由于9Cr2Mo冷軋輥的抗失效能力對鋼的組織和性能不均勻性十分敏感，因此對使用狀態(tài)下的組織和原始組織都有嚴格的要求。對原始組織的要求主要有以下兩個方向：一是高的冶金質(zhì)量；二是組織的均勻性。高的冶金質(zhì)量是指冷軋輥鋼中殘存的非金屬夾雜物，特別是脆性氧化物含量應(yīng)盡可能的低，以及不允許存在白點；組織均勻，不僅要求馬氏體組織本身要細小均勻，更為重要的是被壓碎的帶狀碳化物顆粒應(yīng)盡可能的細?。?.5～2微米）并呈彌散分布，這樣可以減少輥身工作層內(nèi)殘余奧氏體的含量，合理控制輥身各部位的殘余應(yīng)力。

基于上述原因，鍛造工藝合理選擇鍛造鐓粗比以及合理分配鐓粗比（即鐓粗次數(shù)）能從很大程度上解決這一問題。針對6噸φ800直徑的圓形9Cr2Mo電渣重熔鋼錠，制定的一般工藝流程為：切底部——壓鉗口——鐓粗——拔長——下料——成形——整形——預(yù)備熱處理。在此工藝流程中，具體在一些工步操作中有如下明確的具體要求：

(1) 切底部

所切除的材料部分為鋼錠包含了冒口縮孔及二次殘余縮孔（由2.5pφ14超聲波探頭測定位置）部分，并且要求必須完全切除。

(2) 鐓粗

鐓粗的目的主要是為了破碎鋼錠熔鑄冷卻時所形成的枝晶及晶體二次軸，并使其間富余的碳、鉻擴散均勻，使得鋼錠加熱過程中由于碳化物不均勻性未根本改善而帶來的帶狀碳化物細化及彌散化，最終獲得致密高質(zhì)量的原始基體組織。由于1250噸水壓機的壓力及6噸鋼錠尺寸的實際情況，使得鐓粗比不能一次完全達到技術(shù)條件所要求的4～5鐓粗比。因此必須選擇合理的鐓粗比分配及鐓粗操作規(guī)范。

(3) 鐓粗比分配

根據(jù)水壓機噸位、鋼錠尺寸、工裝/工具、鍛造溫度情況，經(jīng)生產(chǎn)驗證，合理的鐓粗比分配為：從鋼錠到可用鍛坯圓料需經(jīng)二次鐓粗。具體鐓粗比分配值為：每次鐓粗的鐓粗比為1.7～2.0，同時保證坯料在每次鐓粗前的高徑比保持為1.5～2.0；以此保證得到最佳的一次鐓粗鼓形并達到相應(yīng)的鐓粗效果。

(4) 鐓粗操作規(guī)范

在鐓粗操作中，為保證鍛造時材料芯部處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)以利于壓合孔隙、疏松，壓碎鑄態(tài)組織及電渣重熔鋼錠特有的波形液析，必須在每次鐓粗時保持鐓粗比為2.0的操作即鐓粗前后的直徑比為1.4～1.5，其后拔φ時采用寬平砧大壓下量（單邊壓下量為截面直徑的1/6）大面積變形的強壓方式。

(5) 成形——整形

鍛坯在拔長成形過程中，為提高其軸向性能及抵消鐓粗徑向性能的不平衡性，必須使用窄平砧采用單邊壓下量為截面直徑1/6的強壓拔長方式。鍛坯成形后，鍛坯需經(jīng)950～1120℃保溫經(jīng)不完全固溶重結(jié)晶預(yù)處理后執(zhí)行絕對送進量為L＝0.8B（B為砧寬）且單邊壓下量不超過20mm的小變形整形操作。

經(jīng)過鍛造工藝流程操作，9Cr2Mo冷軋輥鋼已經(jīng)可以得到比較高質(zhì)量的低倍組織，即致密層檢測面積75％以上，非金屬夾雜物、液析低于標準要求。

預(yù)備熱處理

鍛造9Cr2Mo冷軋輥鋼預(yù)備熱處理的目的，不僅在于消除由鑄造和鍛造所引起的組織不均勻性，改善碳化物的形態(tài)及分布特征，擴散由于熔煉方式而使鋼中殘存的氫及防止白點的產(chǎn)生，而且還為最終熱處理做好必要的原始組織準備，保證軋輥輥身芯部和輥頸部位獲得良好的機械性能。因此制定合理的預(yù)備熱處理工藝規(guī)范是十分必要的。

在上述工藝規(guī)范中，9Cr2Mo冷軋輥輥坯在經(jīng)過950℃保溫的不完全固溶重結(jié)晶處理后，基本消除了鍛坯因局部過熱產(chǎn)生的粗晶及過熱組織，其后的快速冷卻方式目的在于防止網(wǎng)狀碳化物的析出，以及由于碳、鉻固溶重結(jié)晶時重新聚集而形成帶狀組織中的粗大碳化物。同時，輥坯在經(jīng)過650℃保溫完全擴氫處理后基本已完全解決了氫脆及白點的問題，從而完全達到了預(yù)備熱處理的目的。

結(jié)束語

一直以來，9Cr2Mo冷軋輥失效性的問題始終制約著軋輥的生產(chǎn)及綜合使用性能。經(jīng)過上述所有的工藝操作，9Cr2Mo冷軋輥輥坯已經(jīng)完全具備了最終熱處理所需要的組織條件，可以進行其后的球化退火、調(diào)質(zhì)、淬火＋回火等一系列關(guān)鍵的最終熱處理，最終制造出了符合要求的合格冷軋輥。可以說這是經(jīng)過了長期對于材料、工藝等一系列問題深入、細致的探索、研究和嘗試所取得效果的最好證明。