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二、 铸钢系轧辊
铸钢系轧辊可分为两类：钢轧辊（含碳量0.4-1.4%）和半钢轧辊（含碳量1.4-2.4）钢轧辊含碳量低，故硬度较低，其组织一般由铁素体和珠光体组成，随着含碳量增加，铁素体量减少，珠光体量增加。为提高硬度，可加入Cr、Ni、Mo等合金元素，或者进行特殊热处理，由于钢轧辊具有高的抗拉强度和韧性，适用于轧制温度高、轧制载荷大的开坯轧机或初轧机，也可用做支撑辊。如进行特殊热处理，得到HS90以上的高硬度，亦可用做冷轧工作辊。
半钢轧辊含碳量在铸钢辊和铸铁辊之间，其组织主要由珠光体构成，并含有一定的碳化物，因此，其强度比铸钢轧辊稍高，比铸铁轧辊低，其硬度比一般铸钢轧辊高半钢轧辊的最主要特点是内部硬度降落很小，因此，特别适用于制造深孔型轧辊，
式中D为工作辊辊径；μ为摩擦系数；K为金属平面变形抗力；E为机械弹性模量。为了轧制出更薄的板带材，必须减小工作辊辊径，采用高效的工艺润滑剂(见塑性加工工艺润滑)，减小金属的变形抗力，增加轧辊的弹性模量，有效地减小轧辊的弹性压扁。现代20辊轧机上采用直径小达10mm的碳化钨轧辊，可轧制厚度小到0．001mm的极薄带钢。
工程上，一般可按下式确定工作辊辊径与成品带材厚度的比例关系 D≤1000h
当增加中间退火和轧制道次时 D≤2000h
采用异步轧制技术可突破上述最小可轧厚度的限制，其原理已不同于一般的轧制理论。
不论热轧或冷轧，轧相都是实现轧制过程中金属变形的直接工具，因此，对轧辊质量要求严格。
一是纯净的冶金质量，二是组织的均匀性。我国目前主要使用含铬2%左右的冷轧辊材质，HS90以上的工作层在10mm左右，而新开发的含铬5%的Cr5系列冷轧辊， HS90以上的工作层在30mm以上，Cr 5系列冷轧工作辊在各方面体现出的优良性 能，必将逐步替代传统上使用的Cr 2系列冷辊，成为冷轧工作辊的发展方向。
钢锭经锻造加工生产的轧辊。锻造能将钢锭内部的疏松、缩孔等冶金缺陷锻合，将粗大的铸造组织破碎从而获得组织致密、成分均匀的高质量轧辊。锻钢轧辊比同类铸造轧辊有更好的强韧性、表面硬度均匀性和抗疲劳性能。(表1)为适应不同轧机和轧制条件的具体要求，可在轧辊用钢中加入不同合金元素，提高轧辊使用性能。
锻钢轧辊(forged steel roll)
钢锭经锻造加工生产的轧辊。锻造能将钢锭内部的疏松、缩孔等冶金缺陷锻合，将粗大的铸造组织破碎从而获得组织致密、
使钢水凝固后与锻钢轴形成冶金结合。随着钢液不断注入，不断凝固，结晶器向上移动，最终形成外层为高速钢，辊芯和辊颈为锻钢的复合轧辊。由于外层材料经电渣精炼，洁净度高，可满足冷轧的要求，用作冷轧工作辊。日本日立公司用ESR法生产了尺寸为φ425 mm × 1880 mm的冷轧半高速钢轧辊。ESR法存在的 问题是成本较高，且难以制造较大的轧辊，另外，电渣渣料中含较多的CaF，会逸出HF、SiF4、SF6等有害气体，危害工人健康，造成环境污染。ESR法生产的半高速钢辊坯经轻锻后，在1060℃淬火和500℃回火后加工成轧辊，表面硬度为97 HS，有良好的耐磨性和抗事故能力。 我国科学家也发明了电渣熔铸制造复合轧辊方法。以预先制造好的辊芯为电渣熔铸的内结晶器，以需复合的轧辊外套层材料为电渣熔铸的自耗电极。该装置外结晶器的内径和连体双U形坩埚金属液出口的直径等于需复合的复合轧辊的外径；自耗电极的熔化速率控制在100-1000 kg/h。自耗电极可为一根或两根以上。该方法可使复合轧辊获得较窄的过渡层和良好的复合性能。
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带钢热轧机上的轧辊即为高速钢复合轧辊，辊套采用高速钢材料，与高铬铸铁轧辊相比，高速钢复合轧辊的力学性能已显示出明显的优势。但由于高速钢复合轧辊工作层的基体上通常分布着组织粗大、脆性高的碳化物，导致辊面的硬度和热疲劳性能不佳，耐磨性较差，使用寿命较短，换辊频度上升，加上成本因素综合考虑，仍不能完全取代高铬铸铁轧辊。针对上述问题，本文开展了影响高速钢组织与性能的研究，对加入钒、铌等合金元素的轧辊用高速钢试件进行了淬火与回火热处理试验，分析了淬火温度、回火温度对高速钢硬度的影响，并通过金相组织显观察和能谱分析，研究了高速钢中碳化物的主要类型，制定了能获得更多颗粒状弥散分布碳化物的热处理工艺参数，进而为高速钢复合轧辊的实际生产提供了依据。
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