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轧辊断裂也可能与温度不均匀造成的热应力有关。轧辊在上机使用过程中，由于与轧材的紧密接触，轧辊表面温度迅速上升，而轧辊芯部的温度上升较慢，这时轧辊面和轧辊芯部之间的温差处于 值，温差引起的轧辊热应力也处于 值。如果轧辊的热应力和轧辊的残余应力相叠加，并且超过了轧辊芯部的强度极限时就可能发生轧辊断裂的事故。
轧辊是使金属产生塑性变形的工具，是决定轧机效率和轧材质量的重要消耗部件。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。它主要承受轧制时的动静载荷，磨损和温度变化的影响。
轧辊分类轧辊种类很多，常用的轧辊品种有铸钢轧辊、铸铁轧辊和锻造轧辊三大类，在型材轧机上还有少量硬质合金轧辊（高硼高速钢轧辊、钒氮高速钢轧辊、高钨高速钢轧辊）。
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例如，轧辊表面和芯部间的温差在70℃时轧辊会增加100MPa的纵向热应力，温差越大，增加的热应力越大。与产生脆性断口的轧辊相比较，产生韧性断口的轧辊的芯部材料韧性更好，更不容易出现断裂。
导致轧辊失效的应力共有四种：
一、制造过程中的残余应力；
二、轧制过程中的机械应力；
三、轧制过程中轧辊的组织应力；
四、轧辊内外温差造成的热应力。如果是因为制造残余应力过大产生断裂，断辊通常发生在轧辊初始上机使用的前几次，且为开轧的前几块轧材。此次断裂的轧辊已经上机轧制了四次，工作层消耗了14mm，因此不应是因制造残余应力形成的断裂。
成分均匀的高质量轧辊。锻钢轧辊比同类铸造轧辊有更好的强韧性、表面硬度均匀性和抗疲劳性能。(表1)为适应不同轧机和轧制条件的具体要求，可在轧辊用钢中加入不同合金元素，提高轧辊使用性能。一定含量的碳和合金元素对锻钢辊组织和性能有如下不同的作用：碳能增加轧辊硬度和强度，降低塑性，提高耐磨性；锰能增加淬透性和强度；硅起脱氧作用并提高强度；铬能增加淬透性和强度，提高耐磨性；钼能增加淬透性、强度和热硬度；钒能控制钢的晶粒度，增加强度。常用锻钢热轧辊和支承辊的主要化学成分见表2。
锻钢轧辊的生产过程包括冶炼、铸锭、锻造、锻后热处理、粗加工、最终热处理、精加工等主要工序。生产锻造轧辊所选用的设备以及工艺参数的选择和控制必须保证满足成品轧辊对化学成分、力学性能、组织、冶金质量、尺寸公差、内应力分布以及表面状态等的要求。
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