[发明专利]减少冷轧机中间辊缩入端表面剥落的方法

说明书

技术领域

本发明属于冷轧带钢轧制领域，尤其涉及一种减少冷轧机中间辊缩入端表面剥落的方法。

背景技术

辊面剥落就是指轧辊辊身的某个区域从辊身上分离出来的现象。辊面剥落是冷轧辊报废的主要形式，统计资料表明，由于剥落而引起的轧辊报废占冷轧辊总消耗量的70％以上。

导致轧辊表面剥落的原因有五种：

(1)原材料缺陷造成的剥落。包括轧辊表面裂纹、亚表层裂纹。

(2)热处理不当引起的剥落。辊身淬硬层内部的缺陷起源产生裂纹；调质不当，组织未得到有效细化，组织不均匀，网状碳化物得不到消除；

(3)冷加工不当引起的剥落。例如辊面烧伤。

(4)使用不当引起的剥落。粘钢、打滑、跑偏、断带、润滑不良、未热辊等原因导致轧辊局部过热，发生相变，由合金奥氏体转变为合金马氏体，体积膨胀，而内层心部无此变化，容易产生裂纹。

(5)疲劳剥落。在交变接触应力长期作用下，表面疲劳损伤，导致局部区域产生微裂纹。借助接触所引起的皮下切应力，使裂纹沿某一倾角由表向里发展，当有乳化液渗入时，由于挤压作用，可促使裂纹更快地发展，当剩余界面的强度小于所形成的拉应力时，产生剥落。

冷轧机中间辊缩入端表面剥落通常是由疲劳原因引起的，若同时伴随原材料缺陷、热处理不当、冷加工不当或使用不当等，则可加速疲劳剥落。为减少轧辊表面剥落，常用的措施包括：缩短轧辊的使用周期、增加轧辊的磨削量等。

发明内容

针对上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是用交叉弯曲中间辊和中间辊缩入端磨削正弦曲线的方法，降低缩入端接触应力尖峰，进而减少中间辊缩入端表面剥落。

冷轧机中间辊缩入端存在接触应力尖峰，接触点脱离接触区域后，接触应力变为零。在此交变应力的反复作用下，每一次载荷都对端部辊面造成一定量的损伤，并且这种损伤是可以积累的。经过一定的次数后，损伤积累达到临界值时，在中间辊缩入端辊面上产生疲劳裂纹，随着裂纹的扩展，最终表面剥落。

影响冷轧机中间辊缩入端表面发生剥落根本原因是接触应力尖峰值的大小。尖峰值大，轧辊缩入端表面容易发生表面剥落，轧辊使用寿命短；尖峰小，轧辊缩入端表面不易发生表面剥落，轧辊使用寿命长。

为达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

减少冷轧机中间辊缩入端表面剥落的方法，其特征在于是通过交叉弯曲中间辊和中间辊缩入端磨削正弦曲线实现的：

a交叉弯曲中间辊

交叉弯曲中间辊包括对称设置的上支撑辊、上中间辊、上工作辊和下工作辊、下中间辊、下支撑辊；上中间辊的缩入端弯辊缸和下中间辊的缩入端弯辊缸由同一个伺服阀控制，上中间辊缩入端弯辊力和下中间辊缩入端弯辊力相同；上中间辊伸出端弯辊缸和下中间辊伸出端弯辊缸由同一个伺服阀控制，上中间辊伸出端弯辊力和下中间辊伸出端弯辊力相同；

上中间辊伸出端弯辊力为F_IUO，上中间辊缩入端弯辊力为F_IUI，下中间辊伸出端弯辊力F_IBO，下中间辊缩入端弯辊力为F_IBI；

F_IUO＝F_IBO＝(1+α)F_I

F_IUI＝F_IBI＝(1-α)F_I

F_I—中间辊设定弯辊力，单位：kN；

F_I＝k₀+k₁·W+k₂·F+k₃·F·W+k₄·F/W+k₅·D_w

+k₆·D_I+k₇·D_b+k₈·C_w+k₉·C_g+k₁₀·Δh

W—钢板宽度，单位：mm；

F—轧制力，单位：kN；

D_w—上下工作辊直径平均值，单位：mm；

D_I—上下中间辊直径平均值，单位：mm；

D_b—上下支撑辊直径平均值，单位：mm；

C_w—工作辊凸度，单位：μm；