1、隨著軋鋼技術(shù)的快速發(fā)展，對具有長壽命、高可靠性軋輥的需求日益增長，因此，軋輥新的發(fā)展方向是雙金屬復(fù)合軋輥。其特點是工作層為具有優(yōu)良耐磨性能的材料，而芯部是具有良好韌性的材料，解決了單一材質(zhì)軋輥耐磨性和韌性之間的矛盾，例如高速鋼復(fù)合軋輥。高速鋼復(fù)合軋輥具有硬度高、紅硬性好、耐磨性強等優(yōu)點，在軋鋼行業(yè)具有良好的應(yīng)用前景。本文以此為研究背景，對高速鋼復(fù)合軋輥及制備工藝進行了系統(tǒng)的研究。 首先，采用二維傳熱模型對輥芯表面在不同預(yù)熱溫度下

2、的靜態(tài)鑄造高速鋼復(fù)合軋輥的凝固過程進行了數(shù)值模擬，結(jié)果表明：復(fù)合軋輥的凝固過程隨著輥芯預(yù)熱溫度的不同呈現(xiàn)出不同的特點。當(dāng)預(yù)熱溫度較低時，其最后凝固的位置位于工作層金屬中間區(qū)域，當(dāng)預(yù)熱溫度較高時，最后凝固的位置位于工作層金屬和輥芯之間的界面上。為了保證外層金屬和輥芯的冶金復(fù)合，適宜的輥芯表面預(yù)熱溫度為1300℃左右。 采用靜態(tài)鑄造法研究了輥芯表面助溶劑或其他保護劑對高速鋼復(fù)合軋輥復(fù)合的影響。靜態(tài)鑄造實驗結(jié)果表明，輥芯表面涂抹助溶劑

3、后，界面處存有較多的夾雜物，軋輥的復(fù)合質(zhì)量并不理想。而在輥芯表面車、磨光潔，并在澆注前進行酸洗的情況下，不涂抹任何試劑，就可獲得復(fù)合良好的雙金屬界面。 采用電磁感應(yīng)加熱方式對輥芯高溫預(yù)熱后進行高速鋼復(fù)合軋輥液固結(jié)合的靜態(tài)鑄造實驗以研究復(fù)合界面及高速鋼的凝固組織。實驗結(jié)果表明，當(dāng)用電磁感應(yīng)將輥芯表面預(yù)熱到較高溫度時，高速鋼復(fù)合軋輥的界面出現(xiàn)了混熔組織，線掃描分析證明復(fù)合界面出現(xiàn)成分擴散層。在復(fù)合界面附近，高速鋼中的合金元素向輥芯發(fā)

4、生了明顯的擴散，界面附近的硬度也有所提高，表明復(fù)合界面結(jié)合良好。 對靜態(tài)鑄造實驗制備的高速鋼復(fù)合軋輥試樣進行熱處理，研究軋輥復(fù)合面及高速鋼組織結(jié)構(gòu)及性能的變化。研究結(jié)果表明：適宜的熱處理工藝能夠擴大界面互熔及擴散層的厚度，通過熱處理，高速鋼中的鑄態(tài)殘余奧氏體消除，基體獲得了細小的針狀馬氏體組織，碳化物也最終轉(zhuǎn)變?yōu)橛懈呶⒂^硬度及穩(wěn)定性的M6C和MC型碳化物，有利于高速鋼復(fù)合軋輥性能的提高。 最后，以靜態(tài)鑄造實驗為依據(jù)，對高