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国家标准计划《铸钢轧辊》由 TC183(全国钢标准化技术委员会)归口上报,TC183SC8(全国钢标准化技术委员会型钢分会)执行 ,主管部门为中国钢铁工业协会

主要起草单位 中钢集团邢台机械轧辊有限公司冶金工业信息标准研究院等

目录

基础信息

计划号
20211839-T-605
制修订
修订
项目周期
24个月
下达日期
2021-07-21
申报日期
2020-01-17
公示开始日期
2020-08-17
公示截止日期
2020-08-31
标准类别
产品
国际标准分类号
77.180
77 冶金
77.180 冶金设备
归口单位
全国钢标准化技术委员会
执行单位
全国钢标准化技术委员会型钢分会
主管部门
中国钢铁工业协会

起草单位

目的意义

铸钢轧辊广泛应用于热轧带钢、型钢以及线棒材轧机各个机架,其相对较低的碳含量以及高合金的配比,通过丰富的热处理工艺,轧辊具有强度高、韧性好的优点;尤其是高速钢轧辊材质等高合金升级换代和轧辊制造工艺装备的技术进步更是决定轧机效率和轧材质量提升的关键,关系到钢铁工业产品质量和钢材品种结构调整的大局。

我国轧辊是在全球轧辊市场占有较大比重,其中中钢邢机产能世界排名第一,超过排名第二和第三产能总和。

我国轧辊出口全球五大洲的主要钢铁企业如安塞乐米塔尔、塔塔、蒂森克虏伯、新日铁、浦项、耶弗拉兹、谢维尔、意大利德兴、美国钢动力、墨西哥AHMSA、博思格以及著名轧机制造商西门子奥钢联、西马克、达涅利等,是世界钢铁生产重要的依靠力量和合作伙伴。

据不完全统计,我国年出口轧辊总计近9万吨,其中铸钢轧辊占比15%以上;我国轧辊构成中,铸钢轧辊占比25%左右。

可见,铸钢轧辊的标准化以及标准持续更新对于提升我国轧钢轧辊类备件的全球竞争力极为重要。

GB/T1503铸钢轧辊自2008年发布以来,对我国轧辊制造和使用技术研究提供了非常大的指导作用,但是随着轧钢技术发展以及轧辊新材料、新技术的不断突破,已经不能够满足目前的使用需求,对标准进行修订已经刻不容缓。

第一,近年来轧钢技术发展迅速,对轧辊的性能、材质和制造指标提出了更高的要求,需要进行修订。

具体表现在轧材品种和质量要求不断升级,诸如热轧板带酸洗板、高强钢以及不锈钢等品种钢、型钢-轨梁轧线重型H型钢、重轨以及异型轨、线棒材特种钢等比例不断增加,轧材表面质量和物理性能指标要求不断提高,所使用铸钢轧辊材质种类以及性能要求已经超出了原标准材质代码序列;轧制技术也得到了迅猛发展,尤其是近年来短流程轧制技术发展迅速,如热轧板带的ESP、超薄带以及MCCR等无头轧制产线全面应用、线棒材无头轧制产线的引进和发展,其轧辊在机时间更长、使用环境与传统轧线存在本质区别,对于轧辊性能和材质要求也是有了较大的改变,尤其是各机架由铸铁材质转为铸钢材质、由传统铸钢向高合金铸钢乃至全线各机架升级高速钢轧辊材质,铸钢轧辊材质需要进行扩充和完善。

第二,近年来轧辊制造技术发展迅速,轧辊的实物质量以及控制水平得到了长足的提升,轧辊的控制指标也需要进行升级、完善和细化。

具体体现在,当前轧辊的热处理设备控制精度提高,并且使用了大量自动化控制手段,轧辊的硬度均匀性在一定情况下可以达到较高的水平;轧辊在使用过程中工作层的硬度降落也是关键指标,尤其是随着目前轧辊全寿命一致性轧制要求的提高,相关指标以及检测方法在原标准中未做要求,需要进一步的完善;另外,铸钢轧辊材质应用于不用的轧机,采用不同的制造方法,其控制指标存在较大的差异,也需要进一步的细分,尤其是在当前无头轧制技术发展情况下,针对性的设计相关指标也是必须的。

第三,随着轧辊材料研究、轧辊新技术的应用,轧辊的材质系列已经有了大幅的拓展,原标准中的材质品种需要进行调整。

具体体现在轧辊使用性能中对于抗事故性和耐磨性是两项主要的性能指标,而不同的性能指标与成分配比有较大的关系,需要进一步的按照性能需要进行材质的划分;同时,随着铸钢轧辊生产过程中的差温处理、变质处理以及微合金处理技术在轧辊制造上的广泛应用,尤其是随着电渣重熔技术以及多元复合技术的应用,轧辊材质的合金配比需求发生了变化,个别材质在处理技术保障力不足情况下的高合金设计已经不适应,需要进行调整。

第四,国标中相关材质以及指标与国际同行存在一定差距,不利于国内轧辊厂参与国际竞争,也限制了国外用户对于我国轧辊制造水平的认识。

具体表现在,一方面国外用户在用的轧辊品种在国标中难以找到对应牌号或者存在较大差异,另一方面国外用户对于轧辊的性能指标要求严于国标,影响国外用户对于我国制造水平的评价,同时,对于轧机设计商而言,国标中的相关材质或指标与其设计存在较大的差异,也会影响新上轧线轧辊选材及性能指标的选定;同时,国标指标与国外的差距,也会影响国内轧钢厂对轧辊国产化的信心。

综合而言,提高国标与国际标准的接轨势在必行。

第五,国家高质量发展的需要。

《中国制造2025》以及十九大以来对我国制造行业提出了高质量发展的要求,对于轧钢行业,高品质轧制需要高品质轧辊,无论是轧辊材质还是轧辊的性能指标均需要从标准中加以提升;对于轧辊制造行业而言,提高以及合理化设置轧辊控制标准是保证轧辊行业健康发展的重要保障,同时通过对标准的修订,可以在很大程度上引导轧辊制造厂家向着更高的方向发展,避免无序竞争导致的资源和能源浪费。

范围和主要技术内容

修订内容包括标准正文各部分内容以及附录B铸钢轧辊超声波检测方法部分。具体包括以下内容: 修订内容1:辊身硬度均匀性 由于轧机种类、轧辊使用环境以及轧辊制造上的差异,实际辊身表面硬度均匀性的要求是不一样的,因此按辊身长度不同以及用途不同分别设置均匀性要求。 修订内容2:增加工作层硬度落差要求 轧辊在使用过程中工作层的硬度降落也是关键指标,尤其是随着目前轧辊全寿命一致性轧制要求的提高,相关指标以及检测方法需要进一步的完善。增加了工作层硬度落差要求、试验方法、检验规则和检测方法的规范性附录。其中对工作层硬度落差进行了定义,分品种和用途制定了硬度落差数值,增加了铸钢轧辊工作层硬度落差检测方法的规范性附录。 修订内容3:外层厚度 由于轧机种类、轧辊辊型的差异,其使用条件差别较大,对于工作层厚度的要求也不一样,因此需要分别设置厚度要求;同时对于复合轧辊外层厚度均匀性为关键控制指标,做了要求。 修订内容4:修订表1化学成分和表面硬度 ①对于半钢材质类别,增加了AD110以及AD210材质。其中AD110材质增加推荐用途;AD210材质推荐用途与AD160-190相同。 ②关于石墨钢材质,增加了GS210材质。 ③关于高铬钢材质,增加了HCrSⅠ材质和HCrSⅡ材质;高铬钢材质的推荐用途上增加了热轧带钢精轧辊、中厚板轧机工作辊。 ④增加合金工具钢材质。材质设定上,根据碳含量定位在高铬钢与高铬铁之间。 ⑤关于高速钢材质。从轧辊使用具体条件来看,不同的高速钢材质成分设计体现了不同的性能需要。在实际运行过程中,供方和需方在材质上往往简单以“高速钢”名称进行协商或签订合同,原标准中高速钢、半高速钢分别设定,往往引导用户所有的轧机或性能需要均是高速钢,导致半高速钢材质的应用受到了限制,尤其是在应当使用半高速钢的环境使用高速钢材质导致了不适应问题频出,轧辊失效比例较高,不利于轧辊材质不断发展;而无论高速钢还是半高速钢材质生产时,均是采用了高速钢的工艺方法和组织控制,因此拟考虑将半高速钢与高速钢材质统称为高速钢材质,同时根据实际生产情况形成系列;原半高速钢材质合并。 推荐用途方面,材质代号HSS的范围由热轧带钢精轧辊扩展到热轧带钢轧辊;增加了中厚板轧机工作辊。材质代号HSSⅠ和HSSⅡ推荐用途为热轧带钢粗轧工作辊;冷轧带钢工作辊、中间辊;型钢万能轧机;型钢开坯轧机;中厚板轧机工作辊。 修订内容5:完善硬度检测规则 实际轧辊生产时,辊身硬度存在软带的情况,如不加要求容易产生错误的结果;同时开孔型轧辊的硬度检测也未做明确的要求,对此,增加了软带和孔型辊硬度检验规则。 修订内容6:附录B铸钢轧辊超声波检测方法 超声波探伤方法参照目前检测技术的发展引用DGS曲线功能及规范检测术语。检测判定根据轧辊材质、使用环境以及制造工艺进行细化及条款更改。 修订内容7:增加工作层硬度落差检测方法 为了规范硬度落差的检测方案,增加了附录C铸钢轧辊工作层硬度落差检测方法。