高速钢热轧工作辊具有优异的耐磨性、抗粗糙性和抗热裂性,使用寿命是传统轧辊的3～5倍,采用高速钢轧辊能够大大降低换辊次数、磨辊次数和周转量,辊耗和生产成本显著下降,同时,还可以提高轧件断面精度和表面质量、增加轧制计划吨位、实现自由规程轧制等,具有广泛的使用领域和应用前景。但目前我国对高速钢热轧工作辊的制造技术刚刚起步,因此有必要加强对高速钢热轧工作辊材质的研究,为轧辊的实际生产及选用提供参考和依据,对于发挥高速钢热轧工作辊的使用性能、提高轧制稳定性具有重要意义。　　 本文通过金相分析、扫描电镜、能谱分析、X射线、仪器化压痕技术等手段,对常用高速钢热轧工作辊的微观组织特征,碳化物的种类、形态、分布、含量,碳化物的微观力学行为、碳化物的断裂韧性和高速钢热轧工作辊的开裂机理做了探索研究,并讨论了制造工艺对组织和性能的影响。结论如下:　　 高速钢热轧工作辊的显微组织主要是马氏体、残余奥氏体和碳化物,碳化物含量在20-30％左右,碳化物类型主要包括MC、M2C、M6C、M7C3和M23C6,以及M2C、M6C、M7C3的复合碳化物,MC型碳化物分布于晶粒内部,其他类型碳化物则以不同形态沿晶界呈网状(或趋向于网状)偏聚分布。以钒为主的MC型碳化物形貌变化比较大,分别呈现为枝晶状、球状、不规则块状、开花状及卵石堆积状;以铬为主的M7C3型碳化物主要为不规则的曲面块状;以钨、钼为主的M2C型和M6C型碳化物为板条状、鱼骨状或蜂窝状;而以铬为主的细小M23C6型碳化物主要呈弥散颗粒状分布。分析表明,高速钢热轧工作辊材质的化学成分对碳化物的种类、形态及分布有显著影响。　　 通过压痕微裂纹法测量碳化物的断裂韧性表明,各碳化物的断裂韧性比较接近,MC型和M6C型碳化物的断裂韧性略高;其中MC型碳化物的硬度和弹性模量最高;因此综合分布状态考虑,MC型碳化物综合指标最优。　　 热疲劳裂纹主要萌生于沿晶界分布的大块共晶碳化物,并且沿碳化物或者碳化物与基体的界面扩展,该类碳化物会大大降低高速钢轧辊的抗冷热疲劳性能,进而导致轧辊的使用性能大大降低;高速钢热轧工作辊材料经历冷热疲劳后,划擦性能测试表明,其摩擦系数增大,基体性能退化。碳化物的形态和分布显著影响高速钢的热疲劳性能,MC型碳化物和基体间无裂纹产生,且碳化物本身也无裂纹产生,高速钢热轧工作辊的组织应尽可能的保证MC型碳化物组织,尽量避免晶界网状碳化物的形成。　　 高温拉伸开裂与热疲劳开裂机理相似,高温拉伸时,裂纹萌生于碳化物与基体交界处,并沿晶界处的共晶碳化物快速扩展。　　 CPC工艺得到的高速钢热轧工作辊一次碳化物颗粒细小且均匀弥散分布、形态圆整,具有优异的抗热疲劳性能,裂纹萌生较迟,扩展缓慢,而离心铸造的工作层碳化物不仅粗大且呈网状形态,抗热疲劳性能较差,且CPC高速钢热轧工作辊过渡区非常窄,但结合界面非常致密、无缺陷,属于冶金结合,因此,CPC工艺较之CF工艺呈现出明显的优势。