冷軋工作輥性能要求

軋輥強度

冷軋過程中的變形抗力要遠遠高于熱軋過程中的變形抗力。在咬入的初始階段，冷軋工作輥表面不但要承受超過1×104MPa的壓力，還要承受由于軋輥和板材界面間摩擦引起的剪切應力。為了滿足使用時的苛刻要求，冷軋工作輥的抗拉強度σb約為2×103MPa，同時內(nèi)部組織必須均勻。

真空熔煉、真空除氣、真空澆注等技術(shù)的出現(xiàn)減少了氧化物的產(chǎn)生，而且通過控制注溫、注速改善了鋼錠中合金元素的偏析，提高了組織的致密性及成分均勻度。電渣重熔技術(shù)使鋼的純凈度進入了一個新時代。鉬、釩等合金元素的加入，增強了冷軋輥鋼的強度，同時提高了冷軋工作輥用鋼材質(zhì)的各項性能。

軋輥的****耐磨性

冷軋輥在冷軋過程中的磨損形式主要有兩種：徑向上的宏觀磨損和表面粗糙度的下降。宏觀磨損量決定了冷軋輥的壽命。當坯料由鋼錠變成板坯時，特別是高速軋制各種類型薄板時，由于在冷軋過程中的劇烈磨損消耗將會導致工作輥的使用壽命大大縮短。

現(xiàn)有的幾種磨損機制包括：

在大的循環(huán)軋制應力作用下可能使冷軋輥的輥面變形，從而產(chǎn)生細小的磨損顆粒，該顆粒被氧化后形成磨粒從而直接導致冷軋工作輥的磨損；

冷軋工作輥在冷軋過程中，輥面會由于氧化生成氧化物，進而由氧化物對軋輥產(chǎn)生磨損；

冷軋輥在高速軋制時，表面粗糙度會隨著坯料的咬入而逐漸上升，因此，軋輥表面能否得到再生決定了冷軋工作輥后續(xù)的軋役壽命。

歸納起來，提高冷軋輥耐磨性能的措施如下：

(1) 增加鉻元素的含量來提高冷軋輥服役壽命；

(2) 采用表面處理技術(shù)提高軋役壽命；

(3) 高速鋼冷軋輥；

(4) 添加Ti提高耐磨性；

(5) 采用金屬噴霧成型技術(shù)提高耐磨性。

軋輥的****抗事故性能

抗事故性能是指冷軋輥在使用過程中的抗熱裂、抗剝落、抗熱沖擊性能。隨著現(xiàn)代軋機向高速、高壓方向發(fā)展，冷軋機在軋制過程中由于卡鋼、疊軋、打滑等事故會造成冷軋輥表面磨擦加劇，產(chǎn)生瞬時溫升。當溫度高達1000℃時就造成粘鋼。一般情況下，冷軋輥局部表面溫度升高造成局部過熱和組織性能改變。

冷軋工作輥輥面的裂紋主要由軋制過程中的局部過熱引起的熱應力和組織應力共同作用而產(chǎn)生的。冷軋工作輥在前一軋制過程中生成的裂紋，必須及時通過修磨徹底清除，否則將在后一軋役過程中形成大而深的剝落，引起冷軋工作輥的早期失效。

這種以微裂紋擴展形式引起的剝落是冷軋工作輥使用過程中早期失效的最主要原因。

淬硬層深度

通過增加冷軋輥的淬硬層深度，可增大軋輥的實際使用直徑，同時有效地延長了冷軋工作輥的使用壽命；由于減少了重新淬火的次數(shù)，可以有效降低冷軋輥的使用成本。

冷軋輥用鋼中鉻含量從2%增加到3%時，冷軋工作輥的淬硬層深度也將由10mm增加到15mm。為了提高冷軋工作輥的硬度，我們可以在傳統(tǒng)的鉻系鍛鋼冷軋工作輥鋼中加入適量的鎳元素，增加冷軋輥硬度的同時可以將淬硬層深度也增加7~8mm。

到80年代中期，液氮深冷處理和雙頻感應加熱技術(shù)被廣泛應用，合金元素鉻的含量從3%提高到5%，不但淬硬層的深度將超過50mm，冷軋輥的初始表面硬度值也將高達100(HSD)。