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鍛鋼支承輥熱加工的難點

      支承輥是軋機上的主要部件，它為工作輥起支撐作用來支承輥是軋機上的主要部件，它為工作輥起支撐作用來使金屬產生塑性變形，以生產出各種規格的軋材產品。

      由于工作輥和支承輥之間長時間摩擦并滾動接觸，支承輥承載很大的剪應力和接觸應力，并產生形變強化及磨損，故其主要失效形式是剝落和磨損。鍛鋼支承輥噸位大，制作工藝復雜，極易產生廢品，因而生產大型鍛鋼支承輥難度較大，主要的難點表現在以下幾個方面：

1. 高輥身硬度

      由于軋制技術的發展和高速鋼工作輥的應用，對支承輥輥身硬度的要求不斷提高。目前國內生產支承輥的表面硬度通常為HS55-65；國外生產支承輥的輥身表面硬度為HS70-75，淬硬層深度要求大于50mm，硬度差小于HS5。為了提高軋輥的使用壽命，軋輥要具有良好的耐磨性，要求軋輥具有高硬度，但同時降低輥身抗剝落能力。高硬度一般要求具有較高的含碳量，而高的含碳量會在鑄鋼軋輥內形成網狀碳化物，容易產生剝落缺陷。如果軋輥內部存在嚴重偏析或存在大塊非金屬夾雜物，軋輥剝落的可能性大大提高。支承輥防剝落成了一項重要要求，加快冷卻速度可達到輥身表面的高硬度，同時產生較大的殘余應力。淬硬層深度大于50mm，意味著鑄鋼軋輥材料需具備一定的淬透性。因此，必須在鋼種選擇、鍛造工藝和熱處理工藝參數上進行綜合分析，全面地解決這些矛盾。

2. 硬度均勻性

      鍛鋼支承輥工作層硬度均勻性的測定方法是在沿整個輥身圓周切面四個方向，軸向五個位置共20個點上測定硬度值，其上下波動值小于等于HS2。目前國內生產鍛鋼支承輥的硬度均勻性一般是硬度值波動范圍為HS3-4，而日本日立公司生產鍛鋼支承輥的硬度均勻性的硬度波動值為HS2。硬度均勻性實質與冶煉、鑄錠、鍛造、熱處理各工藝的質量控制和技術應用有直接關系，絕不是單純地考慮鍛造的結果。硬度均勻性解決各個工藝過程上金屬金相組織均勻、鋼中化學元素偏析控制及純潔度的綜合影響問題。

3. 淬硬層深度和殘余應力

      鍛鋼支承輥技術標準規定：硬度差為HS5，淬硬層深度大于50mm，殘余應力不高于500MPa。從這些要求上看，軋輥的材質必須是具有一定的淬透性和淬硬性的材料，而且要有完整的熱處理制度來保證軋輥的性能。一般采用高溫退火來消除殘余應力，而后采用差溫熱處理方法來確保輥身淬硬層深度和硬度，同時保證輥頸和輥身的心部有足夠的韌性。

4. 金屬金相組織

      好的金相組織，能保證支承輥的表面硬度，并在小范圍波動。支承輥應具有優良的金相組織，形成貝氏體或馬氏體的回火組織基體，碳化物在晶界上不允許有集中或大塊分布，金相晶粒度越細越好，碳化物最好以球狀存在。

5. 鍛造成形困難

      鍛鋼支承輥因重量大，碳含量高，給鍛造工藝帶來很大困難，在鍛造過程中容易產生開裂、心部壓不實等缺陷。為了能鍛造出滿足要求的軋輥，軋輥的制作必須有一套完整的工藝制度來保證，包括鋼水的冶煉、鑄錠、鍛造加熱、鍛造成形和熱處理工藝。

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