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现代化大型冷带钢轧机已实现无头、半无头轧制，对板带的质量如冷轧板带的表面平整度、厚度差等方面要求越来越高，对工作辊的质量要求也越来越高，无论是对表面硬度还是淬硬层深 度的要求都有较大的提高。冷轧工作辊材质的研究一直备受轧辊界的高度重视，从轴承钢逐渐发展到2%Cr、3%Cr、5%Cr型钢，其发展通常以铬含量的不断提高为基本特征。近年来出现了半高速钢、高速钢轧辊材质，其组织和碳化物的研究已有一些报道。
新型锻造高速钢轧辊铸态组织为下贝氏体+莱氏体+少量马氏体+条块状碳化物+颗粒状碳化物，其中大块的条状碳化物为钢液凝固过程中析出的一次碳化物，颗粒状碳化物为冷却过程中从奥氏体中析出的二次碳化物，碳化物含量为3.6%。研究表明：
（1）淬火温度影响碳化物的溶解，随着淬火温度的升高，高速钢冷轧辊淬火组织中碳化物含量逐渐减少。当温度升高至1200℃时，粒状碳化物已基本溶解，仅剩少量块状碳化物。
（2）随着淬火温度的升高，高速钢晶粒不断长大。当淬火温度超过1040℃时，晶粒长大趋势明显，淬火温度超过1160℃，晶粒度达4.5级，晶粒粗化已十分严重。
（3）随着淬火温度的升高，残余奥氏体含量不断增加。当淬火温度在1080℃以下时，残余奥氏体含量增加较平缓，随后其含量急剧增加。当淬火温度达到1160℃时，残余奥氏体含量增至38%。因此，从残余奥氏体含量控制方面考虑，淬火温度应低于1080℃。
（4）在1040℃淬火时，硬度达到峰值，高可达64.1HRC，此时高速钢轧辊组织、晶粒度、残余奥氏体含量匹配达到好的状态。
（5）新型锻造高速钢轧辊材料淬火温度应选择在1020～1080℃之间。
轧辊断裂的原因
一、脆性断裂，此类轧辊断口形状较为平整，断口周围辊身表面较为齐整；
二、韧性断裂，此类轧辊断口形状多呈“蘑菇头”状，断口附近的辊身均成粉碎状破碎。将二者比对发现，此次断辊事故的断辊形式为韧性断裂。脆性断裂和韧性断裂都是因为轧辊应力超过芯部强度造成的。其产生原因与轧辊本身残余应力，轧制时机械应力以及轧辊热应力有关，特别是当辊身的表面和芯部的温差大时容易产生。这种温差可能由不良的辊冷却，冷却中断或在新的轧制周期开始时轧辊表面过热引起。轧辊的这种表面和芯部间的巨大温差引起较大的热应力，当较大的热应力，机械应力以及轧辊的残余应力超过轧辊的芯部强度时引起断辊。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好，不容易出现断裂。导致轧辊失效的应力共有四种：
1、制造过程中的残余应力；
2、轧制过程中的机械应力；
3、轧制过程中轧辊的组织应力；
4、轧辊内外温差造成的热应力。
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