大截面造纸辊筒原始钢锭直径超过 600mm,铸态钢锭轴心普遍存在疏松、偏析缺陷,传统单次锻压无法焊合轴心孔隙。分级锻压成型工艺分为三火次锻压成型:第一火次整体镦粗,压缩钢锭高度提升致密性,焊合轴心疏松孔隙;第二火次拔长预成型,塑造辊筒基础外形;第三火次局部辊身表层锻压强化,细化辊面受力区域晶粒。三火次锻造整体锻造比≥3.5,依靠 15000 吨压机大压力充分渗透钢锭轴心,彻底击碎铸态粗大柱状晶,轴心孔隙完全焊合,锻件整体致密度均匀一致。

锻造温度实行分段控温,钢锭表层温度 1140℃、轴心温度 1100℃再开展锻造,缩小坯料表里温差,避免锻造后表里晶粒尺寸差距过大。锻后立式缓冷 28 小时,缓慢释放巨型辊筒锻造应力,防止冷却收缩不均产生内部微裂纹。

金相组织优化依靠梯度调质热处理实现:辊筒入炉整体升温至 855℃保温充分奥氏体化,淬火阶段采用 “表层快速油冷、轴心缓慢冷却” 梯度冷却模式,表层快速淬火形成细密回火索氏体保障耐磨性能,轴心缓慢冷却避免淬火开裂同时完成淬透;560℃整体高温回火,最终辊筒锻件表层细密耐磨组织、轴心高韧性组织平稳过渡,横截面金相检测无明显组织分界线,硬度差值控制≤10HB。

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