的接触应力，沿辊身长度应力分布呈马鞍型，峰值位于辊身
边部。中间辊由于轴向窜动，接触应力最大部位与支承辊相 比离辊身端面较远些。如果中间辊或支承辊在机时间过长或 工作辊、支承辊辊身倒角不合理或怠于修磨，或局部受力异 常都会引起轧辊的接触疲劳剥落。接触应力最大的地方一般
在次表层。
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冷轧技术交流
中钢集团邢台机械轧辊有限公司 2013年11月
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主要内容
一、轧辊剥落机理
二、常见的剥落形式
三、合理使用及磨削
四、事故辊的磨削、检测
五、轧辊检测手段
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一、轧辊剥落机理
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五、检测手段
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超声波探伤：轧辊生产过程中关键工序超声波探伤检测 硬度检测：预备热处理后检辊颈硬度，最终热处理后检辊 身、辊颈硬度，有日本产HSD、HSC硬度计、瑞士产LE硬度计， LD硬度计，台式HRC硬度，HV硬度计。 涡流探伤：轧辊精磨后进行涡流探伤。 表面波探伤：轧辊成品后辊身进行表面波探伤，对涡流探 伤有反射部位重点检测，必要时配合磁粉探伤，排除裂纹性缺 陷。 金相检测：对表面波有反射，磁粉检测无异常的部位进行 金相检测，确定是否为组织偏析。
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三、合理使用及磨削
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制定合理的轧辊技术条件 减少轧制事故 合理换辊和修磨 避免磨削烧伤：在磨削高硬度的冷轧工作辊时，进给量或 磨削液控制不当很容易产生磨削烧伤，造成轧辊组织、硬度、 残余应力变化,形成软点、软区，严重时会产生磨削裂纹。
选择并保持适当的辊身倒角：轧辊磨削时，应按图纸设计 要求修磨辊身边部倒角。这样可有效避免辊身边部因接触应力 过大引发的剥落。
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(一)表面裂纹及热损伤
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(一)表面裂纹及热损伤
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在粘钢时产生的软区，磨削后未消除 （硝酸酒精侵蚀后呈现出来）
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(一)表面裂纹及热损伤
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在粘钢时产生的软区，磨削后未消除 （硝酸酒精侵蚀后呈现出来）
事故下机轧辊要根据事故类型、辊面损伤情况，进行必要 的车削、磨削，采用多种表面检测手段进行检测，保证将辊面 裂纹、损伤层等缺陷消除干净后方可上机使用。 粘钢轧辊处理、检测的一般步骤： 记录粘钢位置→车削去除可见裂纹→进行超声波探伤确保 轧辊内部无开裂→磨削后检测原粘钢部位与正常部位硬度（可 用采用酸浸确定软区位置）→无异常时进行涡流探伤→进行表 面波探伤→必要时进行磁粉探伤。 确保将缺陷及热影响层完全去除后方可上机使用。
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(一)表面裂纹及热损伤
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试样
冷却润滑剂
圆盘
热冲击试验
打造世界轧辊行冶金缺陷
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由于工作层内冶金缺陷（如夹杂、夹渣，孔隙等）引起的轧
辊辊身剥落，在生产实践中很少见，它的断口形貌与带状疲
劳完全不同。一般以冶金缺陷为圆心，呈贝壳状或鱼眼状外 层扩展，而不会向内部沿圆周方向扩展。因此超声波探伤检 测在剥落以外的其它区域检测不到内部开裂。
导致冷轧辊辊面剥落的原因，主要有 表面裂纹及热损伤; 工作层内冶金缺陷; 局部接触应力过大 接触疲劳等四类。 表面裂纹及热损伤引发的疲劳剥落占绝大多数，局部接触 应力过大及疲劳剥落常见于中间辊和支承辊辊身边部，而工作 层内冶金缺陷引发的剥落案例比较少见。
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(一)表面裂纹及热损伤
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(二)、工作层内冶金缺陷
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案例1
案例2
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(三)、局部接触应力过大
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这类剥落常见于中间辊和支辊辊身边部。支承辊对工作辊或
中间辊起到支撑作用,长期与工作辊或中间辊滚动接触。与 工作辊和中间辊相比在机时间长, 因而支承辊辊身承受更大
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如果轧辊表面存在微小裂纹、烧伤软点，在轧制过程中，
裂纹首先从这些缺陷部位产生，沿着轧制的反方向，与辊面
成一定角度向纵深发展，一般可扩展到淬硬层深度位置，然 后沿等强面（与辊面平行的同心圆环）扩展，形成一定宽度 和长度的平坦带状疲劳断口，断口上一般可清晰地看到疲劳 辉纹的扩展方向。见示意图:
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谢谢!
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三、合理使用及磨削
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轧辊材质更新换代：可通过轧辊材质更新提高使用性能， 如Cr5材质工作辊耐磨性、抗事故性明显优于Cr3材质；半高速 钢材质中间辊抗接触疲劳性能明显优于Cr3及Cr5材质中间辊。
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四、事故辊磨削检测
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(三)、局部接触应力过大
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(三)、局部接触应力过大
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(三)、局部接触应力过大
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(三)、局部接触应力过大
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(一)表面裂纹及热损伤
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位置1是表面的软点（区）或裂纹， 区域2是疲劳裂形成通道，
区域3是疲劳裂纹沿圆周方向的扩展
通道， 4是裂纹快速失稳扩展的区域， 区域5或虚线部分是实际发生剥落的 区域。
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(一)表面裂纹及热损伤
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(一)表面裂纹及热损伤
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在粘钢时产生的软区，磨削后未消除 （硝酸酒精侵蚀后呈现出来）
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(一)表面裂纹及热损伤
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表面裂纹： 当出现堆钢、打滑、缠辊、粘辊等轧制事故时，轧材与轧 辊间的摩擦热和轧材的变形热在极短时间内骤然增加，使局 部辊面温度迅速上升，有时可达700～900℃ ，甚至1000℃以 上。热冲击温度越高，受热时的塑性压缩变形越大，冷却时 的拉应力也就越大。当拉应力超过轧辊材料的抗拉强度时， 即产生热冲击裂纹。 有时轻微的打滑，轧辊表面并未产生裂纹，但可能存在 烧伤软区，如不及时换辊，在后续轧制过程中，软区部位往 往会产生裂纹，并引发轧辊剥落。 轧辊磨削时，应选择适当砂轮及磨削参数降低磨削热， 防止轧辊表面磨削烧伤，产生软区或裂纹。
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(四)、接触疲劳剥落
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材料在循环接触应力作用下，产生局部永久性累积损伤，经
一定的循环次数后，接触表面发生麻点、浅层或深层剥落的 过程叫做接触疲劳。支承辊在机时间最长发生接触疲劳的现
象极为普遍，中间辊次之，工作辊因换辊频繁较少发生接触
疲劳。浅层的接触疲劳区中的裂纹往往会引发带状疲劳大剥 落。产生接触疲劳的直接原因是 高接触应力及高循环次数。