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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。
例如，轧辊表面和芯部间的温差在70℃时轧辊会增加100MPa的纵向热应力，温差越大，增加的热应力越大。与产生脆性断口的轧辊相比较，产生韧性断口的轧辊的芯部材料韧性更好，更不容易出现断裂。
导致轧辊失效的应力共有四种：
一、制造过程中的残余应力；
二、轧制过程中的机械应力；
三、轧制过程中轧辊的组织应力；
四、轧辊内外温差造成的热应力。如果是因为制造残余应力过大产生断裂，断辊通常发生在轧辊初始上机使用的前几次，且为开轧的前几块轧材。此次断裂的轧辊已经上机轧制了四次，工作层消耗了14mm，因此不应是因制造残余应力形成的断裂。
高速钢中含有较多的W、Cr、Mo和V等元素，而这些元素及其形成的碳化物密度差大，在普通离心铸造条件下，高速钢轧辊元素偏析严重。日本川崎制铁公司分析了离心铸造高速钢轧辊偏析主要是MC型碳化物的偏析，严重影响轧辊的耐磨性，研究发现MC型碳化物主要是一次结晶VC的偏析，因VC与钢水的密度相差较大所致。防止VC偏析方法是采取添加Nb元素提高MC型碳化物密度，并限制添加偏析元素W和Mo，选择基本成分2.0%C-6.0%V-7.0%Cr-2.5%Mo，添加1.0%~1.5%Nb进行试验，其结果由于生成密度较大的MC型复合碳化物（V、Mo和Nb系碳化物），其密度与钢水密度相接近，使VC减少，有效地控制了离心铸造高速钢轧辊的碳化物偏析。但是，无W低Mo高速钢轧辊红硬性明显下降，耐磨性降低。此外，Nb提高钢的淬火温度，降低二次硬化峰值出现的温度，高速钢铸造成形过程中Nb系的MC型碳化物较V系的MC型碳化物粗大，
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