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淄博元緒冶金機械
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軋機軋輥

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軋輥是軋鋼廠軋鋼機上的重要零件,利用一對或一組軋輥滾動時產生的壓力來軋碾鋼材。它主要承受軋制時的動靜載荷,磨損和溫度變化的影響。

軋機部件中軋輥的工作條件   為復雜。軋輥在制造和使用前的準備工序中會產生殘余應力和熱應力。使用時又進一步受到了各種周期應力的作用,包括有彎曲、扭轉、剪力、接觸應力和熱應力等。這些應力沿輥身的分布是不均勻的、不斷變化的,其原因不僅有設計因素,還有軋輥在使用中磨損、溫度和輥形的不斷變化。此外,軋制條件經常會出現異常情況。軋輥在使用后冷卻不當,也會受到熱應力的損害。所以軋輥除磨損外,還經常出現裂紋、斷裂、剝落、壓痕等各種局部損傷和表面損傷。一個好的軋輥,其強度、耐磨性和其他各種性能指標間應有較優的匹配。這樣,不僅在正常軋制條件下持久耐用,又能在出現某些異常軋制情況時損傷較小。所以在制造軋輥時要嚴格控制軋輥的冶金質量或輔以外部措施以增強軋輥的承載能力。合理的輥形、孔型、變形制度和軋制條件也能減小軋輥工作負荷,避免局部高峰應力,延長軋輥壽命。

導致軋輥失效的應力共有四種:

一、制造過程中的殘余應力;

二、軋制過程中的機械應力;

三、軋制過程中軋輥的組織應力;

四、軋輥內外溫差造成的熱應力。

如果是因為制造殘余應力過大產生斷裂,斷輥通常發生在軋輥初始上機使用的前幾次,且為開軋的前幾塊軋材。此次斷裂的軋輥已經上機軋制了四次,工作層消耗了14mm,因此不應是因制造殘余應力形成的斷裂。

如果是因為機械應力產生的斷裂,需要很大的機械應力。經粗略計算,如此大截面的高鉻鑄鋼軋輥若被機械應力拉斷,則需要100MN以上的拉力,對于該軋輥工作的軋機來說這是不可能的。軋輥受力   大的部位是傳動端輥頸,如果材料的力學性能指標不足,正常軋制情況下   先損壞的是傳動端輥頸。從實際軋制和斷輥情況來看,不是由于機械應力造成輥身斷裂。

對組織應力影響   大的就是外層組織中殘余奧氏體含量。殘余奧氏體在軋制溫度,軋制壓力和水冷的交變作用下,發生奧氏體向馬氏體或貝氏體的轉變,由于奧氏體的比容小,而馬氏體的比容大,因而在組織轉變的過程中伴隨著體積的膨脹,會致使軋輥的工作層產生   大的壓應力,芯部產生   大的拉應力,芯部應力一旦超過材料的強度,必然造成軋輥斷裂?紤]到殘余奧氏體對組織應力的影響及熱帶連軋機軋輥的工作條件,一般軋輥的殘余奧氏體含量控制在小于5%即可保證   使用。該斷裂軋輥的外層組織中殘余奧氏體含量小于1%,故組織應力可以忽略不計。

軋輥斷裂也可能與溫度不均勻造成的熱應力有關。軋輥在上機使用過程中,由于與軋材的緊密接觸,軋輥表面溫度迅速上升,而軋輥芯部的溫度上升較慢,這時軋輥面和軋輥芯部之間的溫差處于   大值,溫差引起的軋輥熱應力也處于   大值。如果軋輥的熱應力和軋輥的殘余應力相疊加,并且超過了軋輥芯部的強度   時就可能發生軋輥斷裂的事故。

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