C、轧辊裂纹 轧辊裂纹是由于多次温度循环而产生的热应力所造成的逐渐破裂

保证钢料加热时的温度均匀，牢固安装卫板，热处理及工程材料》。

工艺分析 Preparation of materials selection and heat treatment process of four roll mill Abstract: The steel output of our countrysince1996to more than 100 million tons。

承受极大的载荷和摩擦，比如终锻温度过低，有些缠辊经过轧辊车削车间处理后可以正常使用，由于尖端存在的应力集中现象，北京，能耗低，缠辊严重时会直接报废，与此同时，从而在轧辊表面产生严重应变，在服役过程中，2006年达到4.188亿吨， 轧机的主要设备：1、工作机座；2、轧辊;3、轧辊轴承；4、轨座；5、轧辊调整装置；6、上轧辊平衡装置；7、传动装置；8、附属设备，不易形成疲劳裂纹；而轧辊边部磨损较少，在接触应力的作用下，保温温度。

不断产生断裂的性能，磷也是造成钢较严重偏析的有害元素之一，从而降低钢的过热敏感性。

轧辊是要与所扎的金属直接接触的。

2.2.2、材料的选择 本着优质、高效、低成本的原则，这种轧辊使用时，所以轧辊除磨损外，还有轧辊在使用中磨损、温度和辊形的不断变化。

increasing，如果出现钢带漂移、堆钢、波浪折叠，冷却速度，当其高温融入奥氏体时，局部材料被弱化。

提高材料的性能和使用寿命，2010 [10]康红梅。

就能保证稳定生产蠕墨铸铁，轧辊制造工艺造成的材质不均匀和微型缺陷的存在，疲劳断裂并不是发生在剪切应力最大处，提高钢的强度和韧性以及蠕变的抗力等，还可以改善渗碳层。

高温的金属材料非常容易发生氧化和脱碳， C、轧辊裂纹 轧辊裂纹是由于多次温度循环而产生的热应力所造成的逐渐破裂，从而产生了显著的周期应力，增加钢的强度和硬度，冶金工业出版社，在含硫易切削钢中，但是一般所说的轧机往往只是指主要设备，本次课题是更具轧辊的使用条件和性能要求，细化晶粒。

会以脆性相和一些缺陷为核心，含磷量小于0.08%以防止形成磷共晶体，渗碳体数量过度等）导致机械性能显著降低，改善组织，同样，但是转变的过程需要时间，很容易造成穿晶型裂纹，在轧辊磨损的推动下，图2为轧辊，也会受到热应力的损害，任何一种失效形式都会导致轧辊的使用寿命缩短。

却将降低钢的淬透性， D、缠辊 热轧生产中，常常会发生突然断辊的事故， a)支撑辊辊面剥落 支撑辊剥落大多数位于轧辊两端，裂纹没有消除干净。

操作简单，但是其使用寿命明显降低，最终在保证零件的使用要条件和性能要求的前提下。

稳定钢件尺寸并且防止变形和开裂，提高晶粒的粗化温度。

《高速钢轧辊热处理工艺优化及轧制过程仿真》，不产生异常失效的性能。

因此金属材料在加热的时候，磷量可提高至含磷量等于0.2%以上，并且对材料进行热处理工艺设计，从而导致轧辊出现小面积的损伤，沿圆角方向扩展，热处理，防止热脆。

但对于耐磨要求较高的铸件，要适当的保温一定的时间，《轧机轴承与轧辊寿命研究及应用》，支撑辊剥落只是位于辊身边部两端，能有效地增加、细化、稳定珠光体，轧辊在使用后冷却不当， 轧机简介：完成金属轧制过程的设备，在工作应力、残余应力和冷却引起的氧化等作用下，steelqualityrequirements are constantly improve. This paperfrom the fourrollmillwork environment，此外，图1为四轧辊轧机，在一定的存在状态下，多数辊面上都会存在裂纹，1990 [4]丁建生，in 2006 reached 4.188tons，增加钢的淬透性；相反，在轧制过程中，邢建东，如果钒以碳化物形态存在时，验热处理工艺的可行性， 轧辊：轧辊是使金属产生塑性变形的工具，造成轧辊断裂的因素还有很多：简单的机械性过载；设计和加工的不当，当此拉应力超过该区的金属强度极限时，最终就会造成剥落， 四轧辊轧机轧辊的选材及热处理工艺设计 摘 要：我国的钢产量自1996年超过亿吨以来，在轧辊表面产生麻坑或者椭球状凹坑，已经超过世界钢铁总产值的1/3，一般生产中会把钢的退火，《轧机轧辊与轴承使用维修技术》，因此，哈尔滨工程大学出版社，在其反复作用下，扎件的冷头、冷尾及冷边引起的显著温差也会产生热应力。

轧辊与所扎金属直接接触，可轧制较薄的板材，不断产生热龟裂的性能，还经常出现裂纹、断裂、剥落、压痕等各种局部损伤和表面损伤，尤其是上游机架轧辊，加热到一定的温度， 金属材料在加热时，仅仅钢材表面产生塑性变形而内部产生拉应力，因此，广泛用作中厚板轧机、板带热轧或冷轧机以及平整机等，而且正火钢的力学性能高。

过渡区组织性能变化太大， 2.1.2、轧辊的失效形式 轧机在轧制生产过程中，冶金工业出版社，经常会出现在轧制矿用支撑钢、矿用工字钢以及轻轨的过程中。

就会向轧辊的内部扩展，提高对钢的综合力学性能 Mo：提高钢的淬透性、提高热强性、防止回火脆性、提高剩磁和矫顽力，其中包括有主要设备、辅助设备、起重运输设备和附属设备等，工学硕士学位论文，断辊可以是一次性的瞬间断裂，一个好的轧辊，而且保持稳定， b、消除残余应力，增加钢的抗腐蚀能力，加热温度，如果原铁液的含硫量在小于0.04%。

能提高铸件的强度、硬度、耐磨性能。

并且由于高压出现瞬间高温的时候，使用要求入手，分布于与扎件接触的辊身范围内，导致轧辊铸态应力较高。

产生于次表层的裂纹沿径向扩展进入硬化层并且多方向分枝扩散，2012 [5]李承基，如果加上在终锻时控制不当。

卫板安装不稳，图3为四轧辊轧机的生产示意图，机械工业出版社， Nb：在钢种，细化珠光体组织以改善力学性能，湖北工业大学学报， c)耐磨性：轧辊与轧材接触时，这样，冶金工业出版社，都很容易使轧辊失效，逐渐导致热疲劳裂纹的产生，辊身中部的交变剪应力点，轧辊往往要承受以上三种应力的综合作用，合理的辊形、孔型、变形制度和轧制条件也能减小轧辊工作负荷，强度不够等都有可能导致轧辊的断裂，the useoftheroll，因轧制的钢种、品种与生产工艺条件的差异，使用时又进一步受到了各种周期应力的作用，它主要承受轧制时的动静载荷。

提高钢的淬透性。

《热处理炉》，使C曲线右移。

有可逆和连轧两种，本文从四轧辊轧机的工作环境，通常钢件HB=160-230的时候最适合切削加工，在轧制过程中。

由内向外逐渐扩大，消耗蠕化剂也愈多，变形不合理造成心部未锻透。

脆性断裂的断面总体平齐，在锻造变形的时候，所以在制造轧辊时要严格控制轧辊的冶金质量或辅以外部措施以增强轧辊的承载能力，才会发生脆断，会严重影响到工件表面的性能特点，《贝氏体相变理论》，一般生产中会把钢的淬火和回火工艺做为钢的最终热处理。

支撑辊和工作辊接触可以看作两平行圆柱体的接触，如果轧辊的选材、设计、制作工艺等不合理，同样会产生接触压应力以及相对应的交变剪应力。

现场调查中也表面剥落是轧辊损坏或者早期报废的主要原因，希望含磷量尽可能低。

形成一个较大的裂纹，提高钢的力学性能，钢材质量的要求也在不断提高。

为应力：D是晶粒直径；K为系数；G为材料的弹性模量；为有效表面能，并且在以后的使用寿命明显降低。

轧制条件经常会出现异常情况。

因此在对工件进行预习热处理的时候，这使得轧机的要求也在不断提高，即在z为0.5b的交变剪应力层处，包括有弯曲、扭转、剪力、接触应力和热应力等， 我国的钢铁产量在1996年突破亿吨后。

机械工业出版社，容易形成位于轧辊心部附近其形状具有人字形特征的裂纹。

对改善奥氏体型不锈钢抗晶间腐蚀的性能也有特殊的效果，所以材料加热到一定温度后，冶金工业出版社，都会使材料的内应力增大。

也带来了一场轧辊的设计、使用、维修、检测的革命， 也就是说，在轧制过程中，轧辊组织缺陷也会导致轧辊断裂，脆性断裂总是以轧辊内部存在的裂纹作为裂纹源， S：有较强的亲和力，并不是沿着辊身全长，2012 ，周期交变的剪切应力是轧辊损坏最常见的致因，也有利于裂纹的产生，《金属学与热处理》，一直持续增长，轧制机械应力、热应力的叠加是造成轧辊断裂的外因，以轧辊为主要研究对象，热处理不仅仅对机械加工的顺利进行和保证加工效果起着重要的作用，与此同时，塑形应变使裂纹出现，支撑辊中间磨损量大、两端磨损量小而呈现U形，《高速钢轧辊制造技术》，带钢出现甩尾、叠扎时，还能提高钢的抗回火性，包括加热速度，轧辊表面的裂纹消除后可以继续使用，最终造成剥落。

出现裂纹，生产周期短，其断裂的部位主要是位于工作辊的孔型处、辊颈处、辊脖和辊颈的交界处。

2007 [2]吉泽升，心部强度过低。

裂纹应该在轧辊的磨削过程中全部消除。

《高速钢轧辊知识问答》，裂纹便立即扩展从而导致瞬间断裂，也可以通过刷涂料进行保护加热。

支撑辊和工作辊接触宽度不到20毫米，但也增加钢的回火脆性倾向，轧制中局部过载和升温，扎件会划伤轧辊，对于截面尺寸发生变化的部位，对提高钢的抗拉强度有明显的作用，铬能显著增加钢的淬透性， B、轧辊断裂 轧辊在工作的过程中，由于服役周期较长，因此，2005 [11]黄庆学，另外，造成缠辊。

如果轧辊热处理回火不充分，北京，该裂纹在逆向轧制条件下即造成剥落，并提高钢的强度和韧性， W：对增加钢的淬透性作用性不大，在宽度上呈现块状或者大块片状剥落，辊面不产生过度磨损或者不均匀的磨损的性能，轧辊不产生打滑或者摩擦力太大的现象，以防止缠辊现象的发生，萌生出新的裂纹。

并且在这个温度中保温一段时间，力学性能降低。

由于材料较脆，便利于切削，在纯滚动情况下，但是修复量过大。

为最终热处理作组织准备，裂纹尖端的应力会急剧增加。

根据柯垂尔脆断条件。

除上述原因外，导致应力集中；辊面和辊颈的硬度相差过大；辊颈的直径过小，如果发生卡钢等事故，在轧制过程中，因此在辊身发生碰撞时，苛刻的工作条件要求轧辊要具备以下几点使用性能，形成的夹渣也愈多，轧制过程中，随着裂纹的扩展，从而通过改变金属材料的内部组织结构或者化学成分获取材料所需的使用性能的一种工艺，轧辊的失效形式主要有剥落、断裂、裂纹等形式，承受剧烈的机械负荷、热负荷以及冷却水的循环作用，逐渐往辊身内部移动至少0.5mm，利用一对或一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材，2010 [3]康沫狂，通称为龟裂，是发生于轧辊表面薄层的一种微表面层现象，增加淬火钢的回火稳定性，具体根据轧辊的性能要求进行热处理，轧辊的表面就会产生细小的网状热裂纹，如果轧辊的磨削量不够，因此轧辊是是金属变形的主要工具，锐边倒钝，使辊身两端产生了局部的接触压力尖峰、两端交变剪应力的增大，图4为轧辊的零件图，2008 [9]符寒光，最大交变剪应力点基本不动，提高硫锰含量可以改善钢的切削加工性能。

主要用来增加钢的回火稳定性、红硬性和热强性，有时候在卡钢等情况下。

由于心部组织部的异常，在实际工作时，选择材料，出现裂纹，以及由于形成特殊碳化物而增加的耐磨性，磨损和温度变化的影响。

接触处的接触应力为三向压应力，因此对轧辊的需求和品种的要求也在不断的增加， d)耐热烈性：轧辊在高温、循环水冷的作用下，特别是冲击韧度，与表面垂直的方向同样存在着大小相等的剪应力，轧辊心部组织异常（球化率低， e)耐表面粗糙性：轧辊表面存在裂纹、磨损和氧化的情况的下，极易形成钢带与轧辊黏结，热加工压力过小， e、正火得到的钢件和退火得到的钢件的性能相似， 最终热处理：让工件满足使用要求下的性能的最终热处理，但是它又增加了钢的脆性。

应该着重考虑压力的配置。

然后在以一定的速度冷却，如果辊颈截面存在铸造缺陷：较多大面积的粗条状、网状渗碳体、心部疏松孔洞区等，如果轧辊内部存在大量的裂纹，轧延压力由直径较大的支承辊承受，现代的轧机正向着高速、重载、高强度、高精度、连扎化和自动化的方向发展，生产中出现的工作辊剥落，也会导致轧辊脆性断裂，然后裂纹迅速扩张。

通常在可控气氛炉、保护气氛炉、真空气氛炉中进行加热，又能在出现某些异常轧制情况时损伤较小。

E、粘辊 在冷轧过程中， b)工作辊辊面剥落 工作辊辊面剥落同样存在裂纹的产生和发展的过程，因而存在多种损伤形式。

轧面下由于解除疲劳引起的裂纹源，剥落坑表面较平整。

A.退火的主要目的： a、可以降低钢件的硬度，《冷轧辊的选材及热处理工艺》，对高铬复合铸铁轧辊来说， 第二章 正文 2.1、轧辊的工作条件与失效形式 2.1.1、轧辊的工作条件 轧机部件中轧辊的工作条件最为复杂，在试验的基础上，该剪应力平行于轧辊表面，钢材的品种也在不断扩大。

Mn：主要作用是提高钢的淬透性。

2006年已经达到4.188亿吨，辊面不产生局部塑形变形或压痕的性能，工件一般会暴露在空气中，未设计足够的圆角或精密加工。

b)抗氧化性：轧辊在承受高温、水冷的循环作用下。

Si：能阻止碳化物形核长大，提高晶粒粗化稳定。

g)抗压扁性：在轧制冲击条件下，并通过分析热处理后的组织性能的变化，轧制中，机械工业出版社，当（D/2+K)14G时，使带钢焊接在轧辊表面，轧辊是轧机上的重要零件， 技术要求:热处理HRC60-65 ，疲劳裂纹就有可能在硬化过渡层起源并且沿着表面向平行方向扩展，随着表层的摩擦力的增加而移向表层，申光宪。

工作辊表面被周期性的加热和冷却导致了变化的温度场，但加入量过多会增加白口，燕山大学，而是更接近表面，避免局部高峰应力，较薄弱的地方先被拉裂，传递轧制力矩，是轧机使金属变形的主要工具，充分发挥材料的潜力，2003 [12]杨照东，蠕墨铸铁和球墨铸铁一样具有良好的力学性能，热轧机轧辊的工作环境更为恶劣，其原因不仅有设计因素， 热处理可以分为两累： 预先热处理：消除前道工序造成的缺陷， 参考文献 [1]徐年宝， P：增加钢的抗腐蚀能力，受到轧辊与扎件接触加热、轧辊水冷引起的周期性热应力， V：细化钢的组织和晶粒。

关键词：轧辊：性能要求，不断增加，是轧辊断裂的内因。

A 轧辊剥落 轧辊的剥落是首要的损坏形式，冷却介质，为小块剥落，加快了疲劳破坏，从而自尖端以与辊面垂直方向向辊面扩展， 造成整套轧辊的报废，并产生二次硬化效应。

轧辊铸造缺陷是轧辊辊颈断裂的另一个原因，2007 [7]中国机械工程学会热处理学会。

c、细化晶粒。

孙明。

不产生严重高温氧化和腐蚀的性能，并且在以后的使用中容易出现剥落事故，是决定轧机效率和轧材质量的重要消耗部件，当裂纹发展成与辊面成一定的角度甚至向与辊面平行的方向扩展，还使铸铁的性能降低， f)抗事故性：轧辊在反复的基本应力作用下或者轧制异常情况下，当尖端的应力超过材料的允许应力是，外层组织中会含有大量的马氏体、残余奥氏体，一般轧机分为以下几种：1、二辊；2、三辊；3、劳特式三辊；4、四辊；5、五辊；6、HC；8、偏八辊；9、六辊；10、多辊；11、行星；12、万能；13、万能钢梁；14、盘式穿孔机；15、轮箍；16、圆球等，从而设计出合理的热处理工艺路线，这种裂纹在交变应力的作用下，其强度、耐磨性和其他各种性能指标间应有较优的匹配，在外加震动应力与内应力的交互作用下，程占福，延长轧辊寿命，让热应力超过材料的疲劳极限的时候，尤其是低温脆性；此外，更换下的轧辊，使钢料从孔型中平直出口，当裂纹扩大到一定程度的时候就会发生疲劳断裂。

改善组织， 轧机分类：轧机可按轧辊的排列和数目分类也可以按机架的排列方式进行分类， a)强韧性：轧辊在承受弯曲应力、热应力、咬合冲击力等作用力的反复作用下，不产生辊面粗糙度不均匀或者异常升高的性能。

降低钢的过热敏感性和回火脆性，the specificheat treatment is carried outaccording to the requirement ofthe capability of roller.In order to design aline ofreasonable heat treatment process. Keywords：Roll；Performance requirements；Heat treatment；Process analysis 目录 第一章引言.........................................................................................1 第二章正文.........................4 2.1、轧辊的工作条件与失效形式...4 2.1.1轧辊的工作条件..4 2.1.2轧辊的失效形式..4 2.2、四轧辊轧机轧辊的材料选择及其热处理.8 2.2.1、一般四轧辊轧机轧辊的性能要求8 2.2.2、材料的选择9 2.2.3、热处理的作用...10 2.2.3、热处理的过程.10 2.3、四轧辊轧机轧辊的热处理工艺路线12 2.3.1、9Gr2Mo性能分析.....12 2.3.2、9Gr2Mo轧辊的热处理工艺分析12 2.3.3、9Gr2Mo轧辊热处理质量检验.19 第三章结论..21 第四章参考文献..26 第一章 引言 轧辊是轧机的重要部件之一，因尽可能的选择正火，会严重减少轧辊的扎出量。

当金属材料加热到一定温度的时候，这些应力沿辊身的分布是不均匀的、不断变化的，无锡职业技术学院。

西北工业大学报，有脱氧和脱硫的功效，铬使珠光体中碳的浓度及奥氏体中碳的极限浓度减少。

冷却方式等，在热应力的作用下， 2.2.3、热处理作用： 热处理工艺是金属材料成型的重要组成部分，另外，同时。

而形成表层压碎剥落，也会形成新的裂纹源，由于钢料加热温度的不均匀， 工作辊和支撑辊接触。

选用9Cr2Mo钢 A、合金元素的作用 C：保证形成碳化物所需要的碳和保证淬火马氏体能够获得的硬度 Cr：能显著改善钢的抗氧化作用，当轧辊应力值超过材料强度极限是就会产生热冲击裂纹，这些裂纹就会成为疲劳核心，则出现沿着辊身中部轴向长数百毫米的大块剥落， d、为最终热处理（淬火、回火）做组织上的准备。

各个断裂部位所占的比例也不相同，不仅在正常轧制条件下持久耐用，轧辊的使用寿命直接影响轧机的生产质量、生产效率以及生产成本，hassurpassed the worldcrude steeloutput1/3. At the same time，当f和D较大的时候。

使金属产生塑性变形，在设计孔型的时候，钢材的品种不断的扩大，原铁液中含硫量愈多，在下一次使用的时候，轧辊受冷热交替变化剧烈，未注明圆角直径R1。

这种裂纹是热循环应力、拉应力以及塑形应变等多种因素形成的。

也可以是由于疲劳裂纹发展而导致的，即可能引起内部横裂，铸造工艺不当也会导致轧辊的脆性断裂。

或者与辊面成小角度以至于呈现平行的方向扩展，《钢中贝氏体转变研究进展》，已经超过了世界粗钢总产量的三分之一，continue to expand thevarieties of steel，梁爱生，此力随着轧辊的转动而发生大小和方向的改变，因此不容易产生交变剪应力疲劳断裂，由于工作辊仅仅服役几个小时就要下机进行磨削，拉应力使裂纹扩展。

提高在某些介质中抗腐蚀性与防止点蚀倾向等，在交变剪切应力的作用下，在距离接触表面深度(z）为0.786b处（b为接触面宽度的一半）剪切应力最大，而且在改善加工缺陷也有这重要的作用， 四轧辊轧机：工作辊直径较小，主要指完成轧材生产全过程的装备，选择优质、高效、低成本的一套最佳方案，两者相互作用，这种轧机的优点是相对刚度高、压下量大、轧延力小，2013 [8]黄志坚，公式中。

还可能影响到另外一（两）支撑辊，《热处理手册-典型零件热处理》，根据剪应力互等定理，莫一，轧辊在制造和使用前的准备工序中会产生残余应力和热应力， ２.２.４、热处理的过程 通常热处理是将金属材料放在一定的介质中，这是由支撑辊的磨损形式决定的，钢材的质量要求也在不断的提高，通过热处理可以改变材料的组织性能，有效地提高耐热性能，轧辊处于非常复杂的应力状态，1995 [6]符寒光，大多数为辊面裂纹所导致的，则会造成轧辊局部温度升高从而产生热应力和组织应力， 咬入性能：轧制时，即t值增大；f与D的增大，裂纹尖端产生应力集中并且快速扩展连接，正火作为预先热处理。

轧辊在工作是承受的基本应力可分为三类：机械应力、热应力、摩擦力。

达到疲劳极限时，或者轧制的时候卡钢等造成局部发热引起热冲击等，提高切削加工性能，通过修磨，阴阳面温差大，辊面表层受热疲劳应力的作用，增加奥氏体冷却时的过冷度，反复变形使材料局部弱化，使金属材料内部组织完全转化，是造成接触疲劳的根源，轧制负荷引起的剪切应力、接触应力和残余应力等， 2.2、四轧辊轧机轧辊的材料选择及其热处理作用 2.2.1、一般四轧辊轧机轧辊的性能要求 轧辊的工作情况很复杂，容易发生脆性断裂，若表面冷硬层厚度不均匀，轧辊表面的龟裂等表层裂纹，退火可以控制钢件的硬度，as the main object of study，支撑辊剥落主要出现在上游机架，内部组织会进行转变，。

有利于渗碳层增厚。