Φ1210mm Cr5支承輥鍛造工藝改進

張楊　白迪　馬兆男

摘? 要：針對輥身直徑Φ1210mm的Cr5支承輥的鍛造工藝進行優化，兩次鐓粗拔長改為一次鐓粗拔長，KD法中心壓實 ，保證探傷合格。

關鍵詞：Cr5支承輥;KD法鍛造;探傷合格

支承輥是軋機中用來支承工作輥和中間輥，防止在軋制過程中工作輥出現變形的重要部件，隨著冷、熱軋機不斷地向高速化和自動化方向發展，對與之相配套使用的支承輥也提出了越來越高的要求。因此，采用合理的鍛造工藝，使其充分的壓實，擁有致密的組織尤為重要。Cr5支承輥由于合金含量較高，擁有優越的淬透性和良好的耐磨性、抗斷裂性，是我公司生產支承輥常用的鋼種之一。

企業的高效運營，降本增效是必走的一條途徑。因此，對質量穩定的Cr5支承輥鍛造工藝進行優化和改進，無論對于工藝挖潛還是企業的發展，都具有重大意義。

1、產品簡介

1.1 材質：Cr5（Cr含量為4.50%-5.5%）。

1.2 超聲波探傷標準執行JB/T4120-2006。

1.3 支承輥輥身名義直徑Φ1210mm，鋼錠錠型37t。鍛件結構圖見圖1-1。

2、工藝優化方向

前期生產該噸位的支承輥，均采用兩次鐓粗和拔長，輥身鍛比>4.0，產品質量非常穩定，現將工藝減少一次鐓粗拔長，輥身鍛比為2.8，減少一個鍛造火次。

3、壓實方法的選擇

3.1 WHF法壓實

WHF法采用大砧寬比、大壓下率（砧寬比在0.6-0.77之間，壓下率≥20%）迫使鍛件心部產生較大變形，其心部變形比使用普通平砧要大的多，對鍛合鍛件內部的孔隙、消除疏松等缺陷十分有利。但是，由于WHF法是應變主導型的壓實法，極易在拉應力作用下，坯料表面出現肉眼可見裂紋，裂紋數量較少可采用吹氧處理，裂紋成片出現或者深度較深，無法吹氧去除，及其容易導致鍛件報廢。

3.2 KD法壓實

KD法鍛造是在WHF鍛造基礎上開發的高溫擴散加熱、寬砧大壓下量鍛造法，利用鋼錠在高溫下有足夠的塑性，在有限的設備上用寬砧大壓下率鍛造（壓下率為15%-20%），采用135°上下V砧，鋼錠受到三向壓應力，鋼錠心部受到良好變形，并且不易產生表面裂紋。

3.3 在下料操作方面，WHF法和KD法的比較

由圖1-1可以看出，該支承輥屬于“矮胖”型支承輥，即輥身重，輥頸輕。WHF法采用平砧進行拔長，拔長后坯料端面屬于基本平齊的狀態，下料過程中為了避免端面凹心，下料長度L≥0.3D（D為下料時坯料的直徑），而實際下料不需要0.3D長的原料量，造成了原料浪費。采用KD法鍛造，由于采用上下V型砧進行拔長，拔長后坯料端面屬于帶“鼓肚”狀態，直接按照實際需求量進行下料，也不會產生凹心。兩者相比，KD法鍛造未造成沒有必要的原料浪費。

綜上所述，用KD法鍛造代替前期使用的WHF法鍛造。即工藝優化方向為減少一次鐓粗拔長，壓實方法采用KD法鍛造代替WHF法鍛造。

4、鍛造工藝要點

鋼錠冶煉方式：轉爐+LF+VD，設備：80MN油壓機。

4.1 加熱及鍛造溫度：鋼錠脫模后熱送至鍛造車間，鋼錠表面溫度>600℃，迅速裝入加熱爐，始鍛溫度1240（-20，0）℃，終端溫度850℃。

4.2 鍛造變形及火次

Ⅰ火：壓鉗口，倒棱，去錠底;

Ⅱ火：鐓粗至H=1000mm Φ～2010mm ，KD法鍛造壓實（900mm上下V型砧）。

操作要點：

（1）坯料壓下量為坯料高度的20%;

（2）滿砧進給，順錘壓下，互成90°翻轉，每一趟與上一趟錯半砧;奇數道次首砧壓冒口，偶數道次首砧壓水口;

（3）鋼錠保溫時間按照規程要求常規最短保溫時間增加30%。

Ⅲ火：采用650mm上平砧，下V型砧，拔長直徑尺寸至Φ1270mm， L～2460mm，三角刀壓刻下料，再拔長各段至成品尺寸。

5、鍛造工藝過程實施及結果

5.1、KD法鍛造過程中坯料表面情況見圖4-1，支承輥探傷波形圖見圖4-2。

由上圖可見，KD法拔長過程中坯料表面未出現裂紋，超聲波探傷符合JB/T4120-2006的標準。

6、結論

輥身直徑Φ1210mm的Cr5支承輥，采用一處鐓粗，KD法壓實鍛造，支承輥心部的疏松等缺陷能有效的進行焊合，超聲波探傷可滿足JB/T4120-2006。 與前期鍛造工藝相比，節約一次鐓粗、拔長，節約鍛造成本2萬元/支。

參考文獻

[1] 甘紅勝，趙欣，李勇，高Cr支承輥KD法鍛造工藝模擬研究2016（3）.

[2] 付前進，孫福增，劉波，謝云岫，整鍛支承輥鍛造新工藝與研究《大型鑄鍛件》1994（1）.

[3] 劉敏，整體大型支承輥鍛造工藝應用研究[J]，機械工人，2007，（8）：81-82.