Ｍａｒ．２００７Ｖｏｌ．５６
Ｎｏ．３
铸造
・２７９・
ＦＯＵＮＤＲＹ电磁复合铸造轧辊界面组织和性能研究
许春伟１，李
炎１，魏世忠１，２，龙
锐２
（１．河南科技大学材料科学与工程学院，河南洛阳４７１００３；２．河南省耐磨材料工程技术研究中心，河南洛阳４７１００３）
摘要：采用电磁半连续复合铸造装置浇注以４５＃钢为芯轴、高铬铸铁为耐磨层的复合轧辊。在保温时间为１８０￣５４０ｓ，
研究了界面组织的形貌特征和微区元素分布，并测试了结合界面的力学性能。结果表明：电磁复合铸造高铬铸铁轧辊界面由扩散层和激冷凝固层组成；在本试验范围内，界面宽度为５０￣９５μｍ；复合界面两侧发生成分扩散，其中Ｃｒ元素的扩散最明显；保温时间延长，耐磨层中的Ｃｒ向芯轴表层的扩散越来越充分；界面两侧显微硬度差别很大，但在界面处无突变；随着保温时间的延长，界面冲击韧性先小幅升高后缓慢下降，剪切强度先升高后缓慢下降；保温时间３００ｓ时，冲击韧性和剪切强度均达到最大值。
关键词：复合铸造；界面；显微组织；性能中图分类号：ＴＧ２５１．２
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１－４９７７（２００７）０３－０２７９－０５
ＳｔｕｄｙｏｎＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＰｒｏｐｅｒｔｙｏｆＣｏｎｔａｃｔＳｕｒｆａｃｅＡｂｏｕｔ
ＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＤｏｕｂｌｅＰｏｕｒｉｎｇＣａｓｔｉｎｇＲｏｌｌｓ
ＸＵＣｈｕｎ－ｗｅｉ１，ＬＩＹａｎ１，ＷＥＩＳｈｉ－ｚｈｏｎｇ１，２，ＬＯＮＧＲｕｉ２
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１００３，Ｃｈｉｎａ；２．ＨｅｎａｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＷｅａｒｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１００３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｏｍｐｏｕｎｄｒｏｌｌｗａｓｐｒｏｄｕｃｔｅｄｂｙｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｏｆｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｈｅｍｉｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｏｍｐｏｕｎｄｃａｓｔｉｎｇ．ＨｉｇｈｃｈｒｏｍｉｕｍｃａｓｔｉｒｏｎｈａｓｂｅｅｎｕｓｅｄａｓｗｅａｒｌａｙｅｒｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＮｏ．４５ｓｔｅｅｌｈａｓｂｅｅｎｕｓｅｄａｓａｘｅｓｍａｔｅｒｉａｌｉｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｗｈｅｎｔｈｅｈｏｌｄｔｉｍｅｉｓｆｒｏｍ１８０ｓｔｏ５４０ｓ，ｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｂｏｎｄｉｎｇｉｎｔｅｒｆａｃｅｗａｓａｎａｌｙｓｅｄ，ａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｗａｓｔｅｓｔｅｄａｒｏｕｎｄｂｏｎｄｉｎｇｉｎｔｅｒｆａｃｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔ，ｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｉｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｈｅｄｉｆｆｕｓｉｏｎｌａｙｅｒａｎｄｃｈｉｌｌｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄｌａｙｅｒ．Ｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｉｍｅｏｆｔｈｅｈｏｌｄ，ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｉｎｔｅｒｆａｃｅｉｓ５０－９５μｍｉｎｔｈｉｓｔｅｓｔ，ａｎｄｉｔａｄｄｓｇｅｎｔｌｙ．Ｅｌｅｍｅｎｔｓｆｒｏｍｂｏｔｈｍａｔｅｒｉａｌｓｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｅｍｕｔｕａｌｌｙｉｎｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｂｏｎｄｉｎｇｐａｄ，ａｎｄｃｈｒｏｍｉｕｍｄｉｆｆｕｓｅｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙ．Ｃｈｒｏｍｉｕｍｄｉｆｆｕｓｅｓｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅ．Ｔｈｅｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｗｅａｒｌａｙｅｒａｎｄａｘｉｓｉｓｖｅｒｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔ，ｂｕｔｉｔｃｈａｎｇｅｓｇｅｎｔｌｙｉｎｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅ．Ｔｈｅｉｍｐａｃｔｔｏｕｇｈｎｅｓｓａｄｄｓａｆｅｗｂｅｆｏｒｅｄｏｗｎｇｅｎｔｌｙｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｉｍｅｏｆｔｈｅｈｏｌｄ．Ｔｈｅｂｏｎｄｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｉｎｔｅｒｆａｃｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｂｅｆｏｒｅｄｏｗｎｓｌｏｗｌｙ．Ｗｈｅｎｔｈｅｈｏｌｄｔｉｍｅｉｓ３００ｓ，ｔｈｅｉｍｐａｃｔｔｏｕｇｈｎｅｓｓａｎｄｔｈｅｂｏｎｄｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈａｒｅａｔｔｈｅｍｏｓｔ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃａｓｔｉｎｇ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｉｎｔｅｒｆａｃｅ；ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｐｒｏｐｅｒｔｙ２０世纪中后期，复合轧辊在冷、热带钢轧机上作
为工作辊而获得广泛应用［１］。复合轧辊生产方法主要有：离心铸造法（ＣＦ）、电渣重熔法（ＥＳＲ）、连续浇注外层成型法（ＣＰＣ）、喷射沉积成形法（ＯＳＰＲＥＹ）和热等静压法（ＨＩＰ）
［２］
制造质量及扩大复合轧辊应用范围均具有重要意义。本研究中，采用电磁半连续复合铸造方法制成试验用复合轧辊，研究了不同保温时间下复合轧辊的界面组织和性能，以达到优化工艺参数并提高复合轧辊使用价值的目的。
。本试验所用的电磁半连续复
合铸造法是河南省耐磨材料工程技术研究中心在ＣＰＣ的基础上克服了其生产工艺复杂、成本较高［３］的缺点而研制开发的。此生产方法不但能实现复合轧辊在凝固过程中的顺序凝固，而且能获得良好的结晶组织。
复合轧辊的性能与界面结合状况密切相关，但当前对复合界面的研究还很少［４－６］，因此，了解复合轧辊的界面结构及其基本力学性能，对于提高复合轧辊的
１
１．１
试验方法
化学成分
本试验中所用的复合轧辊芯轴为４５＃钢，耐磨层为
高铬铸铁，其化学成分如表１所示。
１．２轧辊与试样制备
试验设备选用半连续复合工艺装置［７－８］（图１），该
基金项目：河南省重大科技攻关项目（０３２２０２０３００）。收稿日期：２００６－０８－１８收到初稿，２００６－１２－１２收到修订稿。作者简介：许春伟（１９８１－），女，河南上蔡人，硕士研究生，主要从事耐磨材料研究。Ｅｍａｉｌ：ｘｕｃｗ００＠１２６．ｃｏｍ
Ｍａｒ．２００７
・２８０・
ＦＯＵＮＤＲＹ
Ｖｏｌ．５６Ｎｏ．３
表１
耐磨层材料化学成分
Ｔａｂｌｅ１Ｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓ
ｗＢ（％
）材料ＣＣｒＮｉＭｏＳｉＭｎＳＰ高铬铸铁
３．００
１９．１０
０．７３
０．７５
１．０７
０．６５
≤０．０５
≤０．０５
１．托板
２．轧辊芯轴３．轧辊耐磨层
４．铸型５．加热感应圈６．电源
７．浇口杯
８．手轮
９．丝杠
１０．底座
图１
电磁复合铸造装置原理图
Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｉｕｍｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｓｍｃｏｍｐｏｕｎｄｃａｓｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ
装置河南省耐磨材料工程技术研究中心研制。工艺过程是：浇铸前通过升降装置把铸型升至最高处，在铸型中放入芯轴材料，启动电磁感应加热装置预热芯轴，用热电偶测量芯轴温度；达预定的温度时，浇入熔炼好的液态合金；感应加热保温一段时间后，通过升降装置让铸型以适当的速度下降至底部，最后停止加热断电），凝固后复合轧辊制作完成。在课题组前期工作的基础上，本工作着重研究保温时间（浇注完成、开始保温直至断电的时间）对界面宽度、组织及性能
的影响。选用工艺参数见表２，试验用复合轧辊试样见
图２。
表２
工艺参数的选择
Ｔａｂｌｅ２Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒ
预热功率
预热温度
浇铸温度
保温功率
保温时间
／ｋＷ／℃／℃／ｋＷ／ｓ
３０
６００
１４００
５０
１８０，３００，４２０，５４０
图２复合轧辊及取样示意图
Ｆｉｇ．２Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｃｏｍｐｏｕｎｄｒｏｌｌａｎｄｓａｍｐｌｉｎｇ
１．３热处理工艺
复合轧辊热处理工艺见图３，为了使复合轧辊具有
良好的工作状态，采用１０００℃加热淬火。选用２５０℃低温回火，以保持高铬铸铁在回火过程中硬度基本不发生变化。超过这一温度回火将发生回火软化，使得高铬铸铁硬度显著下降［９］。
１．４试验方法（１）
金相组织与力学性能在试验用复合轧辊上取
图３高铬铸铁淬火、回火工艺曲线
Ｆｉｇ．３Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｃｕｒｖｅｓｏｆｑｕｅｎｃｈｉｎｇａｎｄｔｅｍｐｅｒｏｆｈｉｇｈｃｈｒｏｍｉｕｍｃａｓｔｉｒｏｎ
样，取样部位见图２。
（２）
用线切割的方法截取界面金相试样，试样尺
寸１５ｍｍ×１５ｍｍ×１０ｍｍ。在ＪＳＭ－５６１０ＬＶ型扫描电镜
ＳＥＭ）下进行扫描，对界面组织进行形貌特征和微区成分分析；在ＭＨ－３型显微硬度仪上进行硬度测试。
（３）
沿复合轧辊的轴向取冲击试样，尺寸为１０
ｍｍ×１０ｍｍ×５５ｍｍ，在ＪＢ－３００Ｂ冲击试验机上进行无
缺口的摆锤式冲击试验，试样断口受力见图４所示。摆锤从高铬铸铁一侧冲击；测量冲击试样断口总面积Ｓ０及耐磨层的面积Ｓ１，设耐磨层所占面积百分比为Ｋ，则耐磨层面积比Ｋ＝Ｓ１／Ｓ０。从复合轧辊设计的角度看，Ｋ值间接反映芯轴直径与耐磨层厚度对轧辊承受冲击能力的影响。Ｋ值小，意味着芯轴直径大，耐磨层厚度小；Ｋ值大，意味着芯轴直径小，耐磨层厚度大。
图４
试样受力及冲击断口示意图
Ｆｉｇ．４Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｉｍｐａｃｔｔｏｕｇｈｎｅｓｓｗｅｉｇｈｔｅｄａｎｄｉｍｐａｃｔｆｒａｃｔｕｒｅ
（４）采用６００ｋＮ液压万能试验机测量高铬铸铁／４５＃
钢的界面剪切强度，剪切试样的形状和尺寸如图５所示。测量时，将试样置于模具上，使芯材在压头的作用下在结合层处以剪切方式断裂，从耐磨层中压出。测出芯材
压出时的压下力Ｆ，按下式计算界面剪切强度τ
［１０］
：（ａ）
剪切强度试样
（ｂ）剪切强度测试装置图５剪切试样及剪切强度测试装置示意图
Ｆｉｇ．５Ｓｈｅａｒｓｐｅｃｉｍｅｎａｎｄｓｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｓｈｅａｒｉｎｇ
（（铸造
许春伟等：电磁复合铸造轧辊界面组织和性能研究
・２８１・
τ＝Ｆ／Ａ＝Ｆ／!ｄｌ
式中：τ为界面剪切强度，Ｎ／ｍｍ２；Ｆ为压下力，Ｎ；ｄ为试样直径，ｍｍ；ｌ为试样长度，ｍｍ；Ａ为试样界面面积，ｍｍ２。
２试验结果及分析
２．１界面的组成与宽度
２．１．１界面的组成
图６是高铬铸铁／４５＃钢界面的ＳＥＭ像（未腐蚀），左侧为４５＃钢芯轴，右侧为高铬铸铁耐磨层。在本试验范
围内，把从激冷凝固层到芯轴扩散层的区域定义为界面，界面由扩散层和激冷凝固层两部分组成。
（１
）扩散层
新浇入的用于形成耐磨层的高铬铸
铁铁液与固态的芯轴之间存在较大的温度差，在电磁保温阶段，芯轴温度升高，芯轴表面与液态金属接触，形成熔融及部分熔化状态；耐磨层与固态的芯轴之间的浓度梯度，使Ｃｒ、Ｃ等元素获得一定的扩散迁移驱动力，从耐磨层向芯轴表层扩散。随着Ｃｒ、Ｃ等元素在芯轴接触界面附近的扩散，形成了界面扩散层。
图６
高铬铸铁轧辊界面结构
Ｆｉｇ．６Ｈｉｇｈｃｈｒｏｍｉｕｍｃａｓｔｉｒｏｎｒｏｌｌｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｔｅｒｆａｃｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
（２）激冷凝固层由于凝固初期芯轴的激冷作用，
导致高铬铸铁在芯轴表面快速凝固，形成激冷凝固层。由于芯轴预热后与耐磨合金金属液温差缩小，激冷凝固层的组织不足以形成等轴晶而最终形成柱状晶。在激冷凝固层形成以后，芯轴对外层材料的冷却作用明显减弱，外层材料的凝固组织已没有明显的方向性。
采用电磁复合铸造法制备的高铬铸铁复合轧辊界面组织致密，具有一定的界面宽度，实现了两种金属的结合，使得材料能具有两种金属的性能，从而提高了使用价值。
２．１．２保温时间对界面宽度的影响
图７是界面微观形貌的ＳＥＭ像（未腐蚀）。由图可
见，高铬铸铁中的Ｍ７Ｃ３碳化物成菊花状和杆状分布在基体上。在４５＃钢和高铬铸铁之间有个明显的过渡层。这个过渡层就是界面，其组织致密，无微孔，无明显缺陷，证明两者之间实现了良好的冶金结合。
保温时间对界面宽度的影响如图８所示，在本试验
范围内，在５０￣９５μｍ的范围内变动。随着保温时间的延长，界面宽度增加缓慢。
（ａ）保温１８０ｓ（ｂ）保温４２０ｓ
图７高铬铸铁复合轧辊界面显微组织（ＳＥＭ）
Ｆｉｇ．７Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆｈｉｇｈｃｈｒｏｍｉｕｍｃａｓｔｉｒｏｎｒｏｌｌ
图８保温时间对界面宽度的影响
Ｆｉｇ．８Ｅｆｆｅｃｔｏｆｈｏｌｄｔｉｍｅｏｎｔｈｅｕｎｉｏｎｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎ
２．２界面的元素分布
元素的扩散是双金属复合材料界面研究的重要内
容。随着界面层各元素在一定时间与温度下的扩散，界面将发生一系列物理及化学变化，从而对复合材料的性质产生很大的影响［１１－１２］。高铬铸铁／４５＃钢复合界面
Ｃｒ、Ｃ、Ｍｏ等元素都有不同程度的扩散。因用能谱法
测定的Ｃ含量不准确，暂难准确判断其扩散规律。在本试验条件下，Ｃｒ的扩散最为明显。
图９为高铬铸铁轧辊复合界面Ｃｒ元素的线扫描曲线。对照图６、图９，可以看出：
（１
）在界面激冷层，Ｃｒ元素含量波动较大，这是
由于Ｃｒ多集中在Ｃｒ７Ｃ３碳化物内，基体中合量较碳化物低；Ｃｒ元素成分扫描线的波动，反映Ｃｒ７Ｃ３碳化物与基体含Ｃｒ量的差异；
（２）
在界面扩散层，铬的碳化物消失；Ｃｒ元素由
高铬铸铁向４５＃钢一侧扩散，Ｃｒ元素含量依次降低；随着保温时间的延长，Ｃｒ的扩散越来越充分。
２．３界面力学性能
２．３．１界面的显微硬度
用ＭＨ－３数显显微硬度仪检测高铬铸铁／４５＃钢复合轧辊试样在界面附近的显微硬度（ＨＶ）分布，载荷为１．９６Ｎ，在试样界面及两测均匀打点，在不同保温时间试样上所得到的显微强度趋势大体相同。以保温３００ｓ的复合轧辊试样为例，显微硬度分布见图１０。
由图１０可以看出，在界面的高铬铸铁一侧的显微
Ｍａｒ．２００７
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（ａ）１８０ｓ（ｂ）３００ｓ图９
（ｃ）４２０ｓ（ｄ）５４０ｓ
高铬铸铁轧辊复合界面Ｃｒ元素线扫描曲线
Ｆｉｇ．９Ｌｉｎｅｓｃａｎｎｉｎｇｄｉａｇｒａｍｏｆｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆｈｉｇｈｃｈｒｏｍｉｕｍｃａｓｔｉｒｏｎｒｏｌｌ
硬度值在８００ＨＶ左右，而４５＃钢的显微硬度在２５０ＨＶ以下，界面两侧显微硬度差别很大。但在界面处显微硬度由８００ＨＶ逐步降低至２５０ＨＶ，没有突变。界面中心部位的显微硬度在６５０ＨＶ左右。界面的显微硬度无突变式的依次降低，有利于改善轧辊使用过程中的受力状态，避免在界面处出现意外损伤。
图１０高铬铸铁／４５＃钢界面附近显微硬度分布
Ｆｉｇ．１０Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇｏｆｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｎｅａｒｂｙｉｎｔｅｒｆａｃｅｂｅｔｗｅｅｎｈｉｇｈ
ｃｈｒｏｍｉｕｍｃａｓｔｉｒｏｎａｎｄＮｏ．４５ｓｔｅｅｌ
２．３．２冲击韧性
在实际生产中，对于轧辊既要求其具有较高的硬
度以及获得优良的磨损性能，同时又常要求材料有良好的冲击韧性，以抵抗工作过程中轧材的冲击作用，防止轧辊发生意外断裂。
试验表明，铸造高铬铸铁／４５＃钢复合轧辊界面的冲击韧性与高铬铸铁耐磨层在断面中所占比例及保温时间有关。本试验条件下，高铬铸铁耐磨层所占比例≤
５０％，试样冲不断；高铬铸铁耐磨层所占比例≥６０％，
试样冲击断裂，并测出相应的冲击韧性值。在保温３００
ｓ的条件下，高铬铸铁耐磨层在断面中所占比例Ｋ对界
面耐磨层冲击韧性的影响见图１１。可以看出，面积比Ｋ对界面的冲击韧性影响很大，随着Ｋ的增加，冲击韧性快速下降；但当面积比小于８０％时，界面冲击韧性仍在２０Ｊ／ｃｍ２以上，具有较高的韧性。
在耐磨层面积比Ｋ为６５％的条件下，保温时间对冲击韧性的影响见图１２。图１２显示保温时间的延长，冲击韧性先小幅升高后缓慢下降，保温时间３００ｓ时达到最大值。面积比Ｋ约为６５％时，冲击韧性均在８０Ｊ／ｃｍ２以上。这说明高铬铸铁耐磨层韧性较差（５Ｊ／ｃｍ２左
右），但芯轴韧性较好，在获得良好冶金结合的条件下，只要根据实际工况条件，合理选定芯轴的尺寸，就可满足复合轧辊对冲击性能的要求。
图１１保温３００ｓ耐磨层面积比对冲击韧性的影响
Ｆｉｇ．１１Ｅｆｆｅｃｔｏｆｗｅａｒｌａｙｅｒａｒｅａｏｎｉｍｐａｃｔｔｏｕｇｈｎｅｓｓ
图１２
保温时间对冲击韧性的影响
Ｆｉｇ．１２Ｅｆｆｅｃｔｏｆｈｏｌｄｔｉｍｅｏｎｉｍｐａｃｔｔｏｕｇｈｎｅｓｓ
２．３．３剪切强度
界面的实际结合强度越高，剪切强度就越高，界
面能承受的弯曲应变能力就越强。试验结果见图１３。
图１３
高铬铸铁轧辊复合界面剪切强度
Ｆｉｇ．１３Ｂｏｎｄｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆｈｉｇｈｃｈｒｏｍｉｕｍｃａｓｔｉｒｏｎｒｏｌｌ
由图１３可见，在其它工艺参数相同的情况下，保温时间对界面剪切强度有明显的影响。随着保温时间的延长，剪切强度先升高而后缓慢下降，当保温时间
铸造
许春伟等：电磁复合铸造轧辊界面组织和性能研究
・２８３・
为３００ｓ时剪切强度最大为２８２ＭＰａ。这是由于保温时间过短，很难形成良好的冶金结合，得到优良的结合界面。而随着保温时间延长，扩散层内Ｃｒ、Ｃ含量逐步提高，接近或达到共析钢成分时，剪切强度达到最高值。此时，保温时间约３００ｓ。继续延长保温时间，扩散层内Ｃｒ、Ｃ含量达到过共析钢范围，剪切强度逐步降低。同时，芯轴熔化过多，难以保证复合材料的韧性。
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（１）电磁复合铸造高铬轧辊界面由扩散层和激冷
［６］［７］［８］［９］
凝固层组成，界面宽度在５０￣９５μｍ的范围内变动。随着保温时间的延长，界面宽度增加缓慢。
（２）
界面的高铬铸铁耐磨层与４５＃钢芯轴之间发生
成分扩散，其中Ｃｒ元素的扩散最明显。随着保温时间的延长，耐磨层中的Ｃｒ、Ｃ元素向芯轴表层的扩散距离增加。
（３）
界面两侧的耐磨层与芯轴之间显微硬度虽然
差别很大，但在界面处显微硬度由耐磨层向芯轴依次逐步降低，过渡较平缓。
（４）
随着保温时间的延长，冲击韧性先小幅升高
后缓慢下降，保温时间３００ｓ时达到最大值。
（５）随着保温时间的延长，界面剪切强度先明显升高后缓慢下降，保温时间３００ｓ时达到最大值，为
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（编辑：曲学良，ｑｘｌ＠ｆｏｕｎｄｒｙｗｏｒｌｄ．ｃｏｍ）
