高速钢离心复合铸造轧辊过渡区冶金熔合质量分析

于进涛 白云龙 赵文辉

(天津重型装备工程研究有限公司，天津300457)

高速钢离心铸造复合轧辊的正式采用是1988年从日本开始的，之后不久，欧美各国钢铁企业纷纷开发使用高速钢轧辊[1，2]，我国也在高速钢轧辊的制造方法、碳化物形态、热处理等诸多方面进行了广泛研究[3～5]。高速钢离心铸造复合轧辊具有工作层硬度高、耐磨性好、硬度落差小等优点，目前高速钢轧辊已广泛用于热连轧机生产。高速钢离心铸造复合轧辊的辊身工作层材料采用硬度高和耐磨性好的高速钢，辊颈和芯部材料采用强度高、韧性好的球墨铸铁，工作层材料采用离心浇注方式成形，然后与辊颈辊芯球墨铸铁采用静止浇注方式实现冶金熔合。借助离心复合铸造工艺将化学成分有很大差异的两种材料复合在一起，需要解决以下两个问题：(1)轧辊过渡区冶金熔合质量差异造成辊身剥落；(2)工作层材料中的合金元素大量溶入芯部球墨铸铁，而恶化芯部球墨铸铁力学性能。

1 试样制备

试样取自使用报废后的高速钢复合轧辊，化学成分如表1所示。

表1 高速钢离心铸造复合轧辊的化学成分(质量分数，%)Table 1 The chemical composition of high speed steel compound centrifugal casting roll (mass fraction, %)

为保证高速钢与球墨铸铁两种材料的冶金熔合质量，在离心浇注工作层之后，选择恰当时机离心浇注一定厚度的特定成分的中间层材料，一方面减缓工作层材料中的合金元素大量溶入芯部球墨铸铁中，另一方面可以在二者实现冶金熔合后降低材料的液相线温度，达到低温浇注芯部球墨铸铁的目的。……