探索國內外冷軋工作輥的應用狀況（kuàng），冷軋（zhá）輥在工作過程中要承（chéng）受很大（dà）的軋製壓力，加上軋件的焊縫、夾雜、邊裂等問題，容 易（yì）導致瞬間高溫，使工作輥受到強烈（liè）熱衝擊造成（chéng）裂紋、粘輥甚至剝落而報廢。因此，冷（lěng）軋輥要有 抵抗因彎曲、扭轉、剪切應力引起的開裂和剝落的能力，同時也要有高（gāo）的耐磨性（xìng）、接觸疲勞強度 、斷裂（liè）韌性和熱（rè）衝擊強度等。

　　國（guó）內外冷軋工（gōng）作輥一般使用的（de）材質有GCr15、9Cr2、9Cr、9CrV、9Cr2W、9Cr2Mo、60CrMoV、 80CrNi3W、8CrMoV、86CrMoV7、Mo3A等。

　　20世紀50～60年代，這一時期的（de）軋（zhá）件（jiàn）多（duō）為碳素結構鋼，強度和（hé）硬度不高，所以軋（zhá）輥一般（bān）采用1.5%～2%Ｃｒ鍛鋼。此類鋼的終熱處理通常采用淬火加低溫回火，常見（jiàn）的（de）淬火方式有（yǒu）感應表麵 淬火和整體加熱淬火。其主要任務是考慮如何提高（gāo）軋輥的耐磨性（xìng）能、抗剝落（luò）性能，並提高淬硬層深（shēn）度，盡量保證軋輥表麵組織均勻，改善軋輥表層金屬組織的穩定性。

　　從20世（shì）紀（jì）70年代開始，隨著軋件（jiàn）合金化程度的提（tí）高，高強（qiáng）度低（dī）合（hé）金結構鋼(HSLA)的廣泛應用，軋（zhá）件的強度和硬度也隨之增加（jiā），對軋輥材料的強度（dù）和硬度（dù）也提出了更（gèng）高的要求，國際上普遍開 始采用鉻（gè）含量約2%的Cr-Mo型或Cr-Mo-V型鋼工作（zuò）輥，如我國一直使用的9Cr2Mo、9Cr2Mov和（hé）86CrMov7、俄羅斯的9X2MΦ、西德（dé）的86Cr2MoV7、日本的MC2等。這類材質的（de）合（hé）金化程度較低，在 經過終熱處理後，其淬硬層深度一般為12～15ｍｍ(半徑)，僅能滿足一般要（yào）求，而且使用中（zhōng）剝 落和裂紋傾向嚴重，軋製（zhì）壽命低。

　　通過改進熱處理方式（shì），即進行重淬1～2次，提高了該類軋輥的淬硬層，但每次（cì）重淬不僅需（xū）要（yào）一定的熱處理費用，而且會使軋輥直徑都要（yào）損失5mm左右，同時軋輥在經（jīng）過多次熱處理後容易變形，難以滿足高精度軋（zhá）輥的形位公差要求。因此（cǐ），研製深淬硬層冷（lěng）軋（zhá）輥（gǔn）不僅可以大幅度地降低冷軋（zhá）輥的消耗，減少軋輥在使用過程中的重新淬火次數，延長軋輥壽命，具有重大的（de）經濟效益（yì）。

　　為了減少重（chóng）淬消（xiāo）耗，提高（gāo）軋輥的淬硬層深度、接觸疲勞強度、韌性，延長其使用壽命，從20 世紀70年代後期到80年代中（zhōng）期，國內外開（kāi）始研究使用鉻含量在（zài）3%～5%的深淬硬層冷（lěng）軋工作輥（gǔn）鋼。3%鉻冷軋輥不需重淬，且有效淬硬層深度可達到（dào）25～30mm，5%Cr冷軋（zhá）輥（gǔn）有效淬硬層深度則達到 40mm，其耐磨性和（hé）抗事故（gù）性能（néng）也有顯著提高。在這一階段（duàn），國內試製了（le）9Cr3MoV鋼，國外一些製造廠也先後（hòu）開發推廣了深淬硬層冷軋（zhá）輥，如美（měi）國的（de）3.25%Cr鋼和5%Cr鋼，日本的KantocRP53、 FH13、MnMC3和MC5等。這些鋼都采用高碳高合金材料，具有良好的硬度和耐磨（mó）性，但軋輥（gǔn）淬硬表 麵脆性大，接觸疲勞壽命低，質（zhì）量不穩定。

　　為提高淬硬層深及接觸疲勞壽命，降低淬硬層脆性及過熱敏感性，同時也為滿足軋（zhá）件對冷軋工作輥力學性能和使用性能（néng）的進（jìn）一步要求（qiú），自20世紀80年代中、後期，國外軋輥生產廠對5%Cr冷軋輥鋼進行了化學（xué）成分的優化工作，主要是（shì）在5%Ｃｒ鋼中（zhōng）增加鉬（mù）、釩的含量或加入鈦、鎳等元素 。添加0.1%左右鈦的5%Cr鋼軋輥中，鈦以碳氮（dàn）化合物(TiCN)形式在（zài）基體中微細析出，經過摩擦損 耗後（hòu）TiCN脫落（luò），在軋輥表麵（miàn）形成劃痕（hén），使適度的粗度再生。在鍍錫板軋機的實際操作中，有效利 用粗糙度降低（dī）小的優點，從軋製初期就可高（gāo）速軋製。

　　在終熱處理過程中，對軋（zhá）輥鋼的淬火和加熱限製在奧氏體（tǐ）中含碳量不（bú）超過（guò）0.6%的（de）程度，然後進行盡可能（néng）強烈的（de）冷卻，這樣就可以得到較深的淬硬層。此時，軋輥的淬硬層組織除隱針馬氏體(以板條為主)外，尚有約4%的碳化物和10%左右的殘留（liú）奧（ào）氏體。軋輥的表麵硬度(包括殘餘壓應 力的影（yǐng）響)約為HS(D)95～99。後，用低溫回火將軋輥表麵硬度調整到規定值，低溫回火（huǒ）越充分，硬（yìng）度偏低時韌性越好，抗熱裂能力（lì）越高（gāo）。鉬、釩含量的增加導致淬火後鋼中含有較多（duō）的殘餘奧氏體（tǐ），回火後大部分又轉變為新馬氏體，這樣（yàng）就有助於提高軋輥硬度，增強（qiáng）耐磨性並降低磨損麵粗糙度。