张文慈 秦建平 谷 霞 徐龙立

(太原科技大学材料科学与工程学院，山西030024)

当前，国内外板材厂家所使用的精轧轧辊大多数为高NiCr离心复合铸铁轧辊，其表面硬度在65HS～85HS之间，芯部材质为普通球墨铸铁。其生产过程是将熔炼好的高NiCr合金铁液，浇注在转动的模具当中，冷却到一定阶段后再填入普通的球墨铸铁铁液。轧辊裂纹是离心铸造生产复合轧辊的主要报废原因之一，而产生裂纹的原因主要有以下几方面：(1)化学成分；(2)涂料；(3)离心机速度；(4)冷型。

1 裂纹产生的原因

1.1 高镍铬轧辊化学成分分析

实践证明，轧辊的化学成分对轧辊的组织性能起主导作用。除冷却速度、冶炼工艺等因素外，各组成化学元素的含量也存在一定的相互影响与制约。其中碳元素的存在状态对轧辊的组织性能影响很大，而碳元素究竟以石墨或者渗碳体的状态存在，取决于铁水的成分、浇铸后铁水的冷却速度、合金元素的石墨化倾向程度以及铁水的熔炼工艺。在一定的冷却条件下，合理的增加含碳量，则会增加工作层内渗碳体的含量，降低白口层的深度，从而使轧辊的硬度增大，同时轧辊的脆性也会增高。但是如果碳含量过高，由于石墨化作用以及石墨偏析的存在，轧辊的硬度与强度反而会降低，还将导致白口层的组织脆化使轧辊热稳定性降低。

硅元素是比较强烈的石墨化元素，具有一定的脱氧效果，在铸造轧辊生产中起着调节性能的重要作用。但含量过高时会形成粗大的M C 型碳化物以及铁素体，导致组织的硬度和韧性降低。……