20年国内冷轧辊模具钢生产现状

来源：《现代模具》 作者： 发布时间：2008-03-03

关键字：轧辊|模具钢|化学成分

　　摘要：近几年，国内双频淬火热处理轧辊技术得到突破性的进步，本文作者结合多年的实践经验分析了国内轧辊生产的一般工艺流程和生产过程。

　　1 国内钢铁生产简况

　　中国的粗钢产量已突破4.227亿吨，已经跨入钢铁大国行列，在将来中国将成为钢铁强国。中国钢铁行业的蓬勃发展，必将带动钢铁市场的巨大需求。

　　根据中国冶金工业协会的统计，建筑、船舶用钢需求量稳中有升，而机械、石化、轧辊模具钢和家电行业钢需求量保持稳定增长势头。由于我国是发展中国家且是个农业大国，所以农村用钢需求量愈来愈大。国内仍是以板材、锻件(冷轧辊模具钢)及型材为钢铁市场需求的主力品种。

　　钢铁的消费是受固定资产投资拉动。目前我国固定投资增长速率非常之高，2004年增长速度达到25%。在今后国内基本建设规模将有大幅度提高，从而加大了固定资产投资规模;如2008年奥运会、2010年世博会，还有国家政策扶持开发大西北、振兴东北老重工业基地。在这种发展态势下规模庞大的场馆和基础项目的开工建设都加大了固定资产投资。因此，我国钢铁产品和相关企业的产品价格不但不下跌，反而有很大的市场机会和收益。2007年一季度钢铁产品价格稳定盘升就说明了这种态势。

　　2 国内轧辊模具钢生产现状

　　古人说得好：“欲成其器必利其具”。我国现生产4.227亿吨粗钢80%要用轧辊生产出各种规格钢材。因此轧辊的使用量(需求量)是十分巨大的。据统计，年生产能力在30万吨的钢铁厂家，每年消耗轧辊量是1000吨左右。

　　轧辊是轧钢生产中的主要工具。一般来说，对轧辊要求表面硬度高、较高的淬硬层深度、抗耐磨性和强的抗事故能力，而且还要求轧辊芯部有良好的韧性。

　　目前国内轧辊从材质上可分四类：①铸铁轧辊;②铸钢轧辊;③半钢轧辊;④锻钢轧辊。轧辊从工作状态上可分二类：①热轧辊;②冷轧辊。热轧辊一般用于热状态下，初轧开坯和轧制型材;冷轧辊是在室温状态下，挤压轧制产品，因此对冷轧辊质量要求很高。

　　我国从七十年代起比较有系统的研制轧辊，以86CrMoV7和9Cr2系列为代表。一般把这个时期研制的轧辊称为第一代轧辊(国内通称为铬2系列)。Cr2系列冷轧工作辊化学成分表如表1所示，Cr2系列冷轧工作辊质量检测结果表4所示。

表1 Cr2系列冷轧工作辊化学成分表

　　第一代产品合金化程度低，淬硬层厚度小，深度仅为10-15mm，第一代轧辊主要缺点是淬硬层深度不够，重复热处理费用高，热处理后的变形影响了轧辊使用精度。

　　第二代轧辊研制于八十年代(国内通称为铬3系列)，以Mc3A为代表。由于合金化程度高，轧辊淬硬层深度达到20-30mm。Cr3系列冷轧工作辊化学成分表如表2所示，Cr3系列冷轧工作辊质量检测结果表4所示。

　　在此基础上九十年代研制出Mc5A第三代轧辊，此系列轧辊淬硬层深度已达到25-40mm，比Mc3A淬硬层深度提高了25%，不必重复淬火，降低了轧辊使用成本。其耐磨性和抗事故性能优于Mc3A。得到了国内钢铁用户的认可，现已广泛使用。Cr5系列冷轧工作辊化学成分表如表3所示，Cr5系列冷轧工作辊质量检测结果表4所示。

表2 Cr3系列冷轧工作辊化学成分表

表3 Cr5系列冷轧工作辊化学成分表

表4 冷轧工作辊质量检测结果表

　　近几年双频淬火热处理轧辊技术得到突破性的进步，对我国冷轧辊的事业做出贡献。特别值得一提的是江苏共昌双频淬火技术和热处理后冷轧辊已达到进口双频淬火机热处理冷轧辊水平。

　　3国内生产轧辊一般工艺流程

　　(1)热轧辊的一般生产过程

　　1)热轧工作辊生产过程如下

　　1.2热轧支承辊生产过程如下：

　　①废钢生铁入炉　→②EBT初炼→④LF精炼→⑤VD(真空脱气)→⑥化验室→⑦浇注钢锭

　　③电炉熔炼

　　→⑧铸锭热处理→⑨成品检测→⑩钢锭热加工→⑾保温炉、加热炉、均热炉→⒁锻造→⒂锻后热处理→⒃球化退火→⒄调质 →⒅开合式淬火 →⒆机加工探伤→⒇成品上交

　　(2)冷轧辊的一般生产过程

　　1)冷轧工作辊生产过程如下

　　①精选原材料→②EBT初炼→③LF精炼→④真空脱气→⑤浇注成型→⑥电渣重熔

　　→⑦锻造→⑧球化退火→⑨粗加工→⑩调质(淬火+高温回火)→⑾半精加工→⑿探伤检测

　　→⒀预热处理→⒁双频淬火→⒂冷处理 →⒃低温回火→⒄精加工→⒅硬度、超声波及金相→⒆包装出厂

　　2)冷轧支承辊生产过程如下

　　①精选原材料→②EBT初炼→③LF精炼→④真空脱气→⑤浇注成型→⑥锻造

　　→⑦球化退火→⑧半精加工→⑨调质(淬火+高温回火)→⑩探伤检测→⑾开合式炉淬火

　　→⑿回火→⒀精加工→⒁硬度、超声波及金相→⒂包装出厂

　　(3)国内生产冷轧辊现状是：部分厂家仅能生产冶炼轧辊辊坯而不能机加工和热处理及双频淬火轧辊;部分厂家仅能球化退火、调质轧辊而不能冶炼轧辊及热处理、双频淬火轧辊;部分厂家仅能热处理及双频淬火轧辊，而其他工序则无法完成。

　　今年十月份，武汉重冶机械成套设备有限公司可对轧辊进行冶炼、锻造、机加工、球化退火、调质、双频淬火和精加工工序完成，生产出合格的冷轧辊。国内唯一一家可完成冷轧辊生产全部工序的生产厂家。