[发明专利]一种提高大台阶差辊坯超声波探伤合格率的锻造方法

说明书

本发明涉及一种提高大台阶差辊坯超声波探伤合格率的锻造方法，属于轧辊锻造方法技术领域。为解决现有大台阶差辊坯锻造过程中超声波探伤合格率低的问题，本发明提供了一种提高大台阶差辊坯超声波探伤合格率的锻造方法，包括钢锭加热→第一火变形→第二火变形→第三火锻造→热处理；第三火锻造时辊坯的辊身和辊颈变形量均为20～25％，先依次将两侧辊颈锻至产品要求尺寸，再精整辊身；两侧辊颈锻造温度不低于950℃、辊身精整温度为850～900℃。本发明通过优化最后一火次的变形量和精准控制辊身、辊颈锻造温度提高了此类产品超声波探伤一次合格率，在不增加锻造火次的情况下使大台阶差辊坯超声波探伤一次合格率达到96.5％以上。

技术领域

本发明属于轧辊锻造方法技术领域，尤其涉及一种提高大台阶差辊坯超声波探伤合格率的锻造方法。

背景技术

提高轧材内在质量和精度，降低生产成本是当今轧钢领域的重要研究课题。轧制新技术的应用可有效地提高轧材的质量，但同时也对轧辊的耐磨性、强度及韧性等提出了更高的要求。改变轧辊材质是提高轧辊性能的首要措施，轧辊材质发展的趋势是广泛使用合金元素，而且合金化程度越来越高。冷轧带钢工作辊材质由Cr2钢发展到Cr3钢、Cr5钢，目前正在生产的一代辊坯主要以Cr5系列为主，占总产量的80％，也是市场上需求量最大的辊坯。

目前生产Cr5系列辊坯常采用大规格改制成小规格，故目前市场上对大规格辊坯的需求与日俱增。大规格辊坯的制备需采用较大的钢锭，钢锭原始偏析更为严重，锻造变形难度更大，需多火次多班组联合锻造。

大台阶差辊坯即辊坯两侧辊颈直径与辊身直径的差值一半≥100mm的辊坯。两侧大台阶差形状的大规格辊坯生产难度更大。现有锻造方法采用两侧辊颈一火次成型，最后成型火次生产时间长，造成锻造温度降低，没有足够时间进行锻造而产生较大的转角余量，且最后一台辊颈变形量大，易产生内裂缺陷，降低辊坯超声波探伤合格率，如遇设备故障等特殊情况，难以控制。为实现对最后火次变形量的控制，在锻造中还常采用两侧辊颈两火次锻造工艺，但这种方法能源消耗较大，不利于实际生产中成本的控制。

现有大台阶差辊坯锻造过程中因变形量大、锻造温度降低等原因往往易产生锻造内裂的缺陷，降低了辊坯的超声波探伤合格率，且辊坯规格越大，偏析对探伤质量的影响越大。辊身直径毛坯尺寸大于φ600mm的辊坯因偏析缺陷影响，超声波探伤合格率仅为89.31％，产生大量质量废品，造成严重的浪费。与此同时，辊坯锻造厂在制定生产工艺过程中为避免因过大的台阶差产生偏心，往往需要增加较大的转角余量，进一步增加了大台阶差辊坯的生产成本。

发明内容

为解决现有大台阶差辊坯锻造过程中因变形量大、锻造温度低造成辊坯内部缺陷，导致辊坯超声波探伤合格率较低的问题，本发明提供了一种提高大台阶差辊坯超声波探伤合格率的锻造方法。

本发明的技术方案：

一种提高大台阶差辊坯超声波探伤合格率的锻造方法，具体包括钢锭加热→第一火镦粗、拔长→第二火镦粗、拔长及两侧辊颈预变形→第三火锻造；其中第二火辊身拔长和辊颈预变形尺寸均按照辊坯产品尺寸基础上预留20～25％变形量进行控制，使第三火锻造时辊坯的辊身和辊颈变形量均为20～25％，第三火锻造时先依次将两侧辊颈在不低于950℃的锻造温度下锻至产品要求尺寸，再在850～900℃温度下精整辊身至产品要求尺寸。

进一步的，所述钢锭加热是将其加热至1190～1210℃并保温30～35h。

进一步的，所述钢锭加热具体工艺为将钢锭加热至400～450℃并保温3h，以小于100℃/h的升温速度升至800～850℃并保温3h，再以小于150℃/h的升温速度升至1190～1210℃并保温30～35h。

进一步的，钢锭进行第一火镦粗前2h将其保温温度由1190～1210℃再提升20℃，即在1210～1230℃保温2h后进行第一火镦粗。