锻钢冷轧工作辊通用技术条件.docx
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锻钢冷轧工作辊通用技术条件
国家标准
《锻钢冷轧工作辊通用技术条件》
（送审稿）
编制说明
宝钢企业常州轧辊制造企业
二○○七年九月
中华人民共和国国家标准
《锻钢冷轧工作辊通用技术条件》
（送审稿）
编制说明
1订正任务根源
依据冶金工业信息标准研究院冶信标院[2003]045号文“对于转发2003年制订正国家标准项目和2002年补充项目计划的函”的要求，国家标准GB/T13314-1991《锻钢冷轧工作辊通用技术条件》的订正工作由常州宝菱重工机械有限企业（以下简称常州宝菱）肩负。
依据宝钢企业内部产品构造调整，今年九月，常州宝菱和宝钢企业常州轧辊制造企业（以下简称常州轧辊）共同商议，报请冶金机电标准化技术委员会赞同，标准的订正工作由常州轧辊肩负。
国家标准GB/T13315-1991《锻钢冷轧工作辊超声波探伤方法》的订正工作由中钢企业衡阳重机有限企业（以下简称中钢衡重）肩负。
2订正本标准的重要性
由常州冶金机械厂草拟的GB/T13314-1991《锻钢冷轧工作辊通用技术条件》和由衡阳冶金机械厂草拟的GB/T13315-1991《锻钢冷轧工作辊超声波探伤方法》，自1991年公布实行后，在指导锻钢冷轧辊设计、推进锻钢冷轧辊制造技术的发展，提升轧辊及冷轧产质量量起到了踊跃作用。
近十年来，冷轧机设计性能及装机水平不停提升，冷轧产品的构造、品种不停增添，促使了轧辊的制造技术快速发展。
2.1轧机性能的发展变化
上世纪九十年月从前，以二辊、四辊单机架不行逆轧制为主，仅宝钢、本钢、攀钢等国有大型钢厂有几套串连式连轧机，近十年特别是进入二十一世纪以来，我国引进或自行设计制造了批量的串连式连轧机组、六辊或四辊可逆机。
轧机自动化控制程度高、轧制速度快、产量高，板形控制能力强。
轧机按板型控制形式分主要有CVC系列、HC系列、UC系列，大批采用冷轧辊在线轴向挪动或交错、弯辊。
为降低工作辊备件耗费，控制轧机生产成本，工作辊的有效使用层深度增添，这对冷轧工作辊的设计及制造质量提出了新的要求。
轧机性能的发展变化对轧辊设计制造性能要求的变化以下表。
轧机设计性能的发展隐含的对轧辊性能的要求
序
轧机性能
对轧辊的要求
1
自动化、高速度、高产量。
相同轧制时间的过钢量增添，这对工作辊的耐磨性、靠谱性要求更高。
2
轧辊压下可调理范
围扩大。
工作辊的设计有效使用层厚度增添，这就要求工作辊的有效淬硬层深度增添。
同时因为工作辊寿命的大幅提升对辊颈的力学性能特别是疲惫强度要求更高。
3
可逆式和串连式轧机的宽泛应用。
实现连续轧制，特别是串连式轧机可实现全连无头轧制，希望工作辊的耐磨损性、抗剥落性、抗疲惫性越高越好。
4
弯辊及轴向挪动。
弯辊及中间辊轴向挪动改变了轧辊间的接触应力散布，这对工作辊资料、组织及淬火硬度的均匀性要求更高。
2.2冷轧产品构造及品种的发展变化
上世纪汽车板、家电板、超薄板、电镀锡板等主要依赖入口，而此刻国内冷轧机也能轧制生产这些高技术含量、高附带值产品，这对工作辊资料及热办理组织的均匀性、辊面耐磨损性能等都有新的要求。
2.3冷轧工作辊制造技术的发展变化
跟着装机水平的提升，及轧制产品的发展，促使了冷轧工作辊制造技术的进步，工作辊资料从国标GB/T13314-1991中明确的2％Cr系列（9Cr2、9Cr2Mo、9Cr2W、86CrMoV7等），发展至当前的3％Cr系列、5％Cr系列，甚至半高速钢（SHSS）。
辊身感觉淬火方法从单感觉器加热淬火，发展至当前的双频双感觉器加热淬火，甚至双频三感觉器加热淬火。
淬硬层深度从本来的10～15mm（≥85HSD的深度），发展至当前的20～40mm（≥90HSD的深度）。
轧辊钢的冶炼方法从单调电弧炉（EF）炼钢、或平炉＋电渣重熔（ESR），发展至当前的EF＋真空除气＋保护浇铸、EF＋ESR、EF＋真空除气＋ESR；EF＋真空精华（LFV）＋ESR。
综上所述，轧机向自动化（智能化）、高速化、连续化方向发展；轧制产品向高精度、高难度、高附带值方向发展，向超宽带、极薄带方向延长；冷轧工作辊向高合金化和深淬硬方向发展。
现有标准已显然不可以适应冷轧行业和冷轧辊制造业的发展需求，订正标准GB/T13314-1991和GB/T13315-1991是特别实时和必需的。
3本标准送审稿的形成过程
3.1由常州轧辊负责订正的GB/T13314送审稿的形成过程
.12003年7月宝菱重工收到冶金工业信息标准研究院冶信标院[2003]045号文“对于转发2003年制订正国家标准项目和2002年补充项目计划的函”，依据来函要求建立了GB/T13314国标订正工作小组，明确了常州轧辊的杨国平为主要订正人，研究制定了标准订正计划。
3.1.22003年7月～9月走访调研了轧机使用单位，主要走访宝钢设施部、冷轧厂、技术中心，认识轧机发展动向，掌握引进的现代化轧机现场生产对轧辊设计和制造性能要求，入口轧辊的设计要求及有关资料。
同时组织本企业及常州宝菱重工有关的技术人员议论剖析GB/T13314的订正状况，形成了征采建议稿。
3.1.32003年10月发出GB/T13314标准订正征采建议稿，以信件方式发送使用单位（冷轧厂）、检测单位、科研院所、轧机（辊）设计院所，征采各方面对标准的订正建议。
3.1.42003年10月～2004年9月，催办、采集、整理各单位反应建议。
共发出35份征采建议的函，收到13份回函。
2004年10月，对回函进行整理剖析（见建议汇总表），提出的改正建议建议共38条，逐条逐句进行剖析研究，所有或部分采用此中的16条较合理的建议，形成了送审稿。
3.2由中钢衡重担责订正的GB/T13315送审稿的形成过程
2004年4月27日，依据冶信标院〔2003〕045号文和冶金机电标准化技术委员会（04）冶机标委函字第007号通知要求，中钢衡重建立了GB/T13315国标订正小组，拟订了工作计划，正式展开对GB/T13315的订正。
2004年5月中旬向冶金机电标准化技术委员会填报了《国家标准制、订正进度状况表》、《国家标准计划项目调整申请表》和订正GB/T13315工作计划。
2004年6月初向21个单位（见附录1）发出了“对于征采订正GB/T13315-91《锻钢冷轧工作辊超声波探伤方法》建议的函”，宽泛搜集订正建议。
3采集国内外有关标准最新版本，组织有关专家研究搜集到的订正建议和有关标准以及GB/T13315-91版的内容，在此基础上提出GB/T13315订正版的征采建议稿。
32004年10月下旬，将“GB/T13315订正版征采建议稿”、“订正说明”发送到14个单位（见附表1），征采对“征采建议稿”的改正建议。
32004年12月下旬，组织有关专家对“征采建议稿的改正建议”逐条进行研究，提出“建议回复”。
并对“征采建议稿”、“订正说明”进行改正，形成“送审稿”和“订正说明”。
3.3GB/T13314作为主标准和GB/T13315归并后的标准送审稿形成过程
2006年9月，依据冶金机电标准化技术委员会（06）冶机标准委函字第010号通知要求，将国标GB/T13314《锻钢冷轧工作辊通用技术条件》作为主标准、国标GB/T13315《锻钢冷轧工作辊超声波探伤方法》作为附录，两项标准归并为一项标准。
为此常州宝菱重工踊跃展开标准归并工作，形成归并稿，经中钢衡重确认后，提出了本标准送审稿。
4主要改正内容及简要说明
4.1主题内容与合用范围
六辊冷轧机获取广泛应用，当前中间辊的设计制造都是参照工作辊的要求履行的，所以将中间辊归入本标准的范围。
同时为适应新技术的发展，范围进一步扩展为：
用其余方法制造的冷轧辊也可参照履行。
改正为：
本标准合用于金属板（带）材等冷轧机用的整体铸造合金钢冷轧工作辊及中间辊（以下简称冷轧辊）。
4.2引用标准
4.2.1增添新标准的引用
在本送审稿中增添了未注公差标准的引用；为了标准的规范性和一致性，减少标准篇幅，增添了术语标准的引用；为了保证辊坯标准和产品标准的一致性，引用了辊坯标准；依据冶金机电标准化技术委员会的要求，将原国标GB/T13315《锻钢冷轧工作辊超声波探伤方法》作为附录归入本标准，所以增添有关标准的引用。
除GB/T9445外，其原引用标准1991年版的JB3111、ZBY230、ZBY231分别被GB/T12604.1、JB/T10061、JB/T10062所取代，所以又增添了这三个标准的引用；因增添资料8Cr3MoV、8Cr5MoV合用范围没有覆盖Si化学成分，所以增添的引用。
增添引用的标准有：
GB/T1804-2000一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差
GB/T9445无损检测人员资格判定与认证
GB/T12604.1无损检测术语超声检测
GB/T15546冶金轧辊术语
GB/T15547锻钢冷轧辊辊坯
JB/T10061A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件
JB/T10062超声探伤用探头性能测试方法
GB/T223.60钢铁及合金化学剖析方法高氯酸脱水重量法测定硅含量
4.2.2撤消引用标准：
因引用了新的未注公差标准，原GB1800《公差与配合总论标准公差与基本误差》撤消引用；因为原标准和订正后标准的技术要求中没有洛氏和维氏硬度的要求，所以在本送审稿中撤消洛氏和维氏硬度的试验方法，并在引用标准中撤消GB230《金属洛氏硬度试验方法》和GB4340《金属维氏硬度试验方法》。
撤消GB/T1299－2000的引用，在表1中注明9Cr2的化学成份。
4.3技术要求
“……，并按供需两方认可的图样制造，……。
”“图样”一词不全面，也可能是协议或合同注明的要求。
将3.1条改为:
冷轧辊应切合本标准和供需两方的商定（图样、协议等）。
4.3.2因为在实质设计与生产中已不采用资料8CrMoV和9Cr2W，所以在表1中撤消牌号为8CrMoV和9Cr2W的资料。
4.3.3在3.2条表1中增添资料8Cr3MoV、8Cr5MoV及化学成份，依据国标一致资料命名，将资料85Cr2MoV从头命名为8Cr2MoV。
Cr3MoV、8Cr5MoV资料的淬硬层深度。
跟着轧机的发展，原有标准中介绍的资料已不可以知足需求，而8Cr3MoV和8Cr5MoV资料的耐磨性、淬硬层深度等能知足现代化轧机生产的要求，且该两种材质的冷轧辊已在全国各大钢厂获取宽泛应用，故此本送审稿在冷轧辊资猜中增添了该两种牌号。
4.3.3.1新资料8Cr3MoV主要技术性能介绍
国内在二十世纪九十年月组织研制开发，我企业从1993年开始研制，历经实验室试验、化学成份设计挑选确立，资料性能参数测定、热办理工艺试验、实物解剖检测、试制上机使用查核，并于1997年经过省级新产品判定和科学技术成就判定，属国家级新产品和江苏省高新技术产品，现已在各大钢厂推行使用，其主要技术性能以下：
⑴资料化学成份：
钢号
化学成分％Wt
C
Si
Mn
Cr
Mo
V
Ni
Cu
S
P
8Cr3MoV
～
0.40
～
1.10
～
2.80
～
0
～
0.60
～
≤0.80
≤
≤
在成份设计中，C、Si、Mo、Ni四种元素的含量范围较宽，在工作辊的实质设计制造时，可依据轧机不一样的使用工况条件进行选择。
如高硬度有色铝箔轧机用工作辊，元素C、Si含量较高，当设计有效淬硬层深度小于20mm时，Ni、Mo较低等。
⑵有效淬硬层深度确立
对不一样辊身直径、不一样设计要求，采用不一样的热办理工艺方案。
为确立有效淬硬层深度，设计与冷轧工作辊构造尺寸相像的解剖检测辊，热办理后在磨床上逐层磨削检测肖氏硬度，经过多次试验和检测而获取了有效淬硬层深度的数据。
8Cr3MoV材质的工作辊辊身有效淬硬层深度
辊身直径（mm）
辊身表面硬度范围（HSD）
3％Cr资料（8Cr3MoV）
有效淬硬层深度（mm）不小于
≤300
≥95
15
90～96
20
75～90
—
301～500
≥95
20
90～96
25
75～90
—
＞500
≥95
20
90～96
25
75～90
—
注：
淬火方式为感觉加热淬火。
4.3.3.2新资料8Cr5MoV主要技术性能介绍
跟着国内冷轧板带产品构造调整，要知足市场需求的汽车板、家电板等高附带值产品的轧制要求，对辊身的耐磨性和组织均匀性提出了新的要求，在8Cr3MoV资料基础上，1995年开始了8Cr5MoV新资料的研制工作，我企业也经历了研制工作的全过程，并在2000年经过省级新产品判定和科学技术成就判定，属国家级新产品和江苏省高新技术产品，现已在各大钢厂推行使用，其主要技术性能以下：
⑴资料化学成份
钢号
化学成分％Wt
C
Si
Mn
Cr
Mo
V
Ni
Cu
S
P
8Cr5MoV
～
～
1.10
～
4.80
～
5.50
～
0.60
～
≤0.80
≤
≤
与8Cr3MoV对比，主假如Cr元素含量适合提升，使碳化物组织形态获取改良，耐磨性和效透性相应获取了提升。
8Cr5MoV是当前国内外的冷轧辊的主流资料，为有高我国冷轧辊的竞争力，提升了杂质元素S、P的控制要求。
⑵有效淬硬层深度确立
相同采用解剖检测方法，对不一样辊身直径、不一样设计要求，采用不一样热办理工艺方案，经多次试验，获取了有效淬硬层深度的数据。
从试验数据可得，在相同条件下8Cr5MoV的有效淬硬层深度也获取了提升。
8Cr5MoV材质的工作辊辊身有效淬硬层深度
辊身直径（mm）
辊身表面硬度范围（HSD）
5％Cr资料（8Cr5MoV）
有效淬硬层深度（mm）不小于
≤300
≥95
15
90～96
20
75～90
—
301～500
≥95
25
90～96
30
75～90
—
＞500
≥95
25
90～96
35
75～90
—
注：
淬火方式为感觉加热淬火。
4.3.4因未注尺寸公差已引用特意的公差标准，所以将原标准的中的图样上辊身未注尺寸公差按GB1800中规定的公差等级IT14级改为应履行GB/T1804-2000m级。
因为现行的GB/T1184-1996标准将未注圆柱度公差等级分为H、K、L三级，故将辊身未注圆柱度应不低于8级改为应履行GB/T1184-1996K级。
4.3.5对于软带宽度确实定
GB/T13314-91中软带宽度定义为“从辊身端面沿母线丈量至硬度达到图样要求处的距离”。
对辊身端部小倒角、小圆角来讲，软带宽度的定义应无异议。
但近十年来，跟着冷轧机（冷轧辊）设计的改良，端部构造也出现多种形式，冷轧辊新资料获取宽泛应用，原软带定义显得不严实。
（1）端部构造由过去简单的圆弧，45°倒角发展为大斜面、大圆弧、斜面和圆弧联接等多种形式，软带宽度计量的起点产生凝问。
轧辊端部构造、轧机形式、资料变化以下表：
辊身端部构造
轧机型式
材料
备注
上世纪90年月
二（四）辊单机架可（不）逆轧机为主，少许串连式四辊连轧机组。
2％Cr系列（9Cr2、9Cr2Mo、986CrMoV7等）
软带宽度计量的起点明确。
二十一世纪
串连式六（四）辊连轧机组、单机架六（四）辊可逆机轧。
3％Cr系列、5％Cr系列，甚至半高速钢（SHSS）
软带宽度计量的起点不明确。
（2）初期采用低碳、铬资料作为轧辊用料，因为淬硬性和淬透性都比较差，热办理后出现辊身旁缘部位出现未淬火现象，但跟着采用3%Cr、5%Cr材质的应用，其淬硬性和淬透性都有所提升，加上热办理淬火技术的提升，使得辊身旁缘部位淬火硬度靠近工作地区硬度。
为此，我们将标准中软带宽度从头定义为：
“从辊身圆柱面边部开始沿母线丈量至硬度达到图样要求处的距离”，也就是说计量软带长度时不包含端部倒角（圆）长度。
初期轧辊的倒角一般为R5～15或C5～15,所以将软带宽度从头调整以下（单位为毫米）。
辊身长度
≤300
301～600
601～1000
1001～2000
≥2000
软带宽度
不大于新（旧）
25（30）
45（50）
50（60）
55（65）
65（80）
4.3.6为提升冷轧辊的抗剥落性能，将“网状碳化物应小于3级”改为”不大于2.5级。
”
“……不一样意有目视可见的尖棱、深的刮伤、裂纹等缺点。
”不切实,当前国内冷轧辊设计极罕有中孔,撤消该条。
4.4标志、包装、运输和储藏
原标准中工作辊的防锈包装是依照GB/T4879-1985履行的，跟着GB/T4879标准的订正，本送审稿依据现行GB/T4879-1999标准，将原标准的6.2条中工作辊防锈包装要求按GB4879表2中D级规定履行改为按GB/T4879-1999表1中3级包装的规定履行。
防锈限期自觉货之日起，在正常保存状况下许多于半年改为不超出2年。
4.5规范性附录A“锻钢冷轧工作辊超声波探伤方法”
在本标准中增添了规范性附录A“锻钢冷轧工作辊超声波探伤方法”，内容是在GB/T13315-1991基础上订正而成。
与GB/T13315-1991对比，本规范性附录的主要内容有以下三个方面的变化：
4.5.1对本附录中因素的编排进行了调整
4.5.1.1对“符号”不独自编一条，而是分别在公式和图中加注（1991年版的3.1；本版的A.3.2.5.2、A.5.3.4b、A.6）；
4.5.1.2“探伤记录”编入“缺点的丈量与记录”（1991年版的第9章；本版的）；
4.5.1.3“缺点的丈量与记录”、“轧辊地区的区分”、“探伤报告”的编号作了改动（1991年版的第7章、第8章、第9章；本版的、、）；
4.5.1.4“探伤结果分级”编入“探伤结果的评定”，不作为附录（1991年版的附录A；本版的.2）；
a）在“范围”中首条提出：
“本方法例定了锻钢冷轧工作辊……超声波探伤方法和探伤结果分级”，故将“探伤结果分级”编入“探伤结果的评定”，则在正文中形成检测前准备——检测（缺点的丈量与记录）——检测结果评定一个完好的超声波检测系统。
如将“探伤结果分级”不列入正文中，使正文构造不完好。
b）方法中给出的“探伤结果分级”不过一个探伤结果的分类方法，不是产质量量的指定性级别。
终究产质量量要求怎样，还需要供需两方商定级别，供需两方还可另行磋商检查项目、探伤方式和探伤条件（本版的A.8.3）。
c）有关标准均把“查验结果等级分类”编排在标准正文中，如：
——JISG0587-1980《碳钢、低合金钢锻件超声波探伤方法及查验结果的等级分类》（第8章等级分类）；
——奥钢联质量控制标准第三部分《铸造支承辊及工作辊的超声波探伤》（第8章接收标准）；
——GB/T6402-1991《锻钢件超声波探伤方法》（第8章质量等级）；
——JB3963-95《压力容器锻件超声波探伤方法》（第7章等级分类）；
4.5.1.5“中心草状回波缺点”作为“术语与定义”中的条则，不作为条则中的注（1991年版的附录A，A.4；本版的A.2.6）。
GB/T1.1中的6.5.1指出：
“条则的注和示例应只给出对理解和使用标准起指导作用的附带信息，不该包含要申明切合标准而应恪守的条款”。
而“中心草状回波缺点”的定义波及到丈量方法，回波高度的界定，且草状回波缺点范围界定仍是质量的重点因素，所以此条应列入规范性技术因素中。
4.5.2改正了本附录中一些条则的内容
4.5.2.1改正了“范围”的内容
4.5.2第一段说了然锻钢冷轧工作辊所包含的轧辊种类，比较1991年版增添了平坦机工作辊，多辊轧机用中间辊。
a）这几种轧辊的轧制对象都属不加热的轧件；
b）这些轧辊的材质都采用了锻钢冷轧辊用钢；
c）这些轧辊都要求高的辊身表面硬度和优秀的抗磨损性能，对辊子的使用性能要求相同。
有些冷轧厂并未把平坦机工作辊和冷轧工作辊严格分开。
而是将新辊第一在平坦机上使用，而后再做冷轧工作辊。
d）鉴于上述特点，所以这些辊子均需进行淬火办理，以实现高的辊身表面硬度的要求。
4.5.2.1.2第二段说明该方法的合用范围
a）合用于尺寸大于等于80mm轧辊辊坯和轧辊成品。
b）合用于使用A型脉冲反射式超声波探伤仪进行纵波接触法的超声波探伤。
c）对于不宜用本标准提出的探伤方法进行探伤，且直径小于80mm的轧辊，其探伤方法由供需两方磋商。
4.5.2.2改正了“单个回波缺点”的定义（1991年版的3.2.4；本版的A.2.2）；
4.5.2.3改正了探头直径采用的规定（1991年版的表2；本版的表）；
4.5.2.4改正了探伤用耦合剂的规定（1991年版的5.2；本版的A.4.2）。
改正为：
介绍使用机油作耦合剂，在不影响探伤敏捷度、不损害轧辊表面的条件下，也能够用其余液体介质作耦合剂，但校订仪器和实质探伤时应使用同一种介质的耦合剂。
因为不一样介质的耦合损失不一样。
4.5.2.5改正了用于调理探伤敏捷度的探测距离与增益增量关系曲线（1991年版的6.2.3a图2、图3；本版的A.5.3.4a图A.2、图A.3）。
1991年版的图2（实心轧辊用）、图3（空心轧辊用）都是用探头频次为2MHz和2.5MHz的增益增量均匀值绘制的曲线，共两个图。
本版分别用探头频次为2MHz和2.5MHz的增益增量绘制曲线，共四个图，即图A.2，用于实心轧辊的两个；图A.3，用于空心轧辊的两个。
4.5.2.6把游动回波缺点列入A.8.1.1中。
4.5.2.7对于连续回波缺点，原GB/T13315—1991中称之为线性缺点，不一样意这种缺点存在。
本版改正为在各种型轧辊中的不一样级其他各区赞同存在必定当量直径的连续回波缺点（见本版A表2）。
从北满特钢有限企业、宝钢企业常州轧辊制造企业、上海宝钢工业检测企业等单位对连续回波缺点的解剖结果来看，探伤中所产生的连续回波缺点，是一些诸如偏析、松散之类的低倍缺点经铸造后沿轴向拉长的缺点回波。
这些缺点在铸造前是散布在晶界的夹杂、空隙以及沿晶界齐集的炭化物，经铸造后沿轧辊轴向分层呈断续链状或断网状散布，其端头圆钝。
对超声波的反射体现连续回波，其回波当量直径其实是这些分层呈断续链状或断网状缺点反射的叠加结果，不是单个连续缺点回波的当量直径。
判定会上，对这种连续回波缺点不作为判废条件，而在各种型不一样级别各区中赞同存在必定当量直径的连续回波缺点予以认可。
对于连续回波缺点的长度问题，国内外有关标准的规定不一，判定会上一些代表以为：
连续回波缺点的长度已高出探头的声束直径，限制其长度意义不大，只考虑当量直径即可，故在标准中只规定了连续回波缺点的最大当量直径和赞同存在不大于辊身直径15%的中心地区，未提连续回波缺点的长度。
但也有代表提出应试虑连续回波缺点的长度，这一点有待实践来查验。
4.5.2.8改正了“探伤结果分级”的内容（见本版A表2）。
4.5.2.8.1按轧辊直径分类，由原GB/T13315—1991中的两类改正成以下三类：
a）D≤300mm;
b）300mm＜D≤650mm;
c）D＞650mm。
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