浅谈70Cr3Mo辊坯锻造工艺改进

摘要：通过对70Cr3Mo辊坯锻造工艺改进，提高了辊坯的质量（合格率），降低了能耗成本。

关键词：WHF（宽砧高温强压法）锻造法 SUF（镦锻法）锻造法

1 工艺改进背景

支承辊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。对支撑辊来讲其机械性能、耐磨性及抗疲劳性均要求较高。因此其轧辊毛坯要充分锻透，且组织细密均匀。70Cr3Mo支承辊一般应用于大型轧制设备上，规格相对较大，这种辊坯一般不容易锻透，且容易产生粗晶现象，制造难度较大。

一般锻造厂在辊坯的锻制过程中，其合格率相对较低，能耗较大，生产成本居高不下。造成辊坯合格率偏低的主要原因是辊坯锻不透，粗晶现象严重。如何使70Cr3Mo辊坯的合格率进一步提高，能耗进一步降低是我们研究的方向。

2 工艺的改进

通过现场观察发现原工艺多采用压八方锻造的方式，这种锻造方式最大的特点是压下量不大，基本上保证不了20%的变形量。这样锻造时很难锻透。为了保证辊坯能够有效锻透我们决定采用WHF（宽砧高温强压法）锻造法和SUF（镦锻法）锻造法。

WHF（宽砧高温强压法）锻造法介绍：宽砧高温大压下量拔长，改善了坯料内部的应力应变场，有利于内部孔隙缺陷的锻合、压实。当增加砧面宽度并满砧送进（送进量不小于砧宽的70%-90%）在压下量为20%-25%，W/H=0.6-0.9时，坯料内应力应变分布较为合理，加上较高而均匀的温度场，空穴和疏松结构将被有效地锻合压实。在用WHF法拔长时，沿钻子边缘约有35%-50%区域，孔洞难以闭合，为此两次压缩中间应有不少于10%砧宽的搭接量，并在翻料时注意错砧，以达到全部均匀压实的目的。

SUF（镦锻法）锻造法介绍：SUF法是有意将工件表面锻造成矩形，使W/H增大，从而使心部缺陷得到更确实的压合。其所用砧形为普通平砧。

大锻件变形方法的主要目的是锻合钢锭内部的疏松、空穴等缺陷，改善偏析状态，破碎金属和非金属夹杂，并使之弥散分布，提高大锻件的质量。

锻造过程中采用WHF+SUF法锻造，充分压实心部，解决了根本问题。正火及球化退火的配合使用，节省了能源，并得到了理想的组织，为后续热处理提高了组织准备。通过WHF+SUF法锻造的结合使用，使我们编制的70Cr3Mo辊坯锻造工艺更加规范，工艺参数也得到了优化，锻件质量也得到了提高。在锻造过程中高温时是最耗能的，规范及优化的工艺，使我们的锻造速度快，所以能耗大幅降低。

规范及优化的锻造及热处理工艺，大幅提高产品质量的同时，也降低了探伤不合格的情况；由于处理探伤不合格可能是回炉再处理，因此，能耗也得到大幅降低。

3 工艺改进对企业带来的好处

对70Cr3Mo支承辊工艺技术的改进，提高产品的质量、性能及能耗的节约已经是国内最先进的。对我们公司成本的降低、效益的提高、交期的提前起到了决定性作用。工艺技术的规范与优化，使企业在技术管理方面得到大幅提高；在成本降低后，企业在市场上的竞争力也得到了提高。

我公司生产的70Cr3Mo辊坯生产出的支承辊，其耐磨性及抗疲劳性等各项性能均得到有效的提高。轧辊的抗事故性进一步加强，生产效率得到进一步的提高。使用厂家也得到了切身利益，在产业链中形成良性循环。

通过对70Cr3Mo辊坯锻造的工艺改进，产品一次交接合格率从原来的80%提高到了92.3%；能耗也比原来降低了10%左右。

参考文献：

[1]《大型自由锻造基础知识汇编》.

[2]《锻造加热规范》.

[3]刘笑莲，张洪奎.锻钢冷轧辊辊坯制造技术[J].热处理，2008（01）.

作者简介：谭正华（1973-），男，浙江通迪重工机械有限公司技术经理，助理工程师。