Φ1210mm Cr5支承輥鍛造工藝改進(jìn)

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(jìn)行優(yōu)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(guān)鍵詞：Cr5支承輥;KD法鍛造;探傷合格

支承輥是軋機(jī)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(xiàn)變形的重要部件，隨著冷、熱軋機(jī)不斷地向高速化和自動化方向發(fā)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(yōu)越的淬透性和良好的耐磨性、抗斷裂性，是我公司生產(chǎn)支承輥常用的鋼種之一。

企業(yè)的高效運營，降本增效是必走的一條途徑。因此，對質(zhì)量穩(wěn)定的Cr5支承輥鍛造工藝進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，無論對于工藝挖潛還是企業(yè)的發(fā)展，都具有重大意義。

1、產(chǎn)品簡介

1.1 材質(zhì)：Cr5（Cr含量為4.50%-5.5%）。

1.2 超聲波探傷標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行JB/T4120-2006。

1.3 支承輥輥身名義直徑Φ1210mm，鋼錠錠型37t。鍛件結(jié)構(gòu)圖見圖1-1。

2、工藝優(yōu)化方向

前期生產(chǎn)該噸位的支承輥，均采用兩次鐓粗和拔長，輥身鍛比>4.0，產(chǎn)品質(zhì)量非常穩(wěn)定，現(xiàn)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(chǎn)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(nèi)部的孔隙、消除疏松等缺陷十分有利。但是，由于WHF法是應(yīng)變主導(dǎo)型的壓實法，極易在拉應(yīng)力作用下，坯料表面出現(xiàn)肉眼可見裂紋，裂紋數(shù)量較少可采用吹氧處理，裂紋成片出現(xiàn)或者深度較深，無法吹氧去除，及其容易導(dǎo)致鍛件報廢。

3.2 KD法壓實

KD法鍛造是在WHF鍛造基礎(chǔ)上開發(fā)的高溫擴(kuò)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(shè)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(yīng)力，鋼錠心部受到良好變形，并且不易產(chǎn)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(jìn)行拔長，拔長后坯料端面屬于基本平齊的狀態(tài)，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(jìn)行拔長，拔長后坯料端面屬于帶“鼓肚”狀態(tài)，直接按照實際需求量進(jìn)行下料，也不會產(chǎn)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(yōu)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(zhuǎn)爐+LF+VD，設(shè)備：80MN油壓機(jī)。

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(jìn)給，順錘壓下，互成90°翻轉(zhuǎn)，每一趟與上一趟錯半砧;奇數(shù)道次首砧壓冒口，偶數(shù)道次首砧壓水口;

（3）鋼錠保溫時間按照規(guī)程要求常規(guī)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(jié)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(xiàn)裂紋，超聲波探傷符合JB/T4120-2006的標(biāo)準(zhǔn)。

6、結(jié)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(jìn)行焊合，超聲波探傷可滿足JB/T4120-2006。 與前期鍛造工藝相比，節(jié)約一次鐓粗、拔長，節(jié)約鍛造成本2萬元/支。

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