WALZEN IRLE材料表-总览
以下是WALZEN IRLE辊轳制作材料表
超过190年的铸造经验和成功的产品使我们的材料能够满足几乎所有技术要求。
所有辊轳性状 (稳定性、表面硬度和耐磨性等) 都可以依据客户的要求进行调整。
G — 灰口铸铁
I — 无限制的 - 复合铸件
K — 冷硬铸铁 - 单体铸造
K — 冷硬铸铁 - 复合铸造
KT — 冷硬铸铁 - 复合铸造
KSC — 冷硬铸铁 - 复合铸造
SP — 单体-复合铸造
SA — 单体-复合铸造
SP/A H — 单体铸造
SM — 复合-离心铸造
CR — 铬铁
KSTV
ST — 铸钢
STG — 碳素钢
SST — 特种钢
FS — 锻钢
NI-Hard — 镍铬冷硬铸铁
ICRO — Icrodur
G — 灰口铸铁
微观结构和主要性状
灰口铸铁为微观结构为珠光体-渗碳体基体上分布着片状石墨。可以通过基体中渗碳体的成分来增加某些特殊性状，如耐磨性。灰口铸铁材料辊轳的性状:
- 良好的热传导性
- 稳定的温度变化
- 良好的吸附能力
- 较低的硬度降低
- 低耐磨性
I — 无限冷硬-复合浇铸
微观结构和主要性状
无限冷硬轧辊的重要特性是微观结构由表面向核心延伸。
微观结构成分中，渗碳体和石墨以细胞状垂直于辊面排列。
从辊身到辊芯，石墨比例不断增加；游离渗碳体比例不断减少。
无限冷硬轧辊的金属基本基体由硬度范围340至540 HV的珠光体或贝氏体构成。由于特殊的基体以及从辊身到芯部的硬度递减，无限冷硬轧辊的表面硬度可达540 HV，适于深口径的压下轧制。
表面硬度最高达540 HV的无限冷硬轧辊主要采用单体浇铸。
如果有高耐磨性和高机械负荷或高热负荷的要求，无限冷硬轧辊可以采用静模浇铸，或离心铸造 (芯部材料为灰口铸铁或球墨铸铁)。
典型应用:
型钢轧机
- 中型型钢轧机的中轧和精轧工作辊
- 线材和小型型钢轧机的粗轧和中轧机工作辊
- 管材矫直辊
- 线材、棒材和轻型型钢的中轧和精轧机轧辊
带钢轧机
带钢轧机主要需求复合浇铸无限冷硬轧辊。
用于以下轧机的工作辊:
- 中厚板轧机
- 二辊式和三辊式薄板轧机
- 宽带钢热轧机精轧 (F4-F7) 机架
- 中厚板轧机和炉卷轧机的粗轧和精轧机架
- 二辊式和三辊式薄板轧机
- 热、冷轧带钢平整机
- 中厚板轧机的精轧机架
- 炉卷轧机的精轧机架
- 中窄带钢热轧机精轧机架
- 热轧带钢平整机架
用于以下用途的支撑辊
- 冷轧带钢平整机架
K — 冷硬铸铁 - 单体浇铸
微观结构和主要性状
单体浇铸冷硬铸铁轧辊包括一层包含白口单体雪明碳铁和金属基体的淬硬层。根据轧辊直径不同，可用冷硬层的厚度最大可达20毫米。轧辊的辊心材料是灰口铁，主要包含带有片状石墨的珠光体。在外部冷硬层和内核之间的中间层是麻口铁区，包含灰口和白口的固结微观结构。
冷硬铸铁的表面硬度和耐磨性能由微观结构中的莱氏体含量和基体结构决定。珠光体、贝氏体或马氏体基体可通过使用特殊合金元素获得。表面硬度和耐磨性能的增加会导致耐热性能和机械性能的下降。质量等级K30描述了微观结构中渗碳体的比例。
典型应用:
型钢轧机
- 线材、棒材和小型型钢轧机的中轧和精轧机架轧辊
- 矫直辊
- 管材生产用张力减径机轧辊
带钢轧机
用于以下轧机的工作辊
- 二辊式和三辊式薄板轧机，特别用于轧制工具钢和不锈钢板。
K — 冷硬铸铁 - 复合材质浇铸
微观结构和主要性状
复合材质浇铸冷硬铸铁轧辊包括一层坚硬的白口单体雪明碳铁 (莱氏体) 和金属基体，其表面硬度和耐磨性能由基体中渗碳体含量和金属基体构成形式来决定。
珠光体、贝氏体或马氏体基体可通过使用特殊合金元素获得。表面硬度和耐磨性能的增加会导致耐热性能和机械性能的下降。
质量等级K30描述了微观结构中渗碳体的比例。
根据使用的程度，可以对复合材质浇铸轧辊耐磨涂层的厚度进行调整。复合浇铸轧辊的芯部和辊颈材质包括灰口铸铁 (G) 或球墨铸铁 (S)。
轧辊的强度和抗弯强度可根据不同工况条件进行调整。
典型应用:
型钢轧机
- 线材、棒材和小型型钢轧机的中轧和精轧机轧辊
- 型钢矫直辊
- 管材生产用张力减径机轧辊
带钢轧机
用于以下轧机的工作辊
- 用于以下轧机的工作辊
应用于造纸业压光辊的材料KT-冷硬铸铁 — 复合铸造
微观结构和主要性状
应用于复合铸造的材料K含有50%的渗碳体 (KT含有30-40%渗碳体)，这使得K比KT稍微耐磨些，但KT更适用于应用于高温环境 (辊面温度大于160°C)
每支采用复合铸造制作的辊轳，铸造之前必须进行相关热/机械张力的测算，从而选择最适合的材料。辊轳可以分段或整体交货。
应用于造纸业压光辊的材料KSC-冷硬铸铁 — 复合铸造
微观结构和主要性状
材料KSC的微观结构与冷硬铸铁相似。
耐磨层 (复合铸造的辊壳层) 由渗碳体和金属基体组成。
金属基体因含有高比例的合金元素 (Cr, Ni, Mo) 而被称为马氏体。基体中合金成分的多寡影响决定了材料的性状。相较于低合金的冷硬铸铁材料，材料KSC混合基体的增加使材料的耐腐蚀性大大增加，但仍不能与不锈材料相比。
同时，材料KSC中大量的渗碳体成分和属基体的硬度提高了材料的耐磨性。
这种材料只能以单体铸造方式制作小尺寸的辊子，尺寸范围 (Ø max. 600 mm; KSC-520)。
随着材料中成合金元素的比例提高，材料强度降低，所以其他辊轳必须用轴颈配合灰口铸铁或球墨铸铁材料的内核进行复合铸造。
由材料KCS制作的辊轳必须用铸造轴颈配合铸造，或完工后螺接在锻钢 (硬度在400-660 HV之间) 轴颈上。
此类辊轳一般用于耐侵蚀或者耐磨环境中。
SP — 球墨铸铁-珠光体，单体浇铸和复合浇铸
微观结构和主要性状
球墨铸铁轧辊中的石墨呈现为球状固结，与片状石墨相比，这种结构使得材料的机械强度和延展性明显增强。
除球墨外，根据耐磨性的要求，在微观结构中还有含量不等的渗碳体。
从辊身到辊芯，渗碳体含量不断减少；球墨含量不断增加。
球墨铸铁轧辊主要采用单体浇铸制造。
如果有高耐磨性和高机械负荷或高热负荷的要求，无限冷硬轧辊可以采用静模浇铸，或离心铸造 (芯部材料为高强度球墨铸铁)。
典型应用:
型钢轧机
- 方坯，大方坯轧机
- 线材、棒材和小型型钢轧机的粗轧和精轧机架
- 中型和重型型钢轧机机的中轧和精轧机架
带钢轧机
用于以下轧机的工作轧辊
- 窄带和中带热轧机粗轧和中轧机架
SA — 球墨铸铁-针状，单体浇铸和复合浇铸
微观结构和主要性状
球墨铸铁轧辊中的石墨呈现为球状固结，与片状石墨相比，这种结构使得材料的机械强度和延展性明显增强。
除球墨外，根据耐磨性的要求，在微观结构中还可发现含量不等的渗碳体。从辊身到辊核，渗碳体含量不断减少；球墨含量不断增加。
SA-球墨铸铁轧辊针状结构中有金属基体。与珠光体相比，受镍、钼合金成分调节的针状基体结构比珠光体结构有更高的抗拉强度和耐磨性。为满足不同工况的要求，可通过回火或启动退火来进一步优化调整这种材料的硬度、抗拉强度和粘性。如果有高耐磨性及高机械负载或耐热性要求，可采用静模浇铸或离心铸造复合浇铸手段生产此类材质轧辊。
典型应用:
型钢轧机
- 线材、棒材和小型型钢轧机中轧和精轧机架
- 高线轧机用轧辊
- 中型和重型型钢轧机精轧机架
带钢轧机
用于以下轧机的工作辊
- 窄带和中带热轧机粗轧和中轧机架
SP/A H — 球墨铸铁，退火，单体浇铸
微观结构和主要性状
球墨铸铁轧辊中的石墨呈现为球状固结，与片状灰墨相比，这种结构使得材料的机械强度和延展性明显增强。
除球墨外，根据工况所需的耐磨性要求，在微观结构中还可发现含量不等的渗碳体。基体可以是铁素体/珠光体、珠光体或贝氏体。
通过对SP/A-280H、-320H、-360H和-400H材质采用特殊的退火工艺，可有效提高上述材料的延展性和耐热性。
热处理后会在整个轧辊断面形成统一的基体，径向硬度降低很少。
SP/A-280H、-320H、-360H和-400H的球墨铸铁轧辊可以在预校验条件进行退火，以制造较大辊型的轧辊。这意味着轧辊表面的残余应力在深度压下轧制的情况下还可以保持得比较好，从而防止裂纹产生。
典型应用:
型钢轧机
- 方坯、大方坯轧机
- 重型和中型型钢轧机粗轧机架
- 半成品轧机粗轧、中轧和精轧机架
- 线材、棒材和小型型钢轧机粗轧机架
带钢轧机
- 带钢热轧立辊轧机
SM — 球墨铸铁-马氏体-复合离心铸造
微观结构和主要性状
与灰口铸铁材料中片状的石墨结构相比，球墨铸铁中的碳元素成球状。这种球状碳的存在大大提升了辊轳的机械性能和延展性。除了球形石墨，球墨铸铁中大量的渗碳体基体大大提高了材料的耐磨性。渗碳体的含量由辊面至内壁呈递减状态。
材料中还含有被称为SM-球墨铸铁马氏体的金属基体。
马氏体与渗碳体相结合，使材料具有高硬度性和高耐磨性。
由于这类材料具有极高的热敏度，因此需要配备良好的冷却系统。
采用SM-球墨铸铁制作的辊轳较脆，只能以离心-复合铸造方式+球墨铸铁内核来铸造。
CR — 高铬钢-高铬铁
微观结构和主要性状
在这种耐磨含铬铸造铁合金的微观结构中，包含富铬的共晶碳化物 (类别M7C3或M23C6)，存在于二次碳化物精细分布的珠光体或马氏体基体中。
由于铬碳化物的特殊结构，铬铸材料的机械强度和延展性远比其它碳化材料高得多。
这种材料还具有包括较高的抗压能力和耐热性能。铬辊材料中铬碳化物的含量变化范围很广。铬碳化物含量增加时，耐磨性增强，而延展性和机械强度下降。质量等级CR5描述了共晶铬碳化物在微观结构中的比例。通过使用适宜的热处理方式，视铬碳化物含量的多少，该材料表面硬度最高可达700 HV。
可用层的硬度下降很小。
用于带钢轧机时，含铬轧辊辊芯材质为灰口铸铁或球墨铸铁，只通过离心复合铸造生产。用于型钢轧机时，含铬轧辊为单体浇铸。
典型应用:
型钢轧机
- 轻型和中型型钢轧机粗轧、中轧和精轧机架
- 矫直管材和棒材用轧辊
- 管材成形轧辊
- 管材定径轧辊
带钢轧机
用于以下用途的工作轧辊
- 宽幅带钢热轧机精轧 (F1-F4) 机架
- 炉卷轧机精轧机架
- 中厚板轧机精轧机架
- 宽幅带钢热轧机粗轧和中轧机架
- 炉卷轧机粗轧机架
- 中厚板轧机粗轧机架
- 中幅和窄幅带钢热轧机粗轧和精轧机架
- 平整机
- 二辊式和三辊式带钢轧机
KSTV 铬钢-应用于造纸业压光辊的特殊材料
微观结构和主要性状
由材料KSTV+特殊铸造工艺制作的辊子具有很高的热稳定性，可用在辊面温度大于>200°C的环境中。加热介质和辊面之间的温度差不会超过± 70-80°C
根据KSTV材料的性状特点，可以制作小尺寸厚度小的冷硬铸铁辊壳。与传统冷硬铸铁辊相比，重量大大的减轻后的辊轳不仅能用在先进设备上，还能用在条件稍差的老机器上。
完工后的辊轳螺接于锻钢轴颈上。
ST — 铸钢
微观结构和主要性状
根据化学成分和热处理的不同，铸钢轧辊材质构成为珠光体或贝氏体基体。主要的合金元素包括铬、镍、钼、钒和钨，各种元素在合金中的比例视其应用有所不同。
ST-0描述的是碳含量<0,8 %的近共析材料到共析材料。
这些材料的特点是具有很高的强度和很高的抗断裂强度。
铸钢轧辊的表面温度主要受热处理类型和化学成分的类型影响，范围在180到420 HV之间。
工作层内部硬度下降十分小，几乎可以忽略不计。
为了制造更大辊型的铸钢轧辊，可在预校验条件下对其进行退火。这意味着轧辊表面的残余应力在深度压下轧制的情况下还可以保持得比较好，从而防止裂纹产生。此外，这种特殊的退火工序使硬度损失更低，因此直到轧辊的直径方向末端都有良好的耐磨性能。
典型应用:
型钢轧机
- 方坯大方坯轧机机架
- 重型型钢轧机粗、中、精轧机架
- 线材和小型型钢轧机粗轧和中轧机架
- 深压下特殊型钢轧机精轧机架
- 钢坯和半成品轧机机架
- 中型和重型型钢轧机中轧和精轧机架
- 小型型钢轧机中轧和精轧机架
- 万能轧机的卧式和立式轧辊
- 型钢轧机轧边机座架
- 皮尔格式轧管机轧辊
带钢轧机
- 带钢热轧机立辊机架
用于以下轧机的支撑辊
- 中幅和窄幅带钢热轧机粗轧和精轧机架
根据外形尺寸，可提供可作为单一材质浇铸或复合浇铸的轧辊。
STG — 石墨铸钢
微观结构和主要性状
石墨铸钢轧辊应用了过共析材料 (根据其碳含量)。
通过对铸钢做特殊处理，一部分碳被释放并结晶为游离石墨。
主要采用的合金元素包括硅、铬、锰、镍和钼，各种元素在合金中的比例视其应用有所不同。
石墨铸钢轧辊STGO的基体包含珠光基体，而碳化物和石墨的最大含量为5%。
碳化物和石墨的比例可以通过调整化学成分和改变热处理类型来调节，以满足材料和应用所要求的耐热性和耐磨性要求。
与无石墨轧辊相比，石墨铸钢轧辊的特点如下:
- 高抗热裂性能
- 良好的耐磨性
- 良好的表面条件
石墨铸钢轧辊的优良材料性能还可通过在预校验条件下退火得到进一步加强。这意味着轧辊表面的残余应力在深度压下轧制的情况下还可以保持得比较好，从而防止裂纹产生。此外，这种特殊的退火工序使硬度损失更低，因此直到轧辊直径方向末端仍有良好的耐磨性能。
STGO轧辊的表面硬度可调节范围是180至380 HV。
典型应用:
型钢轧机
- 方坯大方坯轧机机架
- 重型型钢轧机粗轧和中轧机架
- 中型和重型型钢轧机精轧和中轧机架
- 钢轨轧机精轧和中轧机架
- 特殊型钢轧机精轧机架
- 钢坯和半成品轧机机架
- 中型和重型型钢轧机精轧和中精轧机架
- 万能轧机的卧式、立式和立辊轧机机架
- 线材和小型型钢轧机的粗轧和中轧机架
带钢轧机
用于以下用途的工作轧辊
- 带钢热轧机粗轧机架
- 带钢热轧机立辊轧机机架
SST — 特殊钢
微观结构和主要性状
SST合金材料应用了高速钢 (HSS)。采用的合金元素主要包括碳、铬、钒、钨和锰。对基本马氏体进行最精密的热处理后，在这些材料的基体中可见精细分布的碳化钒 (VC)、碳化二钼 (Mo2C)、碳化二钨 (W2C) 和混合碳化物 (M6C)。这些特殊碳化物的特点是有极高的硬度 (可达3000 HV)，因而具有很高的耐磨损性。
SST材料的其他优良性能还有：
- 良好的回火性能 (可达550 ℃)
- 良好的热稳定性
- 整个可用部位硬度一致
- 因为磨损极小和很好的表面结构，能够显著改善产品的外形精度。
与通常所用材料相比，使用SST材料可以使轧辊的性能成倍提升 (最多可提升六倍)。
典型应用:
型钢轧机*
- 轻型和中型型钢轧机的中精和精轧机架
- 线材轧机的中精和精轧机架
- 万能机架的卧式轧辊环
带钢轧机**
用于以下用途的工作轧辊
- 宽幅带钢热轧机粗轧机架
- 宽幅带钢热轧机精轧机架 (F1-F4)
- 中幅和窄幅带钢热轧机粗轧机架和精轧前部机架
* 型钢轧机：根据机械负荷，我们推荐使用芯部材料为球墨铸铁 (S) 的离心铸造复合轧辊 (C)；或使用夹装有单铸高速钢材质辊环的轧辊。
** 我们为带钢轧机提供芯部材料为球墨铸铁 (S) 的离心铸造 (C) SST工作辊。
FS 应用于造纸业辊轳的材料-锻钢
微观结构和主要性状
锻钢辊的辊面由质地均匀的马式体构成，辊核和辊颈的材料则由质地均一的热处理基体构成。特殊的冶金制作工艺使辊面基体具有极高的纯度。
经过对辊壳锻炼、回火、预加工三个步骤，辊面能够达到预期的硬度要求。这个过程通常采用感应淬火工艺 (当然一般的淬火工艺也能够实现)。感应淬火的深度一般为6 - 8 mm
下列要点决定了锻钢辊的品质和化学构成:
- 辊径
- 表面硬度
- 表面硬化层的厚度
- 在压光机上的运行温度
事实证明，我们的工艺已经完全能够达到目前FS1 和 FS2 两个等级。
FS1标志辊面硬度达到620HV，FS2则标志辊面硬度达到600HV-700HV。我们同样能够满足对于其他特殊的要求，如辊面硬度、表面硬化层的厚度或运行温度等。
NI-Hard — 镍铬冷硬铸铁
微观结构和主要性状
镍铬冷硬铸铁是一种含有碳铬化合物的马式体金属基体，这种材料能在沙中或者冷铸模 (金属型铸模) 中进行铸造。通过冷铸模的铸造能够使这种材料达到很好的强度。
经过淬火处理后，这种材料在没有热振情况下能够承受高达400 °C的温度。镍铬材料I 和镍铬材料II的区别在于碳的含量，镍铬材料IV 含有特殊的碳铬化合物 (M7C3)，在抗疲劳强度方面镍铬材料IV的性能远高于镍铬材料I 和II。所有的镍铬材料在辊壁厚度减少的过程中，硬度没有太大的降低。
ICRO — Icrodur
微观结构和主要性状
材料icrodur具有超细微观结构。通过加入特殊的碳化物在基体中开发出一种共熔的的碳结构M7C3 / M23C6。
这种材料可以由灰口铸铁或球墨铸铁的内核+单体或复合铸造工艺制作而成。
这种材料具有非常高的耐磨度，同时辊壁厚度减少的过程中，硬度没有太大的降低。
