四輥軋機中的支撐輥用于支撐直徑小的工作輥撓曲，輥身和輥頸承受較大負荷，因而對支撐輥的輥身剛度、耐磨性和接觸疲勞強度，以及輥頸的韌性和彎曲疲勞強度的要求很高。在選擇支撐輥時，需要綜合考慮支撐輥的制造工藝和使用工藝，合理利用鍛鋼支撐輥的冶金特性做好生產(chǎn)和使用的每個環(huán)節(jié)，獲得使用性能的支撐輥。

四輥軋機中的支撐輥用于支撐直徑小的工作輥撓曲，在機服役周期長、輥身長期與工作輥滾動接觸承受極大的壓力，同時輥頸長期承受交變彎曲應(yīng)力，因而對支撐輥的輥身剛度、耐磨性、接觸疲勞強度，以及輥頸的韌性和彎曲疲勞強度的要求很高。目前熱帶鋼軋機的支撐輥主要有鑄鋼和鍛鋼兩種材質(zhì)，雖然鑄鋼支撐輥價格較低，但鍛鋼支撐輥的強度和延展性更高，疲勞壽命更長，成為先進軋機的主流配置。唐鋼熱軋部現(xiàn)有兩條板帶鋼生產(chǎn)線，一條是1810mm短流程超薄熱帶utsp生產(chǎn)線，另一條1700mm傳統(tǒng)生產(chǎn)線，兩線支撐輥使用的是cr5合金鍛鋼材質(zhì)，極少量鑄造支撐輥。

鍛造支撐輥的特性

支撐輥的使用要求是:在保持表面粗糙度和輥型的前提下，在軋制周期內(nèi)確保支撐輥的完整使用，實現(xiàn)軋材質(zhì)量和產(chǎn)量的Zui大化。支撐輥要求具有良好的強韌性，較高的硬度和耐磨性，高的抗接觸疲勞和抗剝落性，足夠的硬化層和過渡層深度，以及良好的冶金質(zhì)量，所以必須綜合考慮硬度和韌性平衡性。

影響支撐輥使用效果的因素包括軋機類型、工藝方法、使用機架、使用周期、磨削工藝制度等。在選擇支撐輥時，除滿足基本的技術(shù)要求外，必須在綜合考慮軋機特性、操作條件和軋輥的磨削工藝及設(shè)備后，再確定規(guī)格、材質(zhì)、硬度等參數(shù)，這樣才能獲得符合軋機要求的、具有使用性能的支撐輥。

制造工藝對支撐輥使用影響

成分、性能

鍛鋼支撐輥具有良好的機械性能，首先嚴(yán)格控制冶煉、鑄造、鍛造工藝的關(guān)鍵參數(shù)，減少凝固，后聚集夾雜物、皮下氣泡等超標(biāo)缺陷存在的機會。其次通過鍛錘或壓力機進行鍛造，可以有效消除鑄態(tài)組織中成分偏析和組織缺陷，同時進一步細化晶粒和增加淬透深度。

使用過程中為了適應(yīng)軋輥的制造特性，使用方在與制造廠簽訂技術(shù)協(xié)議時，要求上冒口（澆注口）標(biāo)注下，下冒口標(biāo)注b，在支撐輥裝配軸承使用時，把b端裝配為驅(qū)動側(cè)，把t端裝配為非驅(qū)動側(cè)，Zui大限度地減少制造工藝對使用的影響.減少輥頸折斷的風(fēng)險。

鍛造比

鍛造比是鍛件在鍛造時變形程度的一種表示方法，鍛造比的大小反映了鍛造對鍛件組織和力學(xué)性能的影響程度。鍛造比過小，在鑄造時產(chǎn)生的枝晶偏析很難被打碎，會產(chǎn)生帶狀粗晶和局部粗晶，以及組織不均勻的現(xiàn)象。而這種現(xiàn)象帶有一定的遺傳性和頑固性，在接下來的熱處理過程中是很難改變的鍛造比過大，一方面會造成不必要的浪費，另一方面高溫合金的熱敏性高、塑性低、變形抗力大，會引起鍛件的裂紋.導(dǎo)致廢品的產(chǎn)生。支撐輥鍛造過程中的鍛造比一般在3以上，如果鍛造比不足，遺留在支撐輥內(nèi)部的縮孔、疏松以及粗晶等缺陷，極有可能會形成裂紋源導(dǎo)致剝落或斷輥事故的發(fā)生。

熱處理

制定合理的熱處理工藝，提高輥身表面硬度的均勻性，通過殘余應(yīng)力的檢測控制回火次數(shù)，避免殘余應(yīng)力過大。熱處理類型通常分為預(yù)備熱處理和淬火、回火熱處理兩大類。有些鍛鋼輥只需預(yù)備熱處理就可以滿足性能要求。鍛鋼支撐輥的硬度偏低會影響耐磨性，增加支撐輥使用成本。如果硬度的不均勻性較差，輥身硬度超過3hsd甚至更大，會影響支撐輥的整體性能，造成不均勻磨損，影響板型質(zhì)量甚至出現(xiàn)惡性事故。

支撐輥強度低影響使用效果

如果鍛造支撐輥的整體強度低.會在俏用后期出現(xiàn)明顯的不耐磨，硬度下降快等現(xiàn)象，嚴(yán)重時會出現(xiàn)異常失效現(xiàn)象。

2014年1810mm線有一根支撐輥在使用末期發(fā)生斷輥事故。斷口非常整齊，且端口邊緣有厚度均勻的小臺階這是典型的強度低引起的支撐輥使用后期的惡性事故。此根支撐輥使用后期硬度低，磨削后檢測平均值67.3hsd，另外在機使用不耐磨損，使用一個周期過鋼量15萬噸左右，在機磨損量一般為0.8一1.1mm。還有一種失效形式是因為支撐輥內(nèi)含有較高的氣體含量，主要是因為氣體氫的含量高造成軋輥的整體強度降低.嚴(yán)重時會形成 氫質(zhì)斷裂。這種情況一般出現(xiàn)在支撐輥的制造后期和使用前期。

磨削和探傷管理

當(dāng)軋件通過軋機時，軋輥的咬入力Zui終傳到支撐輥上，作用于表面的力會引起變形或微觀塑變，軋輥的磨損量必然會增大。同時軋材抵抗變形導(dǎo)致表面硬度增加，這個過程就是通常所說的冷作硬化。延長服役期；冷作硬化程度升高，達到某種程度促使材質(zhì)超過其極限，裂紋就產(chǎn)生了。支撐輥下機后，需要磨掉輥身上所有的磨損痕跡和裂紋等肉眼可見的缺陷，應(yīng)完全消除硬化層。磨削后使用渦流探傷和表面超聲波探傷儀檢測輥身表面質(zhì)量，以確保輥身不存在任何超過規(guī)定值的表面和次表面損傷。磨削后進行硬度檢測，硬度降須在3hsd以內(nèi)。如差值較大，則需要適當(dāng)降低上機周期或重新磨削。

結(jié)束語

鍛鋼支撐輥的生產(chǎn)工藝和使用維護都直接影響使用效果，只有做好生產(chǎn)和使用的每個環(huán)節(jié)，制造過程中的配料、冶煉、鑄錠、鍛造、熱處理以及機加工等環(huán)節(jié)都需嚴(yán)格控制，在使用過程中要密切監(jiān)控軋輥的使用狀態(tài)，充分利用鍛鋼支撐輥的冶金特性，才能更充分地發(fā)揮支撐輥的使用性能。

——  選自《鍛造與加工》書刊