Daño en la superficie del rodillo

1. Grietas en la superficie del rodillo
Las grietas se dividen en grietas normales y grietas anormales. Las grietas normales también se llaman grietas térmicas. Son causadas por la ruptura gradual de la superficie del rodillo debido al estrés térmico generado por múltiples ciclos de temperatura. Son un fenómeno de microcapa superficial que ocurre en la superficie del rodillo. Las grietas anormales son causadas por grietas de choque térmico debido a accidentes como deslizamientos, adherencia de acero, atascos de acero, apilamiento de acero y balanceo de cola durante el laminado. Forman grietas con cierta profundidad y ductilidad en la superficie del rodillo.

2. Indentación
Se refiere principalmente a la distribución continua o discontinua de hoyos irregulares en la superficie del rodillo debido a la intrusión de materia extraña como escamas de hierro oxidadas por razones de limpieza durante el proceso de producción.

3. Desprendimiento de la película de óxido
Al inicio del laminado, después de un período de laminado en caliente, se forma una delgada película de óxido de color gris plateado o azul claro en la superficie del rodillo. Es muy importante para proteger la superficie del rodillo y mejorar la calidad superficial de la pieza laminada. Debido a la acción repetida de la fuerza de laminado, la película de óxido produce microgrietas alrededor del carburo. Cuando la capacidad de enfriamiento del rodillo es insuficiente, es difícil formar una película de óxido densa en la superficie del rodillo. Incluso si se forma una película de óxido, se deteriorará rápidamente. En caso de laminado irrazonable, la película de óxido se destruye rápidamente durante el proceso de generación, lo que provocará el desprendimiento de la película de óxido, dejando defectos como manchas de meteoritos en la superficie del rodillo, lo que resultará en un aumento de la rugosidad de la superficie del rodillo y un aumento del desgaste.

4. Adherencia de acero, desgaste anormal, etc.
Debido a un laminado anormal, la superficie del rodillo y la pieza de trabajo se adhieren entre sí, lo que resulta en adherencia de acero; los parámetros de proceso irrazonables durante el laminado causan un consumo excesivo de rodillos con el mismo ancho y kilómetro, lo que resulta en un desgaste desigual en la superficie del rodillo.
En producción, se deben tomar operaciones estandarizadas y mantenimiento de equipos para evitar los daños mencionados en la superficie del rodillo.
Selección de materiales

En China se han utilizado rodillos de acero forjado y rodillos de hierro fundido refrigerado ilimitado. Además del hierro fundido refrigerado ordinario, también existen materiales de hierro fundido de níquel-cromo-molibdeno bajo, níquel-cromo-molibdeno medio y níquel-cromo-molibdeno alto. Los materiales de hierro fundido refrigerado de alta calidad son hierro fundido refrigerado de níquel-cromo-molibdeno alto. Las desventajas de este tipo de rodillo son su baja dureza y pobre resistencia al desgaste. Posteriormente, se utilizaron rodillos de hierro fundido compuesto de hierro dúctil. En comparación, la vida útil ha aumentado varias veces y todavía está en uso. En el extranjero, generalmente se utilizan materiales semi-acero y semi-acero especial de alta dureza, que son muy efectivos para superar la rugosidad superficial y la resistencia al desgaste.

Para mejorar la resistencia al desgaste superficial de los rodillos de laminado en caliente, los materiales de los rodillos de laminado en caliente se mejoran constantemente, y su proceso de desarrollo básico es del hierro fundido refrigerado al hierro fundido de alto cromo, al acero semi-rápido y al acero rápido.
La composición química de los rodillos de hierro fundido de alto cromo es: 2.0%~4.0%C, 10%~30%Cr, 0.15%~1.6%Ni, 0.3%~2.9%Mo. Su esencia es un hierro fundido blanco de alta aleación con alta resistencia al desgaste. El contenido de cromo es generalmente del 10% al 15%. Su carburo es principalmente de tipo M7C3, que es diferente del carburo de tipo M8C continuo del hierro fundido blanco. No solo tiene buena resistencia al desgaste, sino que también tiene una mayor dureza (HV puede alcanzar 1800). La matriz es austenita y martensita, por lo que su dureza y tenacidad están bien combinadas. La producción real de laminado muestra que los rodillos de hierro fundido de alto cromo tienen buena resistencia al agrietamiento térmico. La razón es que se forma una película de óxido de cromo densa y tenaz en la superficie del rodillo, que puede reducir el número y la profundidad de las grietas térmicas. Por lo tanto, los rodillos de hierro fundido de alto cromo se usaron ampliamente en el marco frontal de laminado de acabado en la década de 1980. Los rodillos compuestos de hierro fundido de alto cromo se han utilizado ampliamente como laminadores continuos de tiras (acero) en caliente, rodillos de trabajo de sección frontal de laminado en bruto y de acabado, placas anchas medianas y gruesas; rodillos de trabajo de laminado en bruto y de acabado y rodillos de acabado de molinos de barras y acero pequeños.

Existen dos formas de tratamiento térmico para los rodillos de hierro fundido de alto cromo: uno es el tratamiento térmico subcrítico por debajo de la temperatura de transformación crítica y el otro es el tratamiento térmico a alta temperatura por encima del punto crítico A3. Se espera que la matriz perlítica del material superficial del rodillo de alto cromo tenga un espaciado interlamelar extremadamente fino y una gran cantidad de carburos secundarios dispersos en la matriz, requiriendo la menor cantidad posible de austenita residual y esfuerzo residual, por lo que generalmente se selecciona la última forma de tratamiento térmico, específicamente normalizado y revenido.

La aplicación de acero rápido como material de rodillo de laminado en caliente comenzó en Japón en 1988. Estados Unidos y Europa también realizaron investigaciones a principios de la década de 1990. Mi país comenzó a desarrollar y utilizar rodillos de acero rápido a finales de la década de 1990. La composición general del acero rápido es 1%~2%C, 0%~5%Co, 0%~5%Nb, 3%~10%Cr, 2%~7%Mo, 2%~7%V, 1%~5%W. Debido a que tiene una gran cantidad de elementos de aleación como W y V que pueden formar carburos fuertes, su microestructura final contiene aproximadamente un 10%~15% de carburos con dureza extremadamente alta y estabilidad a alta temperatura, por lo que puede mantener alta resistencia y dureza cuando trabaja a altas temperaturas. Su capa de trabajo tiene una alta dureza de 80~85HS, tiene buena resistencia al desgaste y resistencia al agrietamiento térmico, y no hay agrietamiento térmico en la superficie del rodillo, y generalmente no hay fenómeno de descamación.

En los últimos años, en el extranjero también se han utilizado con éxito rodillos de acero semi-rápido en laminadores de desbaste de chapa fina en caliente. Su resistencia al desgaste es el doble que la de los rodillos de acero de alto cromo, y su rendimiento de mordida y resistencia a la fatiga térmica son buenos. Por lo tanto, se han convertido en una opción ideal para rodillos de laminadores de desbaste de chapa fina en caliente y rodillos de laminadores intermedios de alambrón. El rango de composición química del acero semi-rápido es: 1.5%~2.5%C, 0.5%~1.5%Si, 0.4%~1.0%Mn, 1.0%~6.0%Cr, 0.1%~4.0%Mo, 0.1%~3.0%V, 0.1%~4.0%W.