，增強(qiáng)耐磨性并降低磨損面粗糙度。
傳統(tǒng)熱軋輥材料的選用及熱處理工藝
熱軋輥常工作在700℃～800℃的高溫環(huán)境
，與灼熱的鋼坯相接觸
，需要承受強(qiáng)大的軋制力，同時(shí)表面要承受軋材的強(qiáng)力磨損
，反復(fù)被熱軋材加熱及冷卻水冷卻
，經(jīng)受溫度變化幅度較大的熱疲勞作用。這就要求熱軋輥材料必須具有高的淬透性
、低的熱膨脹系數(shù)
、高的熱傳導(dǎo)能力和高的高溫屈服強(qiáng)度及高的抗氧化性。
國內(nèi)曾經(jīng)使用過鍛鋼軋輥和無限冷硬鑄鐵軋輥
，除普通冷硬鑄鐵外
，還有低鎳鉻鉬、中鎳鉻鉬
、高鎳鉻鉬鑄鐵材料
，高檔次的冷硬鑄鐵材料為高鎳鉻鉬冷硬鑄鐵。這類材質(zhì)軋輥的缺點(diǎn)是硬度低
，耐磨性不好
。后來采用了球墨復(fù)合鑄鐵軋輥，相對(duì)而言
，使用壽命提高了幾倍
，至今仍然在使用。國外則一般采用半鋼和高硬度特殊半鋼材質(zhì)
，對(duì)克服表面粗糙和抗磨損都很有效
。
為了提高熱軋輥的表面耐磨性，熱軋輥的材料不斷地得到改進(jìn)
，其基本的發(fā)展過程是從冷硬鑄鐵到高鉻鑄鐵到半高速鋼和高速鋼
。
高鉻鑄鐵軋輥的化學(xué)成分為：2.0%～4.0%C，10%～30%Cr
，0.15%～1.6%nI
，0.3%～2.9%Mo。其本質(zhì)是一種高耐磨性的高合金白口鐵，鉻含量一般在10%～15%
，其碳化物主要是M7C3型
，與白口鑄鐵的連續(xù)的M8C型碳化物不同，它不但具有良好的耐磨性
，還有較高的硬度(HV可達(dá)1800)
，基體為奧氏體、馬氏體
，因而其硬度和韌性結(jié)合較好
。實(shí)際的軋制生產(chǎn)表明，高鉻鑄鐵軋輥有較好的抗熱裂性能
，原因是軋輥表面生成一層致密且有韌性的鉻的氧化膜
，能減少熱裂紋的數(shù)量和深度。因此
，高鉻鑄鐵輥在20世紀(jì)80年代被非常廣泛用于精軋前架
。目前，高鉻鑄鐵復(fù)合軋輥已廣泛用作熱軋帶 (鋼)連軋機(jī)
，粗軋和精軋前段工作輥
、寬中厚板；粗軋和精軋工作輥及小型型鋼和棒材軋機(jī)精軋輥等
。
高鉻鑄鐵軋輥的熱處理有兩種形式
，一是低于臨界轉(zhuǎn)變溫度的亞臨界熱處理，另一種是高于臨界點(diǎn)A3的高溫?zé)崽幚?div id="d48novz" class="flower left">
。高鉻軋輥表面材料的珠光體基體
，希望具有極細(xì)的片間距，并在基體上有大量彌散分布的二次碳化物
，要求有盡量低的殘余奧氏體和殘余應(yīng)力
，所以一般選用后一種形式的熱處理，具體為正火加回火
。
高速鋼作為熱軋輥材料的應(yīng)用在1988年始于日本
，20世紀(jì)90年代初期美國和歐洲也進(jìn)行了研制，我國在20世紀(jì)90年代后期開始研制和使用高速鋼軋輥
。一般高速鋼的成分為1%～2%C
，0%～5%Co，0%～5%Nb
，3%～10%Cr
，2%～7%Mo，2%～7%V
，1%～5%W。因?yàn)閾碛写罅靠尚纬蓮?qiáng)碳化物的合金元素如W和V
，其最終的顯微組織含有大約10%～15%具有極高硬度和高溫穩(wěn)定性的碳化物
，所以在高溫下工作能保持較高的強(qiáng)度和硬度
。其工作層硬度高，可達(dá)到80～85HS
，具有較好的耐磨性和抗熱裂性
，軋輥表面沒有出現(xiàn)熱裂紋，一般沒有剝落現(xiàn)象
。
近年來國外在熱軋薄板粗軋機(jī)架采用半高速鋼軋輥也獲成功
，其耐磨性是高鉻鋼軋輥的2倍，且咬入性能和抗熱疲勞性能好
，因而成為熱軋薄板粗軋機(jī)架和線棒材中軋機(jī)架軋輥的理想選擇
，半高速鋼的化學(xué)成分范圍為：1.5%～2.5%C，0.5%～1.5%Si
，0.4%～1.0%Mn
，1.0%～6.0%Cr，0.1%～4.0%Mo
，0.1%～3.0%V
，0.1%～4.0%W。
高速鋼熱軋輥的熱處理方式一般采用淬火加回火
，在加熱到高溫時(shí)
，鋼中的二次碳化物充分溶解，一次共晶碳化物部分溶解
。這些碳化物所含有的碳和合金元素溶入奧氏體中
，增加了奧氏體中碳和合金元素的含量。在淬火時(shí)它們固溶于貝氏體和馬氏體中
，而在回火時(shí)析出了彌散的碳化物
，使鋼呈現(xiàn)出比淬火時(shí)硬度還要高的二次硬度。因此為了增加基體的硬度
，應(yīng)提高淬火溫度
，同時(shí)，為了防止基體中出現(xiàn)塊狀粗大的碳化物
，應(yīng)盡量降低淬火溫度
，一般確定最佳淬火溫度為1050℃～1150℃，同時(shí)回火溫度為550℃～600℃
。
為了保證基體中含有大量彌散分布的球狀MC型碳化物
，應(yīng)增加V含量，但V不宜過高
，因?yàn)閂會(huì)降低淬透性
，凝固時(shí)生成粗大的一次碳化物，淬火時(shí)不能完全溶入奧氏體，從而降低了斷裂韌性
，同時(shí)還會(huì)降低軋輥的表面粗糙度
。
焊管軋輥的發(fā)展趨勢(shì)
冷軋輥的發(fā)展方向?qū)⑹窃谶M(jìn)一步提高強(qiáng)度硬度和淬硬層深度的同時(shí)，保證一定的韌性
。大型冷軋工作輥將普遍采用含釩
、銑、鎳等元素的改進(jìn)型5%Cr鋼制造
。為提高材料的淬透性
，Cr的含量將進(jìn)一步增加，如8%～10%Cr及更高鉻的鍛鋼已開始用于實(shí)際生產(chǎn)
，但含Cr量的增加會(huì)導(dǎo)致較差的韌性
，因此需要適當(dāng)平衡C和Cr含量，在較低的溫度下淬火獲得所需要的冷軋輥硬度
，從而減少軋輥的斷裂和降低其斷裂敏感性
。
另外，隨著鍛件制造技術(shù)的進(jìn)一步完善
，高鉻鋼工作輥將更多地應(yīng)用于大型冷連軋機(jī)
。5%Cr及其含釩的改進(jìn)型鋼廣泛用于大型支承輥鍛件，高鉻含量的大型鍛鋼支承輥進(jìn)入實(shí)用階段
。大型冷軋工作輥要求采用電渣重熔錠鍛制
，而大型支承輥鍛件用鋼則被廣泛采用鋼包精煉并真空除氣的冶鑄工藝生產(chǎn)，鋼水的純凈度均達(dá)到較高水平
。
熱軋輥工作在交變的高溫和力的作用下
，其表面反復(fù)受到摩擦，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的磨損
，因此熱軋輥的發(fā)展主要在于進(jìn)一步提高其耐磨性
。在實(shí)際的軋制生產(chǎn)中，表面淬火和滲碳強(qiáng)化處理的熱軋輥己不能滿足對(duì)其高耐磨性的要求
，但整體的高速鋼或硬質(zhì)合金軋輥成本極高
，對(duì)于軋輥芯部材料將造成浪費(fèi)。因此
，軋輥的生產(chǎn)迫切需要進(jìn)行表面處理
，將硬質(zhì)合金或陶瓷材料熔覆在軋輥的表面作為軋輥的工作表層。表面鍍鉻
、火焰噴涂
、等離子噴涂以及激光毛化都是工具表面合金強(qiáng)化技術(shù)，將進(jìn)一步用于提高的軋輥的性能
。
總之
，合理選材及采用合適的熱處理方式高質(zhì)量地制造軋輥
，可以節(jié)約大量的輥材，降低軋鋼生產(chǎn)成本
，同時(shí)提高軋輥的質(zhì)量和產(chǎn)量
。因此，應(yīng)重視軋輥選材的新動(dòng)向
，從軋鋼的實(shí)際條件出發(fā).開發(fā)軋輥的新材質(zhì)，提高軋輥的制造質(zhì)量
。
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