冷轧轧辊的疲劳断裂的成因

疲劳断裂是金属构件断裂的主要形式之一。数据表明，在各类金属零件断裂分析中，疲劳断裂约占80%，金属材料疲劳断裂的是一个关注的重点问题。对于轧机轧辊存在同样的问题。

　　冷轧轧辊在工作过程中发生疲劳断裂的形态多种多样，有的局部脱皮，有的脱皮面积大于辊面长度的1/2，严重者造成轧辊断裂。疲劳断裂的一般形式有两种，即由切应力引起的切断疲劳和由正应力引起的正断疲劳。其他形式的疲劳断裂都是这两种基本形式在不同条件下的复合。

　　单纯由切应力引起的疲劳断裂的力学条件是切应力/缺口切断强度≥1，正应力/缺口正断强度＜1。切断疲劳的特点是疲劳裂纹起源处的应力应变场为平面应力状态；初裂纹所在的平面与应力轴约成45°角，并沿其滑移面扩展。

　　单纯由正应力引起的疲劳断裂的力学条件是正应力/缺口正断强度≥1，切应力/缺口切断强度＜1。正断疲劳的特点是疲劳裂纹起源处的应力应变场为平面应变状态；初裂纹所在的平面大致上与应力轴相垂直，裂纹沿非结晶学平面或不严格地沿着结晶学平面扩展。

　　轧机轧辊在工作过程中受力较为复杂，其断裂面形态有多种多样，因此其断裂形式一般也是由正应力及切应力引起的复合断裂。

　　冷轧机轧辊疲劳断裂的原因是轧辊的制造的问题，另外还有轧辊的使用问题。轧辊使用问题包括使用、维护、磨削、装配等。

　　正确的冷轧机轧辊要按轧辊管理制度严格执行。具体是刚下线的轧辊要根据环境温度进行妥善处理。对于正常换辊及事故辊采用合理的磨削制度。对于磨削后上线前的轧辊一定要严格进行无损检测，防止轧辊表面存在未磨削掉的微裂纹，以避免使用过程中应力集中而产生疲劳或断辊事故。