拉矫辊是连铸生产系统中的重要部件,其主要作用是夹持住钢坯,将钢坯拉出结晶器,并在通过拉矫机时将钢坯矫直。拉矫辊工作时内部通入循环水进行冷却,外表面与红热钢坯紧密接触,又承受着液压缸的压力和拉矫阻力。目前拉矫辊的平均使用寿命只有3～4个月。为提高其使用寿命,本文展开了如下研究:(1)根据连铸机拉矫辊工作条件,进行失效分析,研究拉矫辊的磨损机理、磨损失效的影响因素及改进措施,提出新型拉矫辊的材料设计方案。(2)根据传热学和热弹性力学原理,建立拉矫辊的温度场数学模型,利用Ansys软件计算分析拉矫辊的温度场分布,通过转换分析单元及外应力的加载,进行热应力和外载荷的耦合分析,获得拉矫辊的应力场分布规律;探讨材料热物性参数对拉矫辊温度场、应力场的影响,为拉矫辊选材提供依据。(3)试制新型连铸拉矫辊。(4)对新型拉矫辊材料的硬度和韧性进行测试,综合分析材料的微观组织与材料硬度和韧性之间的关系。在冷水江钢铁有限公司对新型拉矫辊进行的工业生产试验表明:新型拉矫辊抗氧化性能和抗高温粘着性能好,抗热疲劳性能好,在高温下红硬性高,抗蠕变性能好,具有优良的抗磨性能,且具有良好的经济和社会效益,拥有广阔的应用前景。