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簡析熱軋輥熱疲勞裂紋形成機理

  眾所周知,軋輥內總是存在細小裂紋、夾雜、偏析等缺陷。這些缺陷在應力作用下,很容易發(fā)展為裂紋。此外,在應力作用下引起的表面塑性變形是由于金屬內位錯滑移、攀移等所產(chǎn)生的,如果位錯移動受阻就會造成位錯塞積,這樣就引起晶體原子排列嚴重畸變,出現(xiàn)很大的應力集中。
  當軋輥表面溫度大于開始彈塑性應變時的臨界溫度時,這些位錯塞積引起彈性應力一應變,在熱應力作用下就會逐漸產(chǎn)生晶粒內微裂紋。這些微裂紋的不斷擴展,較終使軋輥表面出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋。這些裂紋主要在軋輥表面的垂直方向和平行方向中發(fā)展。同時軋輥中的碳化物,網(wǎng)狀碳化物也利于微裂紋的擴展。
  另外,軋輥表面的氧化物、冷卻水、潤滑劑等會擠入表面裂紋,并在軋制過程中產(chǎn)生較大的擠壓力,從而加速表面成顆粒狀、小片狀剝落的過程。由此可見,增加軋輥材料的高溫壓縮屈服強度和高溫拉伸屈服強度,對減少熱疲勞裂紋的萌生是利的,同時,減少軋輥中夾雜物的數(shù)量和夾雜物的尺寸,也利于減少熱疲勞裂紋的萌生。完善軋輥組織中碳化物的形態(tài)和分布,加強軋輥的塑性。
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