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轧辊断裂原因

一、脆性断裂，此类轧辊断口形状较为平整，断口周围辊身表面较为齐整；

二、韧性断裂，此类轧辊断口形状多呈"蘑菇头"状，断口附近的辊身均成粉碎状破碎。

将二者比对发现，此次断辊事故的断辊形式为韧性断裂。脆性断裂和韧性断裂都是因为轧辊应力超过芯部强度造成的。

其产生原因与轧辊本身残余应力，轧制时机械应力以及轧辊热应力有关，特别是当辊身的表面和芯部的温差大时更容易产生。这种温差可能由不良的辊冷却，冷却中断或在新的轧制周期开始时轧辊表面过热引起。轧辊的这种表面和芯部间的巨大温差引起较大的热应力，当较大的热应力，机械应力以及轧辊的残余应力超过轧辊的芯部强度时引起断辊。

高速钢中含有较多的W、Cr、Mo和V等元素，而这些元素及其形成的碳化物密度差大，在普通离心铸造条件下，高速钢轧辊元素偏析严重。日本川崎制铁公司分析了离心铸造高速钢轧辊偏析主要是MC型碳化物的偏析，严重影响轧辊的耐磨性，研究发现MC型碳化物主要是一次结晶VC的偏析，因VC与钢水的密度相差较大所致。防止VC偏析方法是采取添加Nb元素提高MC型碳化物密度，并限制添加偏析元素W和Mo，选择基本成分2.0%C-6.0%V-7.0%Cr-2.5%Mo，添加1.0%~1.5%Nb进行试验，其结果由于生成密度较大的MC型复合碳化物（V、Mo和Nb系碳化物），其密度与钢水密度相接近，使VC减少，有效地控制了离心铸造高速钢轧辊的碳化物偏析。但是，无W低Mo高速钢轧辊红硬性明显下降，耐磨性降低。此外，Nb提高钢的淬火温度，降低二次硬化峰值出现的温度，高速钢铸造成形过程中Nb系的MC型碳化物较V系的MC型碳化物粗大，