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1、轧辊技术讲座轧辊技术讲座 2010 轧辊技术讲座（二） 刘根社一、什么是检测？(钢铁论坛3/2-05)答：检测是检验与测量的统称。所谓测量，就是将被测量的量与作为单位或标准的量在数量上进行比较，从而确定二者比值的认识过程。如果以Q表示被测量，u表示计量单位，二者比值为x=Q/u，则有 Q=xu ，即测量所得量值为用计量单位表示的被测的量的数值。所谓检验，通常是指采用综合量规（如轧辊辊形测量样板），检查被测要素是否在图样上规定的公差带内，从而判断其合格与否，而不要求确切知道被测量要素的具体尺寸。二、 什么要对轧辊实施检测，其基本要求是什么？ (钢铁论坛10/2-05)答：在轧机上轧制金属板、带时

2、，轧辊的工作表面磨损较快。轧辊是直接使轧件产生变形的工具，辊形的变化将直接影响轧材的质量，必须对轧辊的精度（如轧辊的尺寸、变形、热膨胀、磨损及热凸度等）进行精确控制。正确的检测轧辊是认识轧辊几何形状及其精度状况的基本手段，通过检测可以达到以下目的：（1） 正确判断轧辊是否符合精度要求，即判断其合格性。（2） 根据测量得到的尺寸误差值，分析产生误差的原因，从而采取措施改进工艺，以保证和不断提高轧辊的加工精度。对轧辊检测的基本要求有两条：一是要有准确性。轧辊的检测结果必须具有一定的可靠性，以实现检测的目的。二是要有经济实用性，在检测中所花费的代价，是轧辊经济指标的重要组成部分，必须采取合理的方式方

3、法，在保证轧辊质量的同时取得最好的经济效果。三、(钢铁论坛17/2-05)四、轧辊物理检测包括哪些项目？(钢铁论坛24/2-05)答：轧辊物理检测包括性能检测、显微组织检测和无损检测。性能检测包括拉力试验、冲击试验、冷热疲劳试验、弯曲疲劳试验等。显微组织检测包括金相检测、碳化物、石墨、夹杂物等相的定量分析、扫描电镜、电子探针等。无损探伤包括超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤等。轧辊理检测主要包括以下检测项目：（1） 硬度检测，如肖氏HSD、HSC、里氏HLD、布氏HB、维氏HV及显微硬度；（2） 强度检验，如屈服强度 、抗拉强度、抗弯强度、抗压强度；（3） 塑性指标检验，如伸长率、断面收缩率； （

4、4） 韧性指标检验，如冲击功AK、断裂韧性KIC（5） 显微组织检验，如金相组织检验、不同组织的定量检验；（6） 无损检验，如超声波探伤、着色渗透探伤、磁粉探伤；（7） 残余应力检测，如X射线应力检测、钻孔法应力检测、磁粉法应力检测；（8） 高倍检测，主要用于锻钢冷轧辊，如碳化物级别、珠光体和马氏体级别；（9） 低倍检测，主要用于锻钢冷轧辊，如酸浸、硫印。五、如何进行轧辊表面检测？(钢铁论坛3/3-05)答：轧辊的表面检测目前常见的有4种方法：一是涡流探伤法。涡流探伤法已经发展成为可以配备在磨床上的专门的表面检测设备，用来检测轧辊的表面裂纹、软点等缺陷。其特点是检测速度快，可以检测表面和浅表面

5、缺陷；缺点是投资大，有时出现伪信号，需要较高的技术支持。该方法适合大型钢厂快速连续作业的要求。二是超声波表面探伤，利用普通超声波设备进行表面检测。其特点是投资较小、检测进度快，但相对检测速度较慢，需要专业人员操作。该方法在大中小冷轧企业都可以推广使用。三是磁粉探伤。利用永磁或电磁将轧辊表面磁化，通过喷洒磁性体来显示裂纹。其特点是投资小，现场操作方便；缺点是只能检测开口裂纹，有伪信号，在轧辊上产生剩磁。该方法适合中小钢厂应用，也可以作为大钢厂涡流探伤以后对裂纹缺陷的确认。四是着色探伤。利用不同的试剂分别对轧辊表面区域清洗、着色、显示，以发现缺陷。其特点是投资小，现场操作性较好，缺点是操作过程较慢

6、，有漏检。该方法适合轧辊的局部表面检测，也可以作为大钢厂涡流探伤以后对裂纹缺陷的确认。六、怎样检测轧辊表面裂纹？(钢铁论坛10/3-05)答：轧辊在使用后出现不同程度的裂纹等表面缺陷，有的裂纹可能会深入轧辊内部。这些缺陷严重影响轧辊的安全使用，轧辊在使用后如存在问题需进行修磨，然后再进行探伤检查。目前，在轧辊探伤检查中常用的方法有超声波法和电涡流法。超声波法探伤技术比较成熟，但使用不太方便，且是人工操作，效率不高。同时，超声波轴向裂纹分辨率差，在距离表面1cm左右深的部位是超声波的盲区，如存在裂纹也难以探测出。电涡流法是非接触式，使用比较方便，但只能探测表面或近表面的裂纹，难以探测内部裂纹。七

7、、轧辊磁粉探伤的工作原理是什么？(钢铁论坛17/3-05) (钢铁论坛31/3-05重登)答：给轧辊施加外来磁场，轧辊内部即产生许多磁力线。如果轧辊表面或近表面下存在裂纹、夹渣、夹杂等缺陷，这些缺陷磁阻大、导磁能力差，会阻碍磁力线通过；磁力线将绕过缺陷形成弯曲，此处的磁力线密度减小，轧辊表面产生漏磁现象。在该处撒上磁粉，此时在表面处将产生磁粉聚集和定向现象，表明此处存在缺陷。 磁粉探伤设备简单，便于现场操作，但只能探测表面或近表面的缺陷，要求轧辊表面粗糙度低，而且检测完成后需要退磁，清除残留磁粉，以防对下次检测造成干扰。八、怎样利用超生波检测轧辊的制造质量？(钢铁论坛24/3-05)答：超生波

8、检测是依靠超生波的穿透、反射原理实现其无损检测功能的。超生波在两种不同介质中传播时，在界面处会产生反射和透射，反射和透射的比例取决于两种介质的声阻抗之差，相差越大，反射越厉害。由于超生波的此类特性，使其适合于对轧辊进行无损检测。轧辊中存在各种各样的界面，如内外层结合界面、裂纹与周围基体的界面，以及夹渣、气孔、疏松与周围基体的界面、粗晶与细晶界面等，通过反射能量的高低来确定界面的性质，必要时可附以透射能量检测来确定界面性质。针对轧辊的制造质量检测，不同部位一般采用不同的方法。外层质量的检测通常采用探头扫查轧辊辊身表面，通过外层内及结合层处的反射波高来界定外层内是否有缺陷及结合层的结合质量。心部质

9、量的检验则通常采用径向及轴向底波穿透法，根据对面底波反射的高低来确定是否存在疏松等缺陷及其严重程度。九、轧辊涡流探伤的工作原理是什么？(钢铁论坛7/4-05)答：交变磁场在轧辊表层感应形成涡流，由于轧辊表层缺陷处的比电阻大于组织健全部分，即在缺陷处产生的涡电流就小于其他部位，检测涡电流的损耗功率大小及其变化程度，就可显示轧辊表层有无缺陷。测得数值经过放大器放大，从显示器显示出来。涡流探伤适用于导电材料的表面和近表面缺陷检测，可检出裂纹、气孔、夹杂等缺陷，还可以测定辊面硬度、表面硬化层的深度等。涡流探伤操作简便，探头与零件无需贴合，检测速度高，但涡流探伤属间接测量，需参考标准，容易出现假象。九、

10、超声波的性能特点是什么？(钢铁论坛14/4-05)答：（1）超声波在介质中传播时，在不同介质面上具有反射的特性。在遇到缺陷，且缺陷的尺寸等于或大于超声波波长时，超声波在缺陷面上反射回来，探伤仪可将反射波显示出来。如缺陷的尺寸小于波长时，声波则绕过而不能反射。（2）超声波的频率愈高则方向性愈好，可以用很狭的波束向介质中辐射易于确定缺陷位置。（3） 超声波的传播能量大。频率为100万Hz的超声波所传播的能量，相当于振幅相同而频率为1000Hz的声波的100万倍。十、锻钢冷轧辊的低倍检验包括哪些方面？(钢铁论坛12/5-05)答：锻件的低倍检验也称作宏观检验，主要采用肉眼或借助于10倍以下的放大镜来

11、检验钢制产品的宏观组织及缺陷，是评价产品冶金质量的重要手段。锻钢冷轧辊低倍检验主要采用硫印检验、酸浸检验两种方法，检验项目一般有点状偏析、枝晶偏析、一般疏松、中心疏松以及白点、内裂、缩孔残余、气泡、翻皮、折叠等。十一、锻钢冷轧辊的高倍检验包括哪些方面？(钢铁论坛19/5-05)答：材料的微观组织直接影响锻钢轧辊的使用性能和寿命，高倍金相检验是研究轧辊材料组织与性能之间内在联系的最基本、最主要、应用最广泛的手段之一。高倍检验是应用光学金相显微镜，在放大502000倍情况下观察经过制备的金相试样表面而进行微观检验的方法，广泛应用在产品质量控制和失效分析工作中。锻钢冷轧辊的高倍检验，包括在未经浸蚀的

12、金相试样上鉴别非金属夹杂物的类别、评定非金属夹杂物的级别或含量，以及检验显微裂纹等显微缺陷；在经过浸蚀的金相试样上进行晶粒度检验、显微组织评定以及网状碳化物、带状碳化物等的评级。十二、锻钢轧辊的硬度检测常用哪些方法？(钢铁论坛26/5-05)答：硬度是轧辊类产品非常关键的技术指标，锻钢轧辊常用的硬度检测方法主要有：维氏硬度（HV）、肖氏硬度（HSD、HSC）、里氏硬度（LD、LE）、布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRC）。其中维氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度为压入式硬度，肖氏硬度、里氏硬度为回跳式硬度。我国锻钢轧辊的硬度检测一般采用HB、HSD两种方法，其中HB只适用于低硬度轧辊检测。对于硬度较高的

13、锻钢冷轧辊的硬度检测，国际上使用较多的有维氏、里氏和肖氏硬度。由于锻钢轧辊的一些特性如显微组织、淬硬度深度、辊面残余应力值以及轧辊硬度检测仪器类型，都会影响轧辊硬度检测结果，至今世界范围内还没有一个统一的硬度换算标准，而且用一个简单的硬度换算表比照不同国家、厂家的锻钢冷轧辊硬度值也不适宜。十三、如何进行轧辊的硬度检测？(钢铁论坛2/6-05)答：硬度是评价轧辊制造和使用的重要指标。常规的硬度检测多使用洛氏和维氏硬度检测方法，属于压入式硬度检测方法，其特点是稳定性较好。通常对于小件容易实施洛氏和维氏硬度检测；对于大型锻钢轧辊而言，由于工件体积大、吊运和安装困难，因而广泛采用的是肖氏和里氏硬度检测

14、的方法。我国已经颁布了轧辊进行肖氏和里氏硬度检测的国家标准。值得注意的是，轧辊硬度是一个间接的物理值，它的高低受到轧辊本身组织状态的影响，如轧辊材料的基体硬度、轧辊材料中碳化物的种类和数量、轧辊的残余应力等。同时，由于轧辊硬度检测常用的肖氏和里氏硬度检测均为反弹式硬度检测，受检测仪器的状态、操作者的心理因素等其他因素的影响较大。轧辊制造和使用部门需要配备专人负责硬度的检测工作，注意硬度计的选型，与其他硬度的对比关系要稳定，同时要注意经常送检和校对硬度检测仪器和标准试块，有条件的企业可以推广利用标准轧辊来进行硬度计的校对工作。十四、对轧辊几何形状实施测量的主要项目有哪些？(钢铁论坛9/6-05)

15、答：对新制造的轧辊要测量轧辊的各部位尺寸，主要包括轧辊总长，辊身长度与直径，轧辊轴颈的长度、锥度与直径，轧辊两端轴头的各台阶长度与直径，轧辊辊身与轧辊轴颈及各台阶圆柱的同轴度等。对于轧钢厂正在使用的轧辊，由于轧钢过程中辊身上辊形的磨损，下轧机后要测量轧辊的磨损量，以确定其在磨床上修复辊形时的磨削量。对于磨削后的这些轧辊，要重点测量辊身直径、辊型误差以及辊身工作圆与支撑圆的同轴度等。十五、(钢铁论坛16/6-05)十六、如何使用ZTC系列轧辊同轴度测量仪？(钢铁论坛23/6-05)答：使用该仪器测量轧辊同轴度，有两种测量方法：一是静态测量，即手持仪器绕静态的轧辊测量；二是动态测量，即在机床上轧辊

16、慢速转动时，手持仪器测量。其操作方法如下：（1） 仪器放在被测轧辊正上方的适当位置，使测架上的测量定位面与被测轧辊的辊身或轧辊轴承安装位置接触。（2） 左、右移动横梁至适当位置。（3） 调左、右两测量杆，使两测量杆测头一个与被测轧辊的辊身接触并受到一定的压缩（在百分表量程的中部位置），另一个与被测轧辊的轴承安装位置接触并受到一定的压缩（也调整到百分表量程的中部位置）；推拉仪器绕轧辊小幅度来回转动，使仪器定位板的定位面确实都与轧辊辊面接触，转动两百分表的表盘，使表盘零位刻线与量表指针对正。 （4）仪器绕轧辊相对回转一圈（静态或动态），两量表读数的最大差值即为轧辊的同轴度误差。（4） 为防止轧辊轴向尺寸变化影响测量结果，测量时可将仪器轴向定位