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例如,轧辊表面和芯部间的温差在70℃时轧辊会增加100MPa的纵向热应力,温差越大,增加的热应力越大。与产生脆性断口的轧辊相比较,产生韧性断口的轧辊的芯部材料韧性更好,更不容易出现断裂。
导致轧辊失效的应力共有四种:
一、制造过程中的残余应力;
二、轧制过程中的机械应力;
三、轧制过程中轧辊的组织应力;
四、轧辊内外温差造成的热应力。如果是因为制造残余应力过大产生断裂,断辊通常发生在轧辊初始上机使用的前几次,且为开轧的前几块轧材。此次断裂的轧辊已经上机轧制了四次,工作层消耗了14mm,因此不应是因制造残余应力形成的断裂。
CPC法生产的高速钢轧辊组织细小、均匀且夹杂物少,几乎没有缩孔和疏松等缺陷发生,综合性能明显优于普通离心铸造高速钢轧辊。它不仅克服了离心铸造轧辊的偏析缺陷,轧辊心部可采用高强度锻钢,辊芯具有较高的强度,这也是离心铸造方法所做不到的。目前国外CPC法已实现了工业化,日本新日铁公司设计的一套CPC装置,其能力如下:轧辊辊身直径:250~850mm;辊身长度:≤3000mm;外层厚度:≤100mm;轧辊长度:≤5700mm;轧辊重量:≤15000Kg。
我国科学家也发明了一种复合高速钢轧辊的连续铸造装置,由操作平台、钢液浇铸系统、坩埚、分离环、水冷结晶器、振动器、定位导向装置、感应加热装置、拉坯系统组成。其主要技术特征体现在水冷结晶器和坩埚处于操作平台之上,两个振动器处于操作平台之下,水冷结晶器通过分离环与坩埚相连,钢液浇铸系统配置在坩埚上方的一侧,辊芯感应加热装置和定位导向装置位于坩埚的上方,拉坯系统位于操作平台之下,引锭板正对结晶器的下端。目前已应用该技术生产了W、V含量高、偏析轻、耐磨性好的复合高速钢轧辊,可以降低轧制中换辊频率,大幅度提高轧机的作业率,降低生产成本,提高经济效益。
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