冷轧工作辊性能要求

轧辊强度

冷轧过程中的变形抗力要远远高于热轧过程中的变形抗力。在咬入的初始阶段，冷轧工作辊表面不但要承受超过1×104MPa的压力，还要承受由于轧辊和板材界面间摩擦引起的剪切应力。为了满足使用时的苛刻要求，冷轧工作辊的抗拉强度σb约为2×103MPa，同时内部组织必须均匀。

真空熔炼、真空除气、真空浇注等技术的出现减少了氧化物的产生，而且通过控制注温、注速改善了钢锭中合金元素的偏析，提高了组织的致密性及成分均匀度。电渣重熔技术使钢的纯净度进入了一个新时代。钼、钒等合金元素的加入，增强了冷轧辊钢的强度，同时提高了冷轧工作辊用钢材质的各项性能。

轧辊的****耐磨性

冷轧辊在冷轧过程中的磨损形式主要有两种：径向上的宏观磨损和表面粗糙度的下降。宏观磨损量决定了冷轧辊的寿命。当坯料由钢锭变成板坯时，特别是高速轧制各种类型薄板时，由于在冷轧过程中的剧烈磨损消耗将会导致工作辊的使用寿命大大缩短。

现有的几种磨损机制包括：

在大的循环轧制应力作用下可能使冷轧辊的辊面变形，从而产生细小的磨损颗粒，该颗粒被氧化后形成磨粒从而直接导致冷轧工作辊的磨损；

冷轧工作辊在冷轧过程中，辊面会由于氧化生成氧化物，进而由氧化物对轧辊产生磨损；

冷轧辊在高速轧制时，表面粗糙度会随着坯料的咬入而逐渐上升，因此，轧辊表面能否得到再生决定了冷轧工作辊后续的轧役寿命。

归纳起来，提高冷轧辊耐磨性能的措施如下：

(1) 增加铬元素的含量来提高冷轧辊服役寿命；

(2) 采用表面处理技术提高轧役寿命；

(3) 高速钢冷轧辊；

(4) 添加Ti提高耐磨性；

(5) 采用金属喷雾成型技术提高耐磨性。

轧辊的****抗事故性能

抗事故性能是指冷轧辊在使用过程中的抗热裂、抗剥落、抗热冲击性能。随着现代轧机向高速、高压方向发展，冷轧机在轧制过程中由于卡钢、叠轧、打滑等事故会造成冷轧辊表面磨擦加剧，产生瞬时温升。当温度高达1000℃时就造成粘钢。一般情况下，冷轧辊局部表面温度升高造成局部过热和组织性能改变。

冷轧工作辊辊面的裂纹主要由轧制过程中的局部过热引起的热应力和组织应力共同作用而产生的。冷轧工作辊在前一轧制过程中生成的裂纹，必须及时通过修磨彻底清除，否则将在后一轧役过程中形成大而深的剥落，引起冷轧工作辊的早期失效。

这种以微裂纹扩展形式引起的剥落是冷轧工作辊使用过程中早期失效的最主要原因。

淬硬层深度

通过增加冷轧辊的淬硬层深度，可增大轧辊的实际使用直径，同时有效地延长了冷轧工作辊的使用寿命；由于减少了重新淬火的次数，可以有效降低冷轧辊的使用成本。

冷轧辊用钢中铬含量从2%增加到3%时，冷轧工作辊的淬硬层深度也将由10mm增加到15mm。为了提高冷轧工作辊的硬度，我们可以在传统的铬系锻钢冷轧工作辊钢中加入适量的镍元素，增加冷轧辊硬度的同时可以将淬硬层深度也增加7~8mm。

到80年代中期，液氮深冷处理和双频感应加热技术被广泛应用，合金元素铬的含量从3%提高到5%，不但淬硬层的深度将超过50mm，冷轧辊的初始表面硬度值也将高达100(HSD)。