1 概况

1.1 编制背景和意义
     本世纪以来，随着现代化轧机装备和高效轧制技术的问世，推动了世界轧钢工业快速发展，同时也促进了轧辊制造业迈向新的技术领域。如何提高轧辊使用寿命以适应轧机的需要是轧辊研制者面临的新选择。上个世纪九十年代初日本日立公司首先宣布研制成功高速钢复合轧辊，随后欧洲各国也紧锣密鼓地相继研制开发，我国在1998年研制成功离心铸造高速钢复合轧辊，首先用于热轧带钢轧机，综合使用寿命比高合金铸铁轧辊提高10倍以上，随后研制成功大型离心铸造高速钢轧辊，用于国内多条热轧带钢生产线，取得较好的使用效果。后来随着轧制技术和轧辊制造技术的不断进步，铸造高速钢轧辊不仅应用板带轧机，而且还广泛推广应用于棒材轧机的成品机架、成品前架、预切分机架、预切分前架；高速线材轧机预精轧机组；弹簧扁钢轧机精轧机架及小型型钢轧机。用于棒材轧机时，每次单槽轧制量是针状贝氏体球墨铸铁轧辊的3～5倍。随着对高速钢轧辊不断系列的研究开发，用于棒材轧机切分、预切分机架和棒材轧机中机架也取得良好的使用效果。

      将高速钢轧辊应用到棒材轧机开创了棒材轧制新时代，不仅高速钢轧辊耐磨性好、轧机作业率高，而且轧材表面质量高、产品市场竞争力强，同时又大大降低了工人的劳动强度。

      目前，我国热轧板带连轧机和棒材连轧机精轧机组对高速钢轧辊的使用已经全面普及，成为新常态，但高速钢轧辊制造标准采用的是GB/1503-2008《铸钢轧辊》，该标准已经被采用了十多年时间，并且标准中规定合金含量范围较宽，比如：Cr 3-8%、W 0-8%、Mo 2-8%、V 2-9%，也没有对产品使用领域给予具体划分，对指导现阶段的产品制造存在一定的局限性。因此，制定高速钢轧辊团体标准对指导我国高速钢轧辊制造和使用具有重大的意义。

      唐山亿联盛轧辊有限公司提出制定《铸造高速钢轧辊》申请，中国铸造协会于2017年11月28日给予立项批复（批复文号：中铸协标[2017]46号）。

      本标准主要起草单位：唐山亿联盛轧辊有限公司。

      本标准参加起草单位：邢台德龙机械轧辊有限公司、辽宁省亿联盛新材料有限公司。
1.2  编制原则

      在本标准的编制过程中既要考虑目前国内铸造高速钢轧辊的制造技术和使用现状，又要兼顾今后轧钢工业发展趋势对轧辊材质及轧辊质量的要求。

      本标准按照GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》的规定编写。

      本标准是根据GB/T 1503-2008《铸钢轧辊》和GB/T 25825-2010《热轧钢板带轧辊》局限性，结合高速钢轧辊的特性及使用要求制定的。

      依据轧辊用途确定将铸造高速钢轧辊系列化、标准化质量要求。

      制定标准时既要体现标准科学性、先进性、实用性和可操作性，使制定的标准能够反映当前该行业的最新水平。

1.3  编制依据

      我国热轧板带轧机和棒材连轧机精轧机组对高速钢轧辊的使用已基体普及，成为常态化，且国内轧辊制造厂家通过技术创新，开发出了用于棒材轧机切分机架的高韧性高速钢轧辊和含硼高速钢轧辊。但高速钢轧辊制造标准采用的是GB/T 1503-2008《铸钢轧辊》，该标准实施时间已达10年之久，随着高速钢轧辊使用领域的拓展，对产品使用提出了更严格的个性化要求。

      本次制订的《铸造高速钢轧辊》团体标准，参考了国外有关技术文件和相关轧辊客户在采购中提出的技术要求，制订出适应我国铸造高速钢轧辊生产和使用的技术规定。

2  标准内容解读

      本标准共制订3种铸造高速钢轧辊标准和1种半高速钢轧辊标准（见表1），根据高速钢轧辊性能、成分以及用途，其中高速钢轧辊划分为三个材质名称，分别为：高速钢Ⅰ（HSSⅠ）、高速钢Ⅱ(HSSⅡ)和高速钢Ⅲ(HSSⅢ)。

2.1  本标准与GB/T 1503-2008《铸钢轧辊》的主要技术差异：

      本标准是根据GB/T 1503-2008《铸钢轧辊》和GB/T 25825-2010《热轧钢板带轧辊》的局限性，结合高速钢轧辊的特性制定的，与GB/T 1503-2008《铸钢轧辊》相比，主要技术差异如下：

——根据轧辊用途将高速钢轧辊细分三类，并给出了化学成分范围，将我国目前应用的高硼高速钢轧辊化学成分纳入本标准中，并将高速钢轧辊工作层化学成分中部分元素化学成分范围进行了调整。

——本标准中地增加了辊颈抗拉强度力学指标。

——本标准对高速钢轧辊辊身表面硬度做了更严格的规定。

——本标准规范了所有高速钢复合轧辊都应逐支进行超声波探伤检测的规定。

——本标准为了更明确轧材类别，将原GB/T 1503-2008《铸钢轧辊》中的“板带”和“型钢”均改为“板材”和“型材”

——本标准规范性附录A中取肖了原标准中B.3.1.3条款的内容。

——针对高速钢轧辊特点，修改、补充、完善原标准中表B.2的内容，主要增加了结合层单个或密集型缺陷的数量、分布、间距等判定规则。

——附录A中取消了原标准表B.3。

2.2  范围

      本标准适用于金属材料压延加工使用轧辊工作层为高速钢材质的铸造高速钢复合轧辊（含辊环）的制造与验收。

2.3  技术要求

2.3.1 根据轧辊用途和供需双方确认的订货图样，依照标准制造。本标准以外的技术要求由供需双方协商解决。

2.3.2 工作层化学成分、表面硬度和力学性能指标，见表1。

表1  工作层化学成分、表面硬度和力学性能

      本标准半高速钢材质化学成分中的C规定为0.6～1.5%,其它元素成分采用国标GB/T 1503-2008《铸钢轧辊》的化学成分范围。本标准将铸钢标准外的C成分1.2～1.5%铸造高速钢轧辊纳入本标准中，同时本标准也含概了GB/T 25825-2010《热轧钢板带轧辊》中半高速钢轧辊材质成分的板带轧辊，也体现本行业标准的完整性。

      本标准中参照国标GB/T 1503-2008《铸钢轧辊》标淮确定了高速钢半高速钢材质的辊颈硬度，参照GB/T 1504-2008《铸钢轧辊》标准，依据轧辊用途，新增了高速钢轧辊辊颈抗拉强度要求。

2.3.3 轧辊表面硬度均匀度：

      轧辊表面硬度均匀度是轧辊性能重要指标之一，其直接影响到轧辊表面的磨损情况，也直接影响到轧材表面质量。国标GB/T 1503-2008《铸钢轧辊》规定“辊身表面硬度均匀度：板带钢工作辊≤4HSD，其它用途的轧辊≤5HSD”,本标准规定”所有用途轧辊辊身表面硬度均匀度不大于4HSD”,要求比国标略严。

2.4  表面质量

      本标准表面质量，除采纳了国标GB/T 1503-2008中3.6.1和3.6.2的规定外，还增加“高速钢复合轧辊应逐支进行超声波探伤测”强制要求，杜绝不合格出厂。

2.5  试验方法

2.5.1 本标准规定了化学成分分析、硬度试验、力学性能试验及超声波检测等方法，其主要是采用了国家现行标准GB/T 4336、GB/T 223、GB/T 13313、GB/T 228.1的规定。

2.5.2 本标准规定“超声波探伤按附录A规定进行”。本标准采用国标GB/T 1503-2008《铸钢轧辊》中附录B和GB/T 25825-2010《热轧钢板带轧辊》中附录A的内容，并根据高速钢轧辊特点，对标准部分内容进行了完善、补充，使其操作性更强。

2.5.2.1本标准附录A（规范性附录）中取消了GB/T 1503-2008《铸钢轧辊》中附录B中 B.3.1.3项内容，原因目前铸造高速钢轧辊一般采用离心复合铸造，轧辊工作层组织致密，不存在组织粗大问题。

2.5.2.2 本标准附录A中A.4.2项规定“探头在轧辊表面扫查速度应小于150mm/s，每次扫迹覆盖前次扫迹的宽度至少应为所用探头晶片直径的15%”。确定依据国标GB/T 1503-2008《铸钢轧辊》附录B中B.4.2中规定“每次扫迹覆盖前次扫迹的宽度至少应为所用探头直径的10%”,而国标GB/T 25825-2010《热轧钢板带轧辊》附录A中A.4.2规定“相邻两次扫查区域之间应有10-15%的重叠”，因此本标准确探伤每次扫迹的宽度至少应为所用探头晶件直径的15%，标准要求高于国家标准。

2.5.2.3 本标准附录A检测要求中增加四项检测要求，对轧辊检测方法进行规范：
A.4.3 沿辊身径向、辊颈径向和辊颈轴向，使用纵波垂直探查。
A.4.4 轧身外层及内层结合部位应进行100%的检测。
A.4.5 辊颈径向和全轴向穿透应进行100%检测。
A.4.6 轧辊外层测厚时，应按辊身长度分为若开区（至少三区），在各区域周向测定厚度范围。

2.5.2.4本标准A.4.7检测频率，比国标GB/T 1503-2008《铸钢轧辊》中附录B增加了一项轧辊外层厚度检测方法：
A.4.7.4 辊身外层测厚检测时为4MHz-5MHz(2MHz-2.5MHz外层测厚界面清晰可不采用4MHz-5MHz重复检测)。

2.5.2.5 本标准附录A.5判定中规定“依轧辊使用类别，按附录A中表A.2进行超声波探伤判定”。本标准轧辊使用类别主要有三类，板材精轧工作辊、板材粗轧工作辊和型材轧辊、板材立辊，针对高速钢轧辊特点，对超声波探伤中不同位置出现缺陷的类型、大小、面积、缺陷间距和数量等做了明确量化规定。

2.6  检验规则

      本标准5.1规定采用了国标GB/T 1503-2008《铸钢轧辊》中的5.1的规定内容，并增加了“取样部位为钢水液面下100mm深度”的规定，对取样位置进行了规范。

      本标准5.2规定了高速钢轧辊辊身、辊颈检测方法，规定为“辊身、辊颈的表面硬度要逐支检测，测定点数及位置应符合GB/T 13313的规定”。

      本标准5.3 规定“力学性能试样取自轧辊传动端辊颈端部”。

2.7   标准水平分析

      本标准制定过程中收集了国内外相关的技术和科研成果，本标准技术内容及性能指标达到国内先进水平。

2.8   与有关的现行法律、法规和国家标准的关系

      本标准属于团体标准的制订，与有关的现行法律、法规和国家标准没有矛盾。本标准符合国家关于轧辊行业发展的产业政策，推进科研成果应用。

3  结束语

       轧辊作为金属压力加工的成形工具，在钢铁轧制行业发展的同时，不断进行轧辊新技术、新产品开发及应用，不断满足新的使用要求；可为钢铁行业轧材向高强度、高表面质量的高质量等级方向发展和轧制持续向连续化、短流程的低消耗方向发展提供支撑。

       本标准的制订推动了轧辊制造标准的统一，规范了轧辊新产品健康发展，满足了钢铁轧制行业技术、装备、产能和产品快速进步对轧辊的需要，对钢铁、有色等行业轧辊的选用有积极的指导意义。