軋輥是軋鋼生產中的關鍵工具，其生產工藝直接影響軋輥的性能和使用壽命。以下是軋輥的主要生產工藝及相關介紹：

一、軋輥材料制備工藝

1. 鑄鐵軋輥材料制備

• 灰鑄鐵：通過熔煉鑄鐵（如灰口鑄鐵），加入適量碳、硅等元素，控制冷卻速度形成珠光體基體，具有良好耐磨性和工藝性，常用于低速軋機。
• 球墨鑄鐵：在鐵水中加入球化劑（如鎂、稀土），使石墨呈球狀分布，提高韌性和強度，適用于中板、帶鋼軋機。
• 高鉻鑄鐵：添加高含量鉻（12%~30%），形成碳化鉻硬質相，耐磨性極強，用于熱軋帶鋼、線材軋機工作輥。

2. 鑄鋼軋輥材料制備

• 碳素鋼與合金鋼：以碳為主要合金元素，加入錳、鉻、鎳等，通過調整成分優(yōu)化強度和韌性，適用于支撐輥、大型軋機。
• 高速鋼：含鎢、鉬、釩等合金元素，淬火后硬度高（HRC60~65），紅硬性好，用于高速軋制和薄規(guī)格板材。

3. 鍛造軋輥材料制備

• 采用優(yōu)質鋼錠（如合金結構鋼），通過鍛造工藝（鐓粗、拔長）細化晶粒、消除缺陷，提高材料致密度和力學性能，常用于大型鍛鋼支撐輥。

二、軋輥鑄造工藝

1. 砂型鑄造

• 工藝特點：使用砂型模具，將鐵水或鋼水澆入型腔，冷卻后成型。
• 優(yōu)勢：工藝簡單、成本低，適合生產中小批量、結構復雜的軋輥（如小型軋機工作輥）。
• 不足：表面精度低、晶粒粗大，耐磨性較差。

2. 離心鑄造

• 工藝原理：將金屬液注入旋轉的模具中，利用離心力使合金分布均勻，外層形成高硬度耐磨層。
• 應用：常用于生產高鉻鑄鐵、球墨鑄鐵軋輥，如熱軋帶鋼工作輥，可實現外層高硬度（HRC55~62）和內層韌性的結合。

3. 復合鑄造

• 雙金屬復合鑄造：外層采用高耐磨材料（如高鉻鑄鐵），內層用韌性材料（如球墨鑄鐵或鑄鋼），通過兩次澆鑄實現界面結合，提高軋輥綜合性能。
• 應用場景：冷軋工作輥、連鑄輥等，兼顧耐磨性和抗斷裂能力。

4. 電渣重熔（ESR）

• 工藝過程：利用電流通過熔渣產生的電阻熱熔化電極（軋輥材料），在結晶器中重熔凝固，消除夾雜物和氣孔，提高材料純凈度。
• 優(yōu)勢：適用于高端軋輥（如高速鋼、合金鍛鋼），組織均勻、性能穩(wěn)定，用于精密軋制。

三、軋輥熱處理工藝

1. 退火與正火

• 退火：緩慢加熱至臨界溫度以上，保溫后隨爐冷卻，消除鑄造應力，細化晶粒，改善切削性能。
• 正火：加熱后空冷，提高硬度和強度，適用于鑄鋼軋輥預處理。

2. 淬火與回火

• 淬火：將軋輥加熱至奧氏體化溫度，快速冷卻（如水冷、油冷），使基體組織轉變?yōu)轳R氏體，提高硬度（如高鉻鑄鐵軋輥淬火后硬度可達 HRC60 以上）。
• 回火：淬火后低溫回火，消除內應力，防止開裂，穩(wěn)定組織和性能。

3. 表面淬火

• 采用感應加熱、火焰加熱等方式對軋輥表面快速淬火，形成硬化層（深度 1~5mm），提高表面耐磨性，而芯部保持韌性，適用于鑄鐵軋輥。

四、軋輥機械加工工藝

1. 車削加工

• 使用車床對軋輥毛坯進行外圓、端面、孔加工，去除鑄造缺陷，形成基本輪廓，精度控制在毫米級。

2. 磨削加工

• 采用高精度磨床（如外圓磨床）對軋輥表面進行磨削，達到鏡面精度（粗糙度 Ra≤0.8μm），確保軋制板材表面質量。
• 關鍵參數：砂輪粒度、磨削速度、進給量需根據軋輥材料調整（如高速鋼軋輥需用立方氮化硼砂輪）。

3. 孔型加工

• 對于型鋼軋輥，通過數控銑削或電火花加工在輥身加工出特定孔型，滿足型鋼斷面形狀要求，精度要求高（誤差≤0.05mm）。

五、特殊生產工藝

1. 近終型鑄造技術

• 通過優(yōu)化模具設計和澆鑄工藝，使軋輥毛坯接近成品形狀，減少機械加工量，提高材料利用率（如中鋼邢機的型鋼軋輥孔型近終型鑄造技術）。

2. 涂層與表面強化

• 熱噴涂：在軋輥表面噴涂碳化鎢、陶瓷等耐磨涂層，厚度 0.1~1mm，提高耐磨性和抗腐蝕能力，用于冷軋輥。
• 激光表面合金化：利用激光束將合金粉末熔覆在軋輥表面，形成高硬度合金層，延長使用壽命。

3. 3D 打印（增材制造）

• 針對復雜結構軋輥（如異形孔型），采用金屬 3D 打印技術直接成型，縮短生產周期，實現個性化定制，但目前成本較高，處于研發(fā)應用階段。

六、工藝對比與應用場景

七、工藝發(fā)展趨勢

• 綠色化：推廣低污染鑄造工藝（如水玻璃砂替代樹脂砂），減少能耗和廢氣排放。
• 智能化：引入數字孿生技術優(yōu)化鑄造過程，通過 AI 算法預測軋輥壽命，實現精準生產。
• 高性能化：開發(fā)新型材料（如納米復合鑄鐵、粉末冶金高速鋼），提升軋輥在高溫、高速軋制下的可靠性