大型锻钢支承辊工频淬火新工艺探索

　　0 前言

　　锻钢支承辊是轧机中的重要部件，用来支承工作辊或中间辊，保证工作辊轧制时的刚度。随着冷、热轧机不断向高速化、大型化、高精度方向发展，对支承辊的要求越来越高。支承辊的工作条件要求其辊身必须具有高耐磨性、高屈服强度和高抗剥落性能，其辊颈必须具备高的韧性和抗断裂性能。

　　最终热处理是使支承辊达到使用性能要求的重要环节。目前国内大型锻钢支承辊最终热处理比较先进、成熟的工艺是差温加热+喷雾冷却，3%～5%Cr锻钢支承辊采用差温淬火工艺其辊身硬度一般为55～72HSD，硬度均匀性±2HSD，淬火组织为贝氏体，难以制造辊身硬度72HSD以上的高硬度支承辊，生产成品也较高。随着轧钢技术的不断进步，对板形要求的不断提高和板形控制CVC、HC技术的应用，用于冷轧连退、热镀锌四辊平整机支承辊要求辊身硬度73～78HSD，淬硬层深度≥50mm。有色金属冷轧机支承辊的辊身硬度也逐渐提高，有的辊身硬度要求已达到了75～80HSD。

　　普通工频连续感应加热+喷水冷却的最终热处理技术在国内常用于制造直径较小的锻钢支承辊，采用这种技术制造的支承辊淬硬层深度较浅。以前曾做过淬火剥层试验，数据表明: 材质为70Cr3Mo的支承辊采用此种工艺，辊身硬度可达72HSD左右，其淬硬层深度在35mm左右。因此对大直径锻钢支承辊热处理进行探索，调质后，再采用工频连续感应加热+喷水冷却工艺，辊身硬度达到69～76HSD，淬火层深度达到50mm。

　　1 技术要求

　　锻钢支承辊材质为70Cr3Mo，规格Φ1400×1650×4570，重量32000kg，辊颈硬度要求40～50HSD，辊身硬度要求73～78HSD，硬度均匀性不大于±2HSD，淬硬层深度≥50mm。

　　2 工艺流程

　　大型锻钢支承辊生产的工艺流程为: 原材料→炼钢(DC、VD)→真空铸锭→大型压机锻造→锻后热处理→粗加工→第一次超声波探伤→预备热处理→半精加工→第二次超声波探伤→最终热处理→精加工→检测(包括第三次超声波探伤、硬度及几何尺寸和形位公差等)→防锈涂装、发运。

　　2.1 辊坯状况

　　辊坯经双真空处理，以保证其纯净度和均匀性。在大型压机上镦粗、拔长，辊身锻比≥3，确保辊坯锻透压实，并保证锻件与钢锭的轴线基本重合。锻后经正火、球化、扩氢处理，进一步减少钢中气体含量，均匀组织。粗加工后进行第一次超声波探伤，穿透性能良好，符合支承辊超声波探伤质量要求。

　　在辊坯冒口端切片做相关理化检验。化学成份按GB223的 第一级别图评定珠光体级别，第二级别图评定网状碳化物，第四级别图评定中心疏松和锭型偏析。检测结果见表1～3。