锻钢支承辊材料及其热处理的使用条件及技术要求

 支承辊是轧辊产品中尺寸大，重量大、制造难度很大的品种，技术含挢很高。现代支承辊制造技术中，锭型设计运用了计算机数值模拟辅助设计技术，冶炼浇注是经过钢包精炼除气然后真空浇注，锻造工序普遍运用了KD法(上下宽V型砧大压下贵锻造法）、FM法和WHF法等中心压实方法,在热处理工艺方面也有许多独特技术。
      (一）使用条件
      现代冷、热带钢轧机和中厚板轧机均为带有支承辊的四辊(或六辊)轧机。轧制载荷通过工作辊(及中间辊)传递给支承辊并最终由支承辊承担。支承辊的作用就是支承工作辊使其减小工作辊的弯曲变形从而提高板厚精度和板形质量。因而,支承辊是按刚度设计的，尺寸很大。宽带钢轧机支承辊直径为1250-1630mm,按辊身长度计单位长度承受的轧制力为400-1500t/m。厚板轧机支承辊直径在1800-2400mm，最大轧制力可达10000t。工作中要承受很大的交变弯曲应力。但因截面很大在生产中并不特别追求高强度值。
      支承辊辊身表面与工作辊(或中间辊)长时间滚动接触摩擦，承章高接触应力和剪应力，产生磨损和形变硬化，主要失效形式是磨损和剥落。
      除个别轧机（如MKW偏八辊轧机）以外大多数支承辊都作为从动辊，不承受大的扭矩。由此可知，支承辊应具备以下性能：
      1.具有高的抗接触疲劳强度和抗剥落性。
      2.足够的硬度和耐磨性。
      3.足够的硬化层和过渡层深度。 
      4.良好的冶金质量保证使用可靠性。


 

      (二）硬度要求
      支承辊辊身表面硬度及硬度均匀性是技术要求和常规检验的主要项目。硬度间接体 现了耐磨性能等,生产中多选用回弹式肖氏D型硬度值HSd来表示。
      支承辊硬度要求主要根据与之相接触的工作辊或中间辊的硬度水平，两者要保持一个恰当的匹配关系。由接触疲劳机理研究的结论，支承辊硬度应低于接触件硬度10-25个HS单位，有利于改善接触区疲劳现象。支承辊硬度过低耐磨性差，且容易出现“起皮”现象，即辊面浅层产生塑性变形进而产生表面小剥落；而硬度过高则出现脆性大剥落的机会增加。因为淬硬层断裂韧性值低,一旦出现裂纹便迅速扩展，造成严重的大块剥落。硬度过高还会引起工作辊接触疲劳损伤和过快磨损,缩短工作辊换辊修磨周期。
      近年来，冷、热带钢连轧机工作辊硬度已经普遍提高,特别是热带钢轧机工作辊陆续开发推广了离心复合高铬铸铁辊、离心复合高铬钢辊和高合金无限界冷硬铸铁辊,硬度水平达到70-83,相应要求提高支承辊硬度。现在的支承辊材料和制造技术已经可以满足这种硬度为55-75的大型优质支承辊。同时,高硬度支承辊的使用维护技术也积累了许多经验。 
      厚板轧机超大型支承辊尺寸庞大,重址很大，轧制速度相对于带钢连轧机要小得多。所以，耐磨性和硬度要求也要低一些。

 

      (三）力学性能
      支承辊产品标准和图纸技术要求中一般对力学性能不作为验收条件，锻钢支承辊不必担心强度不足的问题。但对支承辗的产品研究和工艺人员，始终比较关心支承辑芯部的塑韧性特别是断裂韧性的改善,以提高支承辊对冶金缺陷的疲劳扩展和氢致断裂的抵御能力。支承辊芯部和辊颈的力学性能是由材质和预备热处理方式决定的。