韧性较高，其辊身经过调质处理和双频感应淬火后，硬度可以达到98HSD以上，是该公司冷轧平整机工作辊的主要用辊；而高NiCr无限冷硬铸铁工作辊只是经过铸型浇注激冷而成，辊身并未经过调质和淬火处理，硬度一般低于88HSD，按常理其耐磨性肯定不如Cr3材质锻钢工作辊。为了找出Cr3材质锻钢平整工作辊在使用中出现过早下机事故的原因，对Cr3材质锻钢平整工作辊进行了现场硬度及金相检验，随后在试验室对类似轧辊材质进行了抗压试验，并就检验结果作出分析，提出改进意见。 图1 SI51B 号Cr3锻钢平整工作辊辊面“桔皮”纹 图2 SI53B Cr3锻钢平整工作辊辊面“桔皮”纹  1硬度检验 在现场对使用过的Cr3材质锻钢平整工作辊进行辊身表面磨损状况观察和肖氏硬度计检验，发现SI51B号工作辊辊身表面在操作端100～200mm、传动端100～300mm的范围内颜色发黑，并可见磨削痕迹，检验发现这些部位硬度稍高；辊身中部表面颜色稍亮，但出现“桔皮”纹（如图1、2所示），该部位硬度较低；操作端100mm范围内辊身表面磨削痕迹较为明显，为工作辊未与钢卷或支承辊接触部位，其硬度亦较低。在SI53B号工作辊辊身中部表面上肉眼可见出现较宽、较粗的“桔皮”纹，在距操作端350～400mm范围内的辊身表面上，“桔皮”纹变得粗大，最长有50mm；而在距传动端150mm范围内的辊身表面上存在磨削痕迹。在SI54B号工作辊辊身表面上可见，辊身中部“桔皮”纹不太明显，在距传动端450mm范围内，辊身表面开始有明显“桔皮”纹，距传动端300mm范围内的辊身表面也有明显的“桔皮”纹，且“桔皮”纹较突出；在距操作端500mm范围内的辊身表面存在“桔皮”纹。在SI52B号工作辊辊身表面上可见，辊身中部有磨削痕迹，“桔皮”纹较浅，由此可见该辊上机使用时间较短。硬度检验具体结果见下表1。  表1 Cr3材质锻钢平整工作辊辊身表面硬度检验结果 （HSD） 辊号 检验 部位 距离传动端（mm） 距离操作端（mm） 750 500 300 200 50 500 150 50 SI51B 检验 结果 89.0 90.0 88.0 91.0 91.0 92.0 92.0 92.0 93.0 93