支承辊的实质是支撑着工作辊，通过工作辊接触轧件可以减小工作辊直径、增强工作辊刚度的轧辊。支承辊是轧机中的重要部件，用来支承工作辊或中间辊，以防工作辊出现挠曲变形而影响板、带的产量及质量。支承辊的质量特征为辊身表面硬度高、硬度均匀性好、辊身淬硬层深、辊颈及辊身心部具有良好的强韧性; 支承辊的质量特征为耐磨性高、抗剥落性好和抗事故性强。

支承辊是轧机中的重要部件，用来支承工作辊或中间辊，以防工作辊出现挠曲变形而影响板、带的产量及质量。支承辊的质量特征为辊身表面硬度高、硬度均匀性好、辊身淬硬层深、辊颈及辊身心部具有良好的强韧性; 支承辊的质量特征为耐磨性高、抗剥落性好和抗事故性强。随着冷、热轧机向高速化、大型化、高精度方向发展，对支承辊的要求也在不断提高，从现代化冷、热连轧机组支承辊对材质、辊身硬度、均匀性、淬硬层深度、残余应力等方面的要求来看，选用锻钢支承辊更为合适。锻钢支承辊与复合铸钢支承辊相比，具有材质均匀、耐磨性及抗剥落性更优等特点。大型锻钢支承辊属高附加值产品，因其技术要求高，工艺复杂，制造难度大，生产工序多、周期长等原因，我国只有少数企业能生产，其产量不能满足市场需求，致使现代化冷、热连轧机企业所用大型锻钢支承辊不得不依赖进口。

1.在轧制过程中，支承辊对工作辊起支承作用，保证工作辊工作时刚度高、变形小，因此，支承辊应具有良好的刚度。

2.在使用过程中，支承辊始终与工作辊或中间辊滚动接触，极易产生加工硬化现象，在过载时局部屈服使硬化层底部产生皮下微裂纹，微裂纹扩展最终造成辊身剥落，这就要求支承辊具有较高的接触疲劳强度、合理的应力状态和抗裂纹扩展性能。

3.支承辊中部会因磨损而形成凹形，辊身两端接触应力剧增，从而导致剥落，故要求轧辊耐磨性优良，以延缓和减轻凹陷辊型的形成。

4.支承辊使用周期长，辊颈长期承受交变弯曲应力，为防止辊颈裂断，要求辊颈具有良好的屈服强度、韧性和抗断裂性能。

总之，辊身的高耐磨性、高屈服强度和高抗剥落性能与辊颈的高强度、高韧性和抗断裂性能的完美结合是支承辊必备的性能。

随着冷、热轧机不断向高速化、大型化、高精度方向发展，冷、热轧机工作辊硬度已经普遍提高，对与之配套的支承辊也提出了越来越高的要求。支承辊需与工作辊或中间辊的硬度保持恰当的匹配关系，一般支承辊硬度应比与之相配的工作辊或中间辊硬度低10～25HS。冷轧工作辊材料的Cr含量（质量分数）由2%到3%、5%甚至8% ～10%，为保证适当的Cr /C比，保证硬度、不损失耐磨性，含C量也在不断提高，但为适应剧烈的淬火冷却，含C量又有降低的趋势。锻钢支承辊材料的发展经历了以下几代。

第一代。沿用冷轧工作辊用高碳铬钢，含碳量0.80%～0.95%，Cr含量2%，常用的牌号有86CrMoV7、9Cr2Mo 等。我国上世纪80年代以前，整体锻钢支承辊基本都采用此种材料。随着支承辊用钢的发展，我国大规格整体锻钢支承辊已不再使用高碳铬钢，而一些小型轧机使用的1000mm以下的锻钢支承辊还有采用此类材料的。

第二代。3%Cr系列中碳支承辊用钢，含碳量0.40%～0.70%，有代表性的钢种为70Cr3Mo 钢，此后各轧辊生产厂陆续开发出50Cr3MoV、60Cr3Mo、40Cr3Mo 等钢种，同属于3%Cr 系列中碳支承辊用钢。我国Cr3 型整体锻钢支承辊是从上世纪80 年代以后武钢、宝钢冷热带钢连轧机陆续投产后，为适应高硬度整体锻钢支承辊市场需求而开始大量使用的，其中70Cr3Mo 钢最具代表性，结合差温热处理工艺，辊身硬度可达55～68HSD，淬硬层达50～100mm。近年来，新型现代化带钢连轧机支承辊硬度要求在进一步提高，一般为65～75 HSD，采用Cr3型钢生产必须降低回火温度才能达到此硬度要求，这对于残余应力的释放是不利的，增大了使用中辊身断裂的可能性。

第三代。4%～5%Cr 系列支承辊用钢，含碳量0. 35% ～ 0. 55%，此类材料支承辊的淬硬性、抗疲劳强度、抗事故性能均比以往材质支承辊有明显提高，己逐渐成为现代化板带轧机用高性能锻钢支承辊的主导用钢。Cr4、Cr5 支承辊用钢是一种碳含量在0. 4%～0.6% 之间、Cr 含量提高到4%～5% 并添加微量V 元素来细化支承辊心部组织的钢种，这种材料的轧辊耐磨性、抗剥落性能显著提高，尤其是Cr5 辊，基本杜绝了辊身表面剥落现象和断辊事故。国内十几家钢铁公司已先后采用Cr4、Cr5 钢制作支承辊，使用效果较Cr3 钢支承辊有明显改善。Cr4、Cr5 钢支承辊将在较长的一段时间内占据主导地位。为适应高速钢、半高速钢工作辊对支承辊更高性能的要求，将进一步研制更高含Cr 量的支承辊用新钢种。

据有关资料介绍，我国大大小小的轧辊制造厂有300余家，大多存在着生产规模小、产品单一、缺乏核心竞争力产品，致使产品结构严重失衡，低端轧辊严重过剩，高端轧辊产能不足，出现高技术含量、高附加值轧辊供不应求的状况。尽管前几年大量海内外资本涌入轧辊制造业，加快了轧辊制造业的发展，使轧辊产品质量得到大幅度提升，但大多是满足市场急需的规模扩张需求，并没有完全改变超大型、高技术轧辊仍要依赖进口的局面。

通常将辊身直径1.1m 以上的轧辊视作大型轧辊，大型锻钢支承辊主要用于现代化冷、热连轧机组中。冷、热连轧机组支承辊直径通常为1250～1630mm，辊身长度普遍为1400～2300mm ，锻件重20～70t，所用钢锭重69～119t。大型锻钢支承辊因其技术要求高，工艺复杂，制造难度大，生产工序多、周期长，热处理通常需在专用设备中进行，使其产能受到制约。国内具备供应大型锻钢支承辊的企业有一重、二重、中钢邢机、鞍钢机总、天津重机等；新建厂有马钢联合电钢轧辊有限公司 、中冶陕西轧辊公司 和常州轧辊制造公司等。具有一定规模且质量较稳定的锻钢支承辊制造厂是一重，其次是二重；2008年一重年产大型锻钢支承辊约1000t，二重约5000t，中钢邢机、鞍钢机总、天津重机三家总共约8500t。新建厂家的供货状况是: 马钢联合电钢轧辊有限公司年产大型锻钢支承辊重约10000t，最大辊身直径1676mm，最大成品辊质量70t; 中冶陕西轧辊公司年产锻钢支承辊10650t，最大成品辊质量50t，可覆盖2130以下的所有冷轧机及2250热连轧机所用锻钢支承辊；常州轧辊制造公司年产大型锻钢支承辊约6000 t，最大辊身直径1650mm，最大成品辊质量70t，可满足宝钢冷轧机、平整机、热轧机，八一钢铁、宁波钢铁热轧机组，及在建湛江热、冷轧机等对支承辊的需求。

国内各大钢厂使用的大型锻钢支承辊主要来自一重、二重、中钢邢机及国外引进。“十一五”期间新上马的宽带钢生产线，板材精度要求较高，高质量大型锻钢支承辊供需矛盾显得更加突出。宝钢、鞍钢等大型钢铁企业宽板带轧机每年都要从国外进口轧辊，宝钢热轧机组所用锻钢支承辊约75%是引进的，冷轧机组所用锻钢支承辊约12% 是引进的，这反映了我国锻钢支承辊总体制造水平、供货状况还有待进一步改善。

大型锻钢支承辊生产工艺流程为：原材料→炼钢（电炉冶炼、钢包精炼） →真空铸锭→锻造→锻后热处理→粗加工→第一次超声波探伤→预备热处理（调质）→半精加工→第二次超声波探伤→最终热处理（辊身表面淬火、回火）→精加工→综合检测（包括最终超声波探伤） →涂装、发货。

最终热处理是使支承辊达到使用要求的重要环节，随着对支承辊要求的不断提高，其最终热处理工艺也由过去的整体加热+ 淬火+ 回火改为辊身表淬+ 回火。此工艺中辊身的表淬尤为重要，它直接影响着辊身硬度及淬硬层深度，对产品的性能影响很大。

辊身表淬工艺应根据其综合使用性能和用户要求选定。大型锻钢支承辊先进的辊身表淬工艺有差温淬火（差温加热+ 喷雾冷却）和整体感应淬火（整体感应加热+ 喷雾冷却）两种。两种工艺的最大差异是淬火加热方式不同; 相似之处都是将锻件表面快速加热至相变温度以上而心部保持在相变温度以下，均采用喷雾冷却。喷雾冷却是以一定压力的水和压缩空气在喷嘴中混合呈雾状喷向辊件进行冷却，可通过调节风压、水压方便地调整冷却强度。

辊身表淬采用差温淬火工艺，即将半精加工后超声波探伤合格的支承辊坯先在台车炉中进行500～600℃整体预热，并保证辊身内外温度均匀一致，然后再将支承辊转入差温加热炉及喷雾淬火设备，进行辊身的差温加热及淬火处理。差温加热炉的特点是加热速度快，1.5～2 h 内即可将支承辊的表面温度由500℃升到1000 ℃以上; 加热均匀，工件在炉内每隔一定时间旋转90°；加热层深，支承辊在炉内保温4 h 左右加热层深度可达200 mm 左右。辊身采用差温淬火工艺表淬的优点是，当辊身一定深度的表层达到淬火温度时，心部仍处于奥氏体化温度以下温度，经激烈的喷淬后可保证心部具有较小的拉应力，从而提高支承辊的抗事故能力。

差温淬火工艺在国内大型锻钢支承辊最终热处理工艺中属先进、成熟的工艺。Cr3～Cr5 钢大型锻钢支承辊采用差温淬火工艺所生产的支承辊辊身表面硬度为55～71HSD，淬硬层深度≤100mm，硬度均匀性为±2HSD，淬火组织为贝氏体，韧性、强度较好，适用于钢厂一般硬度和淬硬层深度要求的锻钢支承辊。但此工艺难以生产辊身硬度>72HSD的马氏体组织的高硬度支承辊。

辊身表淬采用整体感应淬火工艺，即将半精加工后、超声波探伤合格的支承辊辊身进行整体感应加热然后喷雾淬火，国内有的新建大型锻钢支承辊生产厂拟采用此工艺。

整体感应淬火工艺在国外大型锻钢支承辊制造业中已经应用，在国际上属最先进的最终热处理工艺，日本JCFC（日本铸锻钢公司） 、日立和关东公司均已采用此工艺。我国还没有这种生产工艺，宝钢2050 热轧机支承辊曾试用过JCFC公司用整体感应淬火热处理工艺生产的大型锻钢支承辊，使用效果非常好。据有关专家介绍，Cr3～Cr5 钢大型锻钢支承辊采用整体感应淬火工艺所生产的辊身表面硬度为60～80HSD，淬硬层深度≥100mm，硬度均匀性为±1.5HSD，淬火组织为马氏体或马氏体+贝氏体。

由此可见，大型锻钢支承辊最终热处理工艺的首选应是整体感应淬火处理，经此工艺生产的大型锻钢支承辊综合使用性能优于差温淬火处理的产品。为了缩小与国外轧辊制造业的差距，建议轧辊制造厂与有关科研单位、大专院校密切合作，加紧研发整体感应淬火处理技术，力争在较短时间内填补这一国内空白，并早日应用于轧辊制造。之所以希望国内大型锻钢支承辊的最终热处理选用整体感应淬火处理工艺，还基于以下原因。

1.随着对板型要求的不断提高和板型控制技术CVC、HC的应用，对于冷轧连续退火、热镀锌四辊平整支承辊，要求马氏体基体组织、辊身硬度72～78HSD，必须采用整体感应淬火处理才能达到。

2.随着热轧机工作辊半高速钢、高速钢材质的广泛应用，支承辊的硬度及耐磨性要求也不断提高，采用差温淬火处理工艺难以达到要求。

3.随着市场需求量的不断增大，生产成本的压力愈来愈大，要求支承辊的换辊周期与检修周期同步、换辊周期更长，要求支承辊辊身表面的耐磨性及抗事故性能更好，选用整体感应淬火处理工艺更为适合。

4.整体感应淬火处理在最终热处理工艺中最为先进，定能生产出一流的锻钢支承辊，使锻钢支承辊在耐磨性、断裂韧度、抗疲劳剥落等性能方面得到极大的提升，缩小与国外的差距。

5.整体感应淬火热处理工艺的实施，可填补国内辊身表面淬火工艺的又一空白，属国内首创，属世界先进水平。

我国轧辊制造业要想在激烈的市场竞争中生存、发展，有力支撑钢铁主业，生产出高技术含量、高附加值的轧辊，适应国内外现代化轧机用辊需求，达到与国外企业抗衡的水平，必须不断增强自主创新能力，有针对性和有效地进行新材料研究、新产品开发和工艺改进与创新，同时还须改变我国轧辊制造业所存在的“小而散、多而乱”的现状，开展战略性重组与合作，实施强强联合共同发展，充分发挥大型轧辊制造企业的优势，创自己的品牌，这样才能对抗外来的竞争，最终超越世界同行。