支承輥分為熱軋支承輥與冷軋支承輥兩種,支承輥直接與熱軋或冷軋工作輥相接觸,支承輥的作用是減小工作輥的彎曲變形,從而提高板厚精度和板形質量,并保護工作輥不偏轉,支承輥是按剛度設計的,其特點是尺寸大、重量大,其在工作過程中受到擠和滾動力,同時承受板材的摩擦力的作用,由于長期軋制承受大載荷,容易引起滑動磨損、形變硬化和造成斷輥,因此要求支承輥具有足夠大的硬度和耐磨性、抗斷裂性,高的抗觸疲勞強度和抗剝落性,足夠大的硬化層和過渡層深度,良好的冶金質量,其常見的失效形式為軋輥斷裂、剝落(掉塊)等。從其技術要求可知,可通過高頻感應加熱設備熱處理使輥身獲得要求的表面硬度、硬度的均勻性以及有效的淬硬層深度等,輥身的表面熱處理,是確保獲得上述性能指標的關鍵,也是支承輥制造技術的核心。
隨著軋機板材軋制力的不斷提高,支承輥輥身向著高硬度、深淬硬層、硬度均勻以及心部具有較高的強韌性的趨勢發(fā)展,20世紀80年代初期,國內支承輥的技術指標與國外相比有一定的差距,具可以看出,國產質量指標比日本和英國低,其差距是由于國產支承輥的材料不合適和高頻感應加熱設備熱處理工藝落后造成的,采用不同的熱處理工藝,可獲得不同的硬度和性能的支承輥。作為支承輥的材料,其對于白點的敏感性較強,因此,在鍛后的熱處理過程中,應進行去氫處理,保溫時間要盡可能長,有利于氫的脫溶與擴散。對于70Cr3Mo大型支承輥的加熱方式而言,國內多為高頻感應加熱設備快速升溫加熱,階梯性加熱,可減少彈性狀態(tài)的最大溫差,通常為550~570℃,最后加熱溫度控制在880-920℃,既可確保不使晶粒粗化,又可滿足淬硬性的要求。為了防止加熱開裂,采用油冷即可。支承輥的差溫加熱在升溫過程中,爐溫為950~1000℃時,輥身表面的升溫速度在150-250℃/h,當輥身表面溫度達到880℃時,應開始計時保溫,在整個加熱過程中,應始終將表面溫度控制在880~930℃范圍內,保溫時間可按25~30mm/h計算總的保溫時間。為了避免產生過大的高頻感應加熱設備熱處理應力,同時又能達到要求的表面硬度和有效硬化層深度,差溫加熱采用水淬油冷是比較有效的。采用雙工頻進行支承輥的表面熱處理時,為了防止因淬透性好而出現崩邊缺陷,應采用端部早斷電、延遲淬火的方式來防止崩邊。采用該工藝的支承輥先調質處理,使輥徑達到尺寸要求,再加工輥身,留2.5mm余量后,進行深淬硬層工頻加熱處理。