目前高速钢大型轧辊均为高碳高速钢复合轧辊,已成为现代轧钢生产发展的重要组成部分。自日本在热轧带钢轧机上成功应用以来,经过20年的发展,高速钢轧辊已在世界各国的轧机上得到广泛应用。目前,铸造高速钢轧辊不仅广泛用于冷带和热带轧机的精轧机架,还用于线材和棒材轧机的精轧机架,以及型材轧机、轧管机和扁平带材轧机。以往使用的轧辊,其基体上分布的多为Fe3C型或M7C3型共晶碳化物,组织粗大,硬度较低。大型轧辊一般采用高C、高V型高速钢,另外还含有较多的Cr、Mo、W、Nb和Co等合金元素,在凝固和热处理过程中,这些合金元素形成了一次和二次碳化物。
大型轧辊含W、Cr、Mo、V、Nb等元素较多,热稳定性好。研究发现,普通轧辊材料的硬度随着温度的升高而明显下降,但大型轧辊在600时仍保持500 Hv,这将大大提高耐磨性。特别是当加入分布在基体中的Co元素时,这种趋势更加明显。
如果在轧制过程表面形成连续、致密、均匀、有粘结力的氧化膜,不仅可以降低与被轧材料之间的摩擦系数,还可以提高被轧材料的尺寸精度和表面质量。在使用初期,普通轧辊由于没有氧化膜保护而磨损。使用大型轧辊时,氧化膜会迅速形成。氧化膜的出现可以减少带钢与轧辊表面的摩擦,防止轧辊粘钢,延长寿命。