CN107907435B - 一种轧辊辊身硬度分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种轧辊辊身硬度分析方法，属于扎辊硬度检测技术领域。一种轧辊辊身硬度分析方法，包括以下分析步骤：围绕轧辊辊身圆周均匀画出若干母线，按轧辊辊身总长度将其平均划分成若干区域；检测每个区域中所有母线的硬度值并进行记录；用记录的母线硬度值计算出轧辊辊身的母线平均硬度值、区域平均硬度值以及整体平均硬度值；根据区域平均硬度值和母线平均硬度值分析出轧辊辊身的整体硬度水平以及判断辊身是否为阴阳面。本发明能够分析出轧辊辊身的整体硬度水平、硬度分布类型以及辊身是否为阴阳面，为其生产工艺的改进提供依据。
Description
技术领域
本发明涉及一种轧辊辊身硬度分析方法，属于扎辊硬度检测技术领域。
背景技术
轧辊是轧钢厂轧钢机上的重要零件，利用一对或一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材，工作中承受着强大的轧制力、剧烈的磨损和高温条件，这就对轧辊辊身的硬度和耐受性有较高的要求，只有满足一定的硬度要求才能投入到生产过程中。因此精准的轧辊辊身硬度检测方法非常必要。
目前，轧辊辊身硬度检测一般按照轧辊肖氏和里氏硬度试验法进行检测，检测的结果仅采用最大值与最小值来与技术条件进行比较，进而判断轧辊硬度是否合格，这种检测方法并不能全面的掌握辊身的整体硬度水平，而且肖氏和里氏硬度试验法均为反弹式硬度检测，受检测仪器的状态，操作者的心理因素等其他因素的影响较大。另一方面，辊身硬度的检测结果是检验热处理工序条件的重要依据，如果仅按照轧辊肖氏和里氏硬度试验法检测的最大值与最小值来计算，并不能体现辊身的整体硬度水平，这样的检测结果往往不能全面掌握轧辊辊身的整体硬度分布特点，不利于生产工艺的改进，无法达到精准的检测轧辊辊身硬度的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种轧辊辊身硬度分析方法，以解决传统辊身硬度检测方法不能全面精准掌握辊身的整体硬度水平及辊身的硬度分布类型的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种轧辊辊身硬度分析方法，包括以下分析步骤：
步骤1、围绕轧辊辊身圆周均匀画出若干母线，按轧辊辊身总长度将其平均划分成若干区域；
步骤2、检测轧辊辊身上每个区域中所有母线的硬度值并进行记录；
步骤3、用记录的母线硬度值计算出母线平均硬度值、区域平均硬度值以及轧辊辊身的整体平均硬度值；
步骤4、根据区域平均硬度值和母线平均硬度值分析出轧辊辊身的整体硬度水平、硬度分布类型以及判断轧辊辊身是否为阴阳面。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤1中围绕轧辊辊身圆周均匀画出四条母线，四条母线按顺序依次命名为母线一、母线二、母线三和母线四；按轧辊辊身总长度从浇端到冒端将其平均划分成五个区域，五个区域从浇端到冒端按顺序依次命名为区域一、区域二、区域三、区域四和区域五。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤2中对轧辊辊身上每个区域中的母线硬度值的检测所用仪器为轧辊硬度计。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤3中在五个区域中分别取对应位置的母线检测其硬度值，对检测出的五个区域中的对应位置的母线硬度值作平均数，该平均数为母线平均硬度值。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤3中计算出的区域平均硬度值为每个区域中四条母线硬度值的平均值；计算出的轧辊辊身的整体平均硬度值为五个区域平均硬度值的平均值。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤4中轧辊辊身的整体硬度水平是根据辊身硬度要求来判断的，整体平均硬度值小于辊身硬度要求下限，整体硬度水平为低下限；整体平均硬度值大于辊身硬度要求上限，整体硬度水平为超上限；整体平均硬度值在辊身硬度要求范围内，整体硬度水平为正常。
本发明技术方案的进一步改进在于：母线一的平均硬度值用A表示，母线二的平均硬度值用B表示，母线三的平均硬度值用C表示，母线四的平均硬度值用D表示；区域一的区域平均硬度值用a表示，区域二的区域平均硬度值用b表示，区域三的区域平均硬度值用c表示，区域四的区域平均硬度值用d表示，区域五的区域平均硬度值用e表示。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤4中轧辊辊身的硬度分布类型判断过程，计算浇端硬度偏离度和冒端硬度偏离度，浇端硬度偏离度的计算方法为：浇端硬度偏离度＝(c-(a+b)/2)/c，冒端硬度偏离度的计算方法为：冒端硬度偏离度＝(c-(d+e)/2)/c，如果冒端硬度偏离度≥冒端硬度偏离度限值，且浇端硬度偏离度≥浇端硬度偏离度限值，则轧辊辊身的硬度分布类型为扁担型；如果冒端硬度偏离度≥冒端硬度偏离度限值，但浇端硬度偏离度<浇端硬度偏离度限值，或者冒端硬度偏离度<冒端硬度偏离度限值，但浇端硬度偏离度≥浇端硬度偏离度限值，则轧辊辊身的硬度分布类型为横梯型；除去扁担型和横梯形的其它硬度分布类型为均衡型。
本发明技术方案的进一步改进在于：轧辊辊身是否为阴阳面的判断过程，计算出母线硬度偏离度，母线硬度偏离度的计算方法为：母线硬度偏离度＝(max(A、B、C、D)-min(A、B、C、D))/max(A、B、C、D)，如果母线硬度偏离度≥母线硬度偏离度限值，则轧辊辊身是阴阳面；如果母线硬度偏离度<母线硬度偏离度限值，则轧辊辊身不是阴阳面。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术效果有：
本发明能够全面精准快速的掌握轧辊辊身的整体硬度水平、硬度分布类型以及判断轧辊辊身是否为阴阳面，能够根据状轧辊辊身硬度检测结果，判断对轧辊的热处理工艺及工序控制条件是否合格，方便对其生产工艺的改进。
本发明步骤1中围绕轧辊辊身圆周均匀画出若干母线，按轧辊辊身总长度将其平均划分成若干区域，这样可以对轧辊辊身有一个整体的划分，方便对轧辊辊身每一部分的硬度水平和整体硬度水平进行检测和了解。
本发明步骤4中轧辊辊身的整体硬度水平是通过整体平均硬度值与辊身硬度要求进行比较来判断的，这样可以对轧辊辊身硬度的整体水平进行比较准确全面的判断。
本发明通过计算浇端硬度偏离度、冒端硬度偏离度和母线硬度偏离度，并分析确定了轧辊辊身的硬度分布类型，分析结果可以形象直观的对轧辊辊身的整体硬度有一个清楚的了解，根据对母线硬度偏离度的分析，直接判断轧辊辊身是否存在阴阳面的问题，并且能根据对硬度分布类型方法的研究来体现热处理因素对轧辊辊身硬度分布的影响。
本发明的浇端硬度偏离度、冒端硬度偏离度和母线硬度偏离度以及轧辊辊身的硬度分布类型和轧辊辊身是否为阴阳面的判断都可以通过按上述计算方法编辑的自动核算程序直接呈现出来的，大大节省了计算时间，准确无误的将结果快速呈现出来，避免了人工计算造成的偏差。
附图说明
图1是本发明进行硬度分析的轧辊前视图；
其中，1、浇端，2、轧辊辊身，3、冒端。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明：
本发明公开了一种轧辊辊身硬度分析方法，该方法能够全面精准快速的掌握轧辊辊身的整体硬度水平、硬度分布类型以及判断辊身是否为阴阳面，方便对其生产工艺的改进。
一种轧辊辊身硬度分析方法，包括以下分析步骤，
步骤1、按轧辊辊身2总长度从浇端1到冒端3将其平均划分成五个区域，具体如图1所示，五个区域从浇端1到冒端3按顺序依次命名为区域一、区域二、区域三、区域四和区域五。围绕轧辊辊身2圆周均匀画出四条母线，四条母线按顺序依次命名为母线一、母线二、母线三和母线四。
步骤2、检测轧辊辊身2上所有母线的硬度值并进行记录，其中对轧辊辊身2上每个区域中的母线硬度值的检测所用仪器为轧辊硬度计。
步骤3、用记录的母线硬度值计算出母线平均硬度值、区域平均硬度值以及轧辊辊身2的整体平均硬度值。在五个区域中分别取对应位置的母线检测其硬度值，对检测出的五个区域中的对应位置的母线硬度值作平均数，该平均数为母线平均硬度值；区域平均硬度值为每个区域中四条母线硬度值的平均值；轧辊辊身2的整体平均硬度值为五个区域平均硬度值的平均值。其中，母线一的平均硬度值用A表示，母线二的平均硬度值用B表示，母线三的平均硬度值用C表示，母线四的平均硬度值用D表示；区域一的区域平均硬度值用a表示，区域二的区域平均硬度值用b表示，区域三的区域平均硬度值用c表示，区域四的区域平均硬度值用d表示，区域五的区域平均硬度值用e表示。
步骤4、根据区域平均硬度值和母线平均硬度值分析出轧辊辊身2的整体硬度水平、硬度分布类型以及判断轧辊辊身2是否为阴阳面。其中，轧辊辊身2的整体硬度水平是根据辊身硬度要求来判断的，整体平均硬度值小于辊身硬度要求下限，整体硬度水平为低下限；整体平均硬度值大于辊身硬度要求上限，整体硬度水平为超上限；整体平均硬度值在辊身硬度要求范围内，整体硬度水平为正常。轧辊辊身2的硬度分布类型判断过程，计算浇端硬度偏离度和冒端硬度偏离度，浇端硬度偏离度的计算方法为：浇端硬度偏离度＝(c-(a+b)/2)/c，冒端硬度偏离度的计算方法为：冒端硬度偏离度＝(c-(d+e)/2)/c，如果冒端硬度偏离度≥冒端硬度偏离度限值，且浇端硬度偏离度≥浇端硬度偏离度限值，则轧辊辊身2的硬度分布类型为扁担型；如果冒端硬度偏离度≥冒端硬度偏离度限值，但浇端硬度偏离度<浇端硬度偏离度限值，或者冒端硬度偏离度<冒端硬度偏离度限值，但浇端硬度偏离度≥浇端硬度偏离度限值，则轧辊辊身2的硬度分布类型为横梯型；除去扁担型和横梯形的其它硬度分布类型为均衡型。轧辊辊身2是否为阴阳面的判断过程，计算出母线硬度偏离度，母线硬度偏离度的计算方法为：母线硬度偏离度＝(max(A、B、C、D)-min(A、B、C、D))/max(A、B、C、D)，如果母线硬度偏离度≥母线硬度偏离度限值，则轧辊辊身2是阴阳面；如果母线硬度偏离度<母线硬度偏离度限值，则轧辊辊身2不是阴阳面。其中阴阳面表示轧辊辊身2的硬度分布不均匀，轧辊辊身2不同位置的硬度差距比较大。
下面是具体的实施例：
在该实施例中，使用上述分析方法对轧辊辊身硬度进行分析，具体包括以下分析步骤，
步骤1、按轧辊辊身2总长度从浇端1到冒端3将其平均划分成五个区域，具体如图1所示，五个区域从浇端1到冒端3按顺序依次命名为区域一、区域二、区域三、区域四和区域五。围绕轧辊辊身2圆周均匀画出四条母线，四条母线按顺序依次命名为母线一、母线二、母线三和母线四。这样可以对轧辊辊身2有一个整体的划分，方便对轧辊辊身2每一部分的硬度水平和整体的硬度水平进行检测和了解。
步骤2、检测轧辊辊身2上所有母线的硬度值并进行记录，其中对轧辊辊身2上每个区域中的母线硬度值的检测所用仪器为轧辊硬度计。该实施例中对每个区域中的所有母线硬度值的检测记录结果如表1所示。
步骤3、用记录的母线硬度值计算出轧辊辊身2的母线平均硬度值、区域平均硬度值以及整体平均硬度值。在五个区域中分别取对应位置的母线检测其硬度值，对检测出的五个区域中的对应位置的母线硬度值作平均数，该平均数为母线平均硬度值，其中，母线一的平均硬度值用A表示，母线二的平均硬度值用B表示，母线三的平均硬度值用C表示，母线四的平均硬度值用D表示。该实施例中计算得出：A＝(81+83+84+83+82)/5＝82.6，
B＝(82+84+83+84+81)/5＝82.8，
C＝(82+84+85+83+81)/5＝83.0，
D＝(81+83+84+83+82)/5＝82.6。区域平均硬度值为每个区域中四条母线硬度值的平均值，其中区域一的区域平均硬度值用a表示，区域二的区域平均硬度值用b表示，区域三的区域平均硬度值用c表示，区域四的区域平均硬度值用d表示，区域五的区域平均硬度值用e表示。该实施例中通过计算得出：a＝(81+82+82+81)/4＝81.5,
b＝(83+84+84+83)/4＝83.5,
c＝(84+83+85+84)/4＝84,
d＝(83+84+83+83)/4＝83.25,
e＝(82+81+81+82)/4＝81.5。轧辊辊身2的整体平均硬度值为五个区域平均硬度值的平均值。该实施例中计算出的轧辊辊身2的整体平均硬度值为(a+b+c+d+e)/5＝(81.5+83.5+84+83.25+81.5)/5＝82.75。
计算出的轧辊辊身2的4个母线平均硬度值、五个区域平均平均值以及整体平均硬度值结果如表1所示。所述的4个母线平均硬度值、五个区域平均平均值以及整体平均硬度值都可以通过按上述计算方法编辑的自动核算程序直接计算出来，可以快速计算出区域平均硬度值、母线平均硬度值以及整体平均硬度值，并自动将这些计算出来的硬度值直接呈现出来，大大节省了计算时间，使轧辊辊身2硬度检测过程方便快捷，计算结果准确无误。
步骤4、根据区域平均硬度值和母线平均硬度值分析出轧辊辊身2的整体硬度水平、硬度分布类型以及判断轧辊辊身2是否为阴阳面。其中，轧辊辊身2的整体硬度水平是根据辊身硬度要求HSD79-85来判断的，整体平均硬度值小于辊身硬度要求下限，整体硬度水平为低下限；整体平均硬度值大于辊身硬度要求上限，整体硬度水平为超上限；整体平均硬度值在辊身硬度要求范围内，整体硬度水平为正常。该实施例中轧辊辊身2的整体平均硬度值的计算结果为82.75，在辊身硬度要求HSD79-85的范围内，所以轧辊辊身2的整体硬度水平为正常。轧辊辊身2的整体硬度水平是通过整体平均硬度值与辊身硬度要求进行比较来判断的，这样可以对轧辊辊身2硬度的整体水平进行比较准确全面的判断。
轧辊辊身2的硬度分布类型判断过程，计算浇端硬度偏离度和冒端硬度偏离度，浇端硬度偏离度的计算方法为：浇端硬度偏离度＝(c-(a+b)/2)/c，冒端硬度偏离度的计算方法为：冒端硬度偏离度＝(c-(d+e)/2)/c。该实施例中，浇端硬度偏离度＝(84-(81.5+83.5)/2)/84＝0.018；冒端硬度偏离度＝(84-(83.25+81.5)/2)/84＝0.019；如果冒端硬度偏离度≥冒端硬度偏离度限值，且浇端硬度偏离度≥浇端硬度偏离度限值，则轧辊辊身2的硬度分布类型为扁担型；如果冒端硬度偏离度≥冒端硬度偏离度限值，但浇端硬度偏离度<浇端硬度偏离度限值，或者冒端硬度偏离度<冒端硬度偏离度限值，但浇端硬度偏离度≥浇端硬度偏离度限值，则轧辊辊身2的硬度分布类型为横梯型；除去扁担型和横梯形的其他硬度分布类型为均衡型。该实施例中按实际生产需要规定冒端硬度偏离度限值为0.015，浇端硬度偏离度限值为0.015。冒端硬度偏离度0.019＞冒端硬度偏离度限值0.015，且浇端硬度偏离度0.018＞浇端硬度偏离度限值0.015，所以该轧辊辊身2硬度分布类型为扁担型，分析结果如表1所示。
轧辊辊身2是否为阴阳面的判断过程，计算出母线硬度偏离度，母线硬度偏离度的计算方法为：母线硬度偏离度＝(max(A、B、C、D)-min(A、B、C、D))/max(A、B、C、D)，该实施例中，母线硬度偏离度＝(83.0-82.6)/83.0＝0.005，如果母线硬度偏离度≥母线硬度偏离度限值，则轧辊辊身2是阴阳面；如果母线硬度偏离度<母线硬度偏离度限值，则轧辊辊身2不是阴阳面，该实施例中按实际生产需要规定母线硬度偏离度限值为0.03，母线硬度偏离度0.005＜母线硬度偏离度限值0.03，所以该轧辊辊身2不是阴阳面，分析结果如表1所示。其中阴阳面表示轧辊辊身2的硬度分布不均匀，轧辊辊身2不同位置的硬度差距比较大。
本发明通过计算浇端硬度偏离度、冒端硬度偏离度和母线硬度偏离度，并分析确定轧辊辊身的硬度分布类型，分析结果可以形象直观的对轧辊辊身2的整体硬度有一个清楚的了解，根据对母线硬度偏离度的分析，直接判断轧辊辊身2是否存在阴阳面的问题，并且能根据对硬度分布类型方法的研究来体现热处理因素对轧辊辊身2硬度分布的影响。浇端硬度偏离度、冒端硬度偏离度和母线硬度偏离度以及轧辊辊身2的硬度分布类型和轧辊辊身2是否为阴阳面的判断都可以通过按上述计算方法编辑的自动核算程序直接呈现出来的，大大节省了计算时间，准确无误的将结果快速呈现出来，避免了人工计算造成的偏差。
表1轧辊辊身硬度分析结果
从检测结果来看，对轧辊的热处理工艺及工序控制过程中，热处理炉两端部位存在温度异常问题，导致出炉的轧辊辊身2硬度分布类型为扁担型，因而需要对轧辊的热处理工艺及工序控制过程进行改进，进而保证轧辊辊身2的硬度一致性，避免出现扁担型和横梯形的硬度分布类型。
由于采用了上述分析方法，通过计算提出浇端硬度偏离度、冒端硬度偏离度和母线硬度偏离度的概念，并通过分析提出扁担型、横梯形以及均衡型的硬度分布类型，分析结果可以形象直观的对轧辊辊身2的整体硬度有一个清楚的了解，根据对母线硬度偏离度的分析，直接判断轧辊辊身2是否存在阴阳面的问题，并且能根据对硬度分布类型方法的研究来体现热处理因素对轧辊辊身2硬度分布的影响，有利于对生产工艺的改进。
Claims (6)
1.一种轧辊辊身硬度分析方法，其特征在于：包括以下分析步骤：
步骤1、围绕轧辊辊身圆周均匀画出若干母线，按轧辊辊身总长度将其平均划分成若干区域；
步骤1中围绕轧辊辊身圆周均匀画出四条母线，四条母线按顺序依次命名为母线一、母线二、母线三和母线四；按轧辊辊身总长度从浇端到冒端将其平均划分成五个区域，五个区域从浇端到冒端按顺序依次命名为区域一、区域二、区域三、区域四和区域五；
步骤2、检测轧辊辊身上每个区域中所有母线的硬度值并进行记录；
步骤3、用记录的母线硬度值计算出母线平均硬度值、区域平均硬度值以及轧辊辊身的整体平均硬度值；
母线一的平均硬度值用A表示，母线二的平均硬度值用B表示，母线三的平均硬度值用C表示，母线四的平均硬度值用D表示；区域一的区域平均硬度值用a表示，区域二的区域平均硬度值用b表示，区域三的区域平均硬度值用c表示，区域四的区域平均硬度值用d表示，区域五的区域平均硬度值用e表示；
步骤4、根据区域平均硬度值和母线平均硬度值分析出轧辊辊身的整体硬度水平、硬度分布类型以及判断轧辊辊身是否为阴阳面；
步骤4中轧辊辊身的硬度分布类型判断过程，计算浇端硬度偏离度和冒端硬度偏离度，浇端硬度偏离度的计算方法为：浇端硬度偏离度=（c-（a+b）/2）/c，冒端硬度偏离度的计算方法为：冒端硬度偏离度=（c-（d+e）/2）/c，如果冒端硬度偏离度≥冒端硬度偏离度限值，且浇端硬度偏离度≥浇端硬度偏离度限值，则轧辊辊身的硬度分布类型为扁担型；如果冒端硬度偏离度≥冒端硬度偏离度限值，但浇端硬度偏离度<浇端硬度偏离度限值，或者冒端硬度偏离度<冒端硬度偏离度限值，但浇端硬度偏离度≥浇端硬度偏离度限值，则轧辊辊身的硬度分布类型为横梯型；除去扁担型和横梯形的其它硬度分布类型为均衡型。
2.根据权利要求1所述的一种轧辊辊身硬度分析方法，其特征在于：步骤2中对轧辊辊身上每个区域中的母线硬度值的检测所用仪器为轧辊硬度计。
3.根据权利要求1所述的一种轧辊辊身硬度分析方法，其特征在于：步骤3中在五个区域中分别取对应位置的母线检测其硬度值，对检测出的五个区域中的对应位置的母线硬度值作平均数，该平均数为母线平均硬度值。
4.根据权利要求1所述的一种轧辊辊身硬度分析方法，其特征在于：步骤3中计算出的区域平均硬度值为每个区域中四条母线硬度值的平均值；计算出的轧辊辊身的整体平均硬度值为五个区域平均硬度值的平均值。
5.根据权利要求1所述的一种轧辊辊身硬度分析方法，其特征在于：步骤4中轧辊辊身的整体硬度水平是根据辊身硬度要求来判断的，整体平均硬度值小于辊身硬度要求下限，整体硬度水平为低下限；整体平均硬度值大于辊身硬度要求上限，整体硬度水平为超上限；整体平均硬度值在辊身硬度要求范围内，整体硬度水平为正常。
6.根据权利要求1所述的一种轧辊辊身硬度分析方法，其特征在于：轧辊辊身是否为阴阳面的判断过程，计算出母线硬度偏离度，母线硬度偏离度的计算方法为：母线硬度偏离度=（max（A、B、C、D）-min（A、B、C、D））/max（A、B、C、D），如果母线硬度偏离度≥母线硬度偏离度限值，则轧辊辊身是阴阳面；如果母线硬度偏离度<母线硬度偏离度限值，则轧辊辊身不是阴阳面。
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- 2017-12-05 CN CN201711269959.5A patent/CN107907435B/zh active Active
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