熱軋輥是軋製生產(chan) 的關(guan) 鍵部件，其中，合金球墨鑄鐵軋輥因具有良好的導熱和抗熱疲勞能力而常被用作中軋過渡道次軋輥。這些軋輥不僅(jin) 工作時受到較大的工作壓力及衝(chong) 擊作用，而且表麵直接和高於(yu) 1000℃的的高溫軋材接觸，因而容易導致磨損和熱疲勞。大型軋鋼機的軋輥，尺寸大、精度高、價(jia) 格昂貴，頻繁的更換致使鋼廠的噸鋼軋輥成本相當高昂。因而，采用適當的工藝對軋輥表麵進行強化處理，提高工作表麵的耐磨性和抗熱疲勞性，是目前鋼鐵企業(ye) 降低成本、提高工效的有效措施。本文對750mm×900mm的合金球墨鑄鐵熱軋輥進行了激光表麵強化處理，處理後使軋輥表麵的硬度較基體(ti) 硬度提高了29～39HRC，達到60HRC以上。經過一年多生產(chan) 實踐證明，激光表麵處理後的球鐵軋輥的過鋼量從(cong) 原來的11500噸提高到29000～33000噸；是原過鋼量的2.52～2.87倍，且軋輥表麵磨損均勻，強化效果十分明顯。這樣不僅(jin) 大大降低了軋鋼成本，減少了停機換輥時間，提高了軋機的生產(chan) 效率，而且降低了軋鋼工人的勞動強度，獲得了顯著的經濟效益和社會(hui) 效益。

　　試驗表明，采用2.4千瓦的激光功率，5毫米直徑的激光光束，每秒7毫米的掃描速度，可以獲得深達1.69毫米的表麵硬化層，硬度可達62HRC。其顯微組織由0.23毫米厚的熔凝層與(yu) 1.46毫米厚的相變層所組成。最表麵的熔凝層組織較複雜，由於(yu) 激光處理時碳化物基本溶解，造成組織中碳和合金元素Cr，Ni含量較高，在隨後冷卻轉變中形成胞狀奧氏體(ti) 組織，殘留奧氏體(ti) 量很多，硬度值波動較大。相變層的硬度值達到最大，而且在整個(ge) 厚度區基本保持一致。這是因為(wei) 該區域在快速加熱下仍保留了較多的碳化物，並使其呈細小的分布狀態，隨後冷卻時組織轉變為(wei) 高碳馬氏體(ti) 和較少量的殘留奧氏體(ti) ，故硬度值較高。值得指出的是，硬化層的硬度分布幾乎無變化梯度，這對提高零件的耐磨損壽命十分重要。常規熱處理硬化層的硬度從(cong) 表麵到內(nei) 部有明顯的硬度下降梯度，表麵硬度最高，耐磨性最好，但隨著服役時間增加，表麵逐漸被磨去，接觸麵的硬度值逐漸降低，磨損隨之加劇，最終導致因磨損量過大而失效。而激光淬火的硬化層硬度值保持在高值，當表麵磨去後，新的接觸麵的硬度值並未下降，耐磨性仍然很好，因而不會(hui) 發生磨損隨之加劇的現象，大大提高了耐磨損壽命。另一方麵，相變硬化層裏還具有較高的壓應力，這也有利於(yu) 改善軋輥的耐磨性和抗熱-機械疲勞性。

　　軋輥的激光表麵處理工藝簡單易行，成本低廉，具有很好的應用前景。但是，處理後的硬化層內(nei) 容易產(chan) 生裂紋，這是由於(yu) 軋輥體(ti) 積龐大，冷卻速度很大，軋輥表層的殘餘(yu) 應力很大的結果。合理選擇激光功率、掃描速度等工藝參數以避免裂紋的產(chan) 生是該方法必須注意的關(guan) 鍵。