Danos na superfície do rolo

1. Rachaduras na superfície do rolo
As rachaduras são divididas em rachaduras normais e anormais. Rachaduras normais também são chamadas de rachaduras térmicas. Elas são causadas pela ruptura gradual da superfície do rolo devido ao estresse térmico gerado por múltiplos ciclos de temperatura. São um fenômeno de microcamada superficial que ocorre na superfície do rolo. Rachaduras anormais são causadas por rachaduras de choque térmico devido a acidentes como escorregamento, aderência de aço, travamento de aço, empilhamento de aço e balanço de cauda durante a laminação. Elas formam rachaduras com certa profundidade e ductilidade na superfície do rolo.

2. Indentação
Refere-se principalmente à distribuição contínua ou descontínua de cavidades irregulares na superfície do rolo devido à intrusão de matéria estranha, como escamas de ferro oxidadas, por motivos de limpeza durante o processo de produção.

3. Desprendimento da película de óxido
No início da laminação, após um período de laminação a quente, forma-se uma fina película de óxido cinza-prateada ou azul clara na superfície do rolo. É muito importante para proteger a superfície do rolo e melhorar a qualidade da superfície da peça laminada. Devido à ação repetida da força de laminação, a película de óxido produz microfissuras ao redor do carboneto. Quando a capacidade de resfriamento do rolo é insuficiente, é difícil formar uma película de óxido densa na superfície do rolo. Mesmo que uma película de óxido se forme, ela se deteriora rapidamente. No caso de laminação irracional, a película de óxido é rapidamente destruída durante o processo de geração, o que causará o desprendimento da película de óxido, deixando defeitos como manchas de meteoros na superfície do rolo, resultando em aumento da rugosidade da superfície do rolo e aumento do desgaste.

4. Aderência de aço, desgaste anormal, etc.
Devido à laminação anormal, a superfície do rolo e a peça de trabalho aderem uma à outra, resultando em aderência de aço; parâmetros de processo irracionais durante a laminação causam consumo excessivo de rolos com a mesma largura e quilômetro, resultando em desgaste irregular na superfície do rolo.
Na produção, operações padronizadas e manutenção de equipamentos devem ser tomadas para evitar os danos acima na superfície do rolo.
Seleção de materiais

Rolos de aço forjado e rolos de ferro fundido refrigerado ilimitado têm sido usados na China. Além do ferro fundido refrigerado comum, existem também materiais de ferro fundido de níquel-cromo-molibdênio baixo, níquel-cromo-molibdênio médio e níquel-cromo-molibdênio alto. Materiais de ferro fundido refrigerado de alta qualidade são ferro fundido refrigerado de níquel-cromo-molibdênio alto. As desvantagens deste tipo de rolo são baixa dureza e baixa resistência ao desgaste. Posteriormente, foram utilizados rolos de ferro fundido composto de ferro dúctil. Relativamente falando, a vida útil aumentou várias vezes e ainda está em uso. No exterior, materiais semi-aço e semi-aço especial de alta dureza são geralmente usados, que são muito eficazes na superação da rugosidade superficial e resistência ao desgaste.

Para melhorar a resistência ao desgaste superficial de rolos de laminação a quente, os materiais de rolos de laminação a quente são constantemente aprimorados, e seu processo básico de desenvolvimento é de ferro fundido refrigerado para ferro fundido de alto cromo para aço semi-rápido e aço rápido.
A composição química de rolos de ferro fundido de alto cromo é: 2,0%~4,0%C, 10%~30%Cr, 0,15%~1,6%Ni, 0,3%~2,9%Mo. Sua essência é um ferro fundido branco de alta liga com alta resistência ao desgaste. O teor de cromo é geralmente de 10%~15%. Seu carboneto é principalmente do tipo M7C3, que é diferente do carboneto contínuo do tipo M8C do ferro fundido branco. Ele não só tem boa resistência ao desgaste, mas também tem maior dureza (HV pode atingir 1800). A matriz é austenita e martensita, de modo que sua dureza e tenacidade estão bem combinadas. A produção real de laminação mostra que rolos de ferro fundido de alto cromo têm boa resistência à fissuração térmica. A razão é que uma película de óxido de cromo densa e tenaz é formada na superfície do rolo, o que pode reduzir o número e a profundidade das fissuras térmicas. Portanto, rolos de ferro fundido de alto cromo foram amplamente utilizados na estrutura frontal de laminação de acabamento na década de 1980. Rolos compostos de ferro fundido de alto cromo têm sido amplamente utilizados como laminadores contínuos de tiras (aço) a quente, laminação bruta e rolos de trabalho da seção frontal de acabamento, chapas largas médias e grossas; rolos de trabalho de laminação bruta e de acabamento e rolos de acabamento de laminadores de aço e barras pequenas.

Existem duas formas de tratamento térmico para rolos de ferro fundido de alto cromo, uma é o tratamento térmico subcrítico abaixo da temperatura de transformação crítica e a outra é o tratamento térmico de alta temperatura acima do ponto crítico A3. Espera-se que a matriz perlítica do material superficial do rolo de alto cromo tenha espaçamento lamelar extremamente fino e um grande número de carbonetos secundários dispersos na matriz, exigindo o menor teor possível de austenita residual e tensões residuais, portanto, a última forma de tratamento térmico é geralmente selecionada, especificamente normalização e revenimento.

A aplicação de aço rápido como material de rolo de laminação a quente começou no Japão em 1988. Os Estados Unidos e a Europa também realizaram pesquisas no início dos anos 1990. Meu país começou a desenvolver e usar rolos de aço rápido no final dos anos 1990. A composição geral do aço rápido é 1%~2%C, 0%~5%Co, 0%~5%Nb, 3%~10%Cr, 2%~7%Mo, 2%~7%V, 1%~5%W. Como possui uma grande quantidade de elementos de liga como W e V que podem formar carbonetos fortes, sua microestrutura final contém cerca de 10%~15% de carbonetos com dureza extremamente alta e estabilidade em alta temperatura, de modo que pode manter alta resistência e dureza ao trabalhar em altas temperaturas. Sua camada de trabalho tem alta dureza de 80~85HS, boa resistência ao desgaste e resistência à fissuração térmica, e não há fissuração térmica na superfície do rolo, e geralmente não há fenômeno de descascamento.

Nos últimos anos, o exterior também utilizou com sucesso rolos de aço semi-rápido em laminadores de desbaste de chapas finas laminadas a quente. Sua resistência ao desgaste é o dobro da dos rolos de aço de alto cromo, e seu desempenho de mordida e resistência à fadiga térmica são bons. Portanto, eles se tornaram uma escolha ideal para laminadores de desbaste de chapas finas laminadas a quente e rolos de laminadores de médio porte de vergalhões. A faixa de composição química do aço semi-rápido é: 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.