CN107119222B - 离心复合铸造Cr8合金铸钢支承辊及制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离心复合铸造Cr8合金铸钢支承辊及制造工艺，离心铸造复合支承辊的工作层，即外层，采用Cr8，芯部和中间层采用石墨钢，通过给定的温度条件下依序形成工作层、中间层和外层，提高Cr元素的扩散和渗透作用，引发中间层和芯部铸钢材料组织和性能的改变。再者，中间层及芯部采用石墨钢材料，钢与钢界面结合，通过工艺的适配，使支承辊具有良好的机械性能。

Description

离心复合铸造Cr8合金铸钢支承辊及制造工艺

技术领域

本发明涉及一种离心铸造复合支承辊，以及该离心铸造复合支承辊的制造工艺。

背景技术

目前，国际上应用于大型冷、热带连轧机的支承辊主要有三种制造方法：锻造、整体铸造、整体全冲洗复合铸造。在国内，一重、二重、邢机具有成熟的锻钢支承辊生产技术；江苏共昌引进英国戴维技术、唐钢重机引进西班牙Fundicion Nodular公司技术生产Cr3～Cr5整体铸钢支承辊；中钢邢机引进德国goutermann-peipers技术，利用全冲洗方式生产复合铸钢支承辊等。

首先，关于锻钢支承辊，公知的，锻造法是支承辊的经典制造方法，它以生产周期长、制作成本高、使用稳定性好而著称，是大型冷、热带连轧机使用首选。

锻钢支承辊主要化学成分质量百分比如下：C0.3～1.0％、Si<0.8％、Mn<1.20％、Cr2.5～5.0％、Ni<0.8％、Mo0.2～1.0％、V0.0～0.6％、P<0.02％、S<0.02％,余量Fe。

锻造支承辊的工艺流程可见于附图1，众所周知，锻钢支承辊的整个锻造过程(锻前均热处理+锻压)可以在支承辊横截面上得到非常均匀和精细的晶粒结构，显著提高材料的强度和延展性，这是锻钢和铸钢支承辊在金相结构和使用性能上的根本区别。然而，锻钢支承辊的含Cr量会受到很大的限制，若含Cr≧6％时，底注模浇铸后铸锭出现晶间裂纹的概率增大，它在随后的热处理和锻打过程中裂纹进一步扩展，导致锻坯废品率增加。因此，目前国内外生产的锻钢支承辊铬含量最高控制到5％左右。

锻钢支承辊为板带轧机的高效稳定轧制提供了最可靠保障，但昂贵的价格也增加了轧钢成本。按当前合金材料和能源价格计算，Cr5锻钢支承辊车间制造成本含税价至少19000元/吨。

关于整体铸造铸钢支承辊，目前国内只有江苏共昌及唐钢重机公司采用整体铸造大型连轧机用铸钢支承辊。所用材料主要化学成分质量百分比如下：C0.3～0.7％、Si<1.0％、Mn<1.10％、Cr2.5～5.1％、Ni<0.8％、Mo0.2～1.0％、V0.1～0.6％、P<0.03％、S<0.02％,余量Fe。

众所周知，整体铸钢支承辊断面成份偏析很大，易在辊身中心和辊颈热节部位产生疏松和缩孔。随着支承辊辊身直径的增大和合金化程度的提高，上述缺陷会更为严重，在辊身上会产生明显的“∨”形和“∧”形偏析。由于“∨”形偏析经常引起支承辊辊身和辊颈部位的断裂。因此，减少铸钢支承辊的偏析，改善支承辊辊身内部性能和提高辊颈部位的强度和韧性是极为重要的关键问题。

当前，整体铸钢支承辊的Cr含量最高控制到5％，因含Cr≧5.5％的低碳高合金钢的整体浇铸同样遇到仍不能解决的技术障碍，即晶间裂纹以及更加恶劣的“∨”形和“∧”形偏析，它势必影响支承辊的超声波穿透性能，增加支承辊断辊和剥落几率。因此，整体铸钢支承辊最高Cr含量控制不超过5％，Cr5整体铸钢支承辊在国内连轧机上的普及率越来越高。

整体铸钢支承辊的制造成本比锻钢支承辊低，按当前合金材料和能源价格计算，Cr5铸钢支承辊车间制造成本含税价12500元/吨。

关于全冲洗复合铸钢支承辊，德国刚特门—派泼公司从上世纪50年代开始首次将全冲洗复合浇注工艺应用于大型铸钢支承辊的生产。中钢邢机自上世纪80年代末引进该项技术后，迅速消化吸收，很快研制成功高Mn、高Cr(含Cr≤2％以下)可以进行整体油淬的全冲洗复合铸钢支承辊，并在中国宝钢、武钢等一些现代化的大型带钢连轧机上成功使用。

表1邢机生产全冲洗复合铸钢支承辊化学成分

为提高辊身接触疲劳强度，满足现代化连轧机不断发展的使用需求，中钢邢机开始着手复合支承辊的更新换代。2000年以后，相继研发成功以含Cr4％和5％外层材质为代表的高Cr复合铸钢支承辊。

然而，用于冷、热带连轧机的复合铸钢支承辊在服役过程中，在接触疲劳应力作用下，容易产生工作层剥落却是一个不争的事实。大量使用数据证明，它与复合浇注工艺本身有关，工作层剥落比辊身端部剥落或辊面浅层剥落要严重的多，一般都将造成整支支承辊的报废。

准确控制辊身合金钢外层厚度，以及消除辊身外层和芯部的冶金结合缺陷是提高复合铸钢支承辊使用寿命的重要条件。本领域的技术人员应知，复合铸钢支承辊外层是含碳量0.7--0.9％的高合金共析、过共析钢，而辊身芯部和上下辊颈则为含碳量0.2--0.4％的优质碳素铸钢，由于两种钢水合金元素以及碳含量不同，与之相应的平衡含氧量差异很大，因此，在型腔内，当两类不同含氧量的钢水相遇时，必将重新发生碳—氧化学反应。

[C]+[O]＝{CO}

[C]+2[O]＝{CO2}

反应时生成的气泡由于钢水温度过低，不能全部上浮排除，而部分滞留在结合层部位，形成不同程度的凝固缺陷。检测结果表明，复合铸钢支承辊都无一例外地在结合层部位存在着￠5--￠8，最大达￠12平底孔当量的缺陷。这些缺陷必然是复合铸钢支承辊服役过程中逐渐形成疲劳破坏的裂纹源，是发生复合层剥落的原因。

按当前的技术水平，全冲洗复合铸钢合金Cr含量也只能最高控制到5％左右，否则将恶化复合层凝固质量，增大支承辊复合层剥落破坏的几率。

全冲洗复合铸钢支承辊的制造成本比整体铸钢支承辊高，按当前合金材料和能源价格计算，Cr5全冲洗复合铸钢支承辊车间制造成本含税价大致为15000元/吨。

中国专利文献CN101480663A公开了一种高合金离心复合铸钢支承辊，支承辊工作层合金Cr含量≤4.5％，芯部填充材料为球墨铸铁，实质上是Cr4钢离心复合支承辊。由于辊颈是球墨铸铁材料，抗拉强度一般控制在400-600MPa，它只适用于轧制力不太高的中宽带轧机上。

复合支承辊的关键是如何处理好芯部与离心层间所形成中间过渡层的材料组织和性能，虽然离心层与芯部均是钢，但属于不同类型的钢，由于钢与钢界面结合特性完全不同，造成所形成的中间过渡层的材料组织的性能不容易保证。

中国专利文献CN104220192A公开了一种离心铸造复合辊，其利用离心铸造方法形成外层，即离心层，并有球墨铸铁构成内层，即芯部，内外层之间通过熔合形成复合辊。其外层的铬含量最高可以控制在3％，同时，与中国专利文献CN101480663A类似，由于与其芯部的两端一体延伸出的轴部也是球墨铸铁材料，而存在同样的问题。相对而言，复合支承辊的制作工艺的难度远高于所使用材料获取的难度，如前所述，Cr含量的提高是本领域所期望达到的目的，然而受工艺水平所限，Cr含量一直处于相对较低的层次。

尽管，如中国专利文献CN103320710A公开了支承辊工作层，即离心层采用Cr含量5.0～10.0％，支承辊芯部采用石墨钢材料的方案，但其Cr含量范围较大，难以预见什么样的复合辊制作工艺具有这样大幅度的适应性。同时，其说明书中所给出的制作工艺相对含糊，其工艺可行性有待于进一步验证。

发明内容

本发明的目的在于侧重于通过制造工艺改善，提供一种具有良好机械性能的离心铸造复合支承辊的制造工艺，以及一种离心复合铸造Cr8合金铸钢支承辊。

依据本发明的实施例，提供一种离心复合铸造Cr8合金铸钢支承辊，基于离心铸造工艺形成外层，进而，当外层温度冷却到给定的第一熔合范围时，利用离心铸造形成中间层，进而，当中间层温度冷却到给定的第二熔合范围时，以中间层内腔为部分型腔铸造芯部；

其中，外层为Cr8材质，以质量基准计含有：C0.3-0.8％、Si<1.0％、Mn<1.20％、Cr7.5-8.5％、Ni<0.8％、Mo 0.2-1.0％、V0.1-0.6％、P<0.03％、S<0.02％，余量Fe；

中间层与芯部为石墨钢材质，中间层与芯部以质量基准计含有：C1.2-2.0％、Si1.0-2.0％、Mn<1.0％、Cr0.5-1.2％、Ni0.5-1.5％、Mo0.2-0.6％、P<0.03％、S<0.02％，余量Fe。

上述离心复合铸造Cr8合金铸钢支承辊，优选地，离心铸造外层以质量基准计，所使用钢水的O含量≦40PPm，N含量≦120PPm，夹杂物含量≦0.05％。

优选地，所述石墨钢在钢水熔炼过程中采用表面覆盖剂，石墨钢钢水O含量≦70PPm，N含量≦120PPm，夹杂物含量≦0.08％。

依据本发明的实施例，提供一种离心复合铸造Cr8合金铸钢支承辊的制造工艺，包括以下工序：

1)对Cr8和石墨钢分别熔炼；

2)Cr8钢水采用离心铸造工艺先铸造出具有圆管形的所述外层；

3)对外层进行温度检测，在圆筒形的管腔内温度降到给定的第一熔合范围时，填充石墨钢钢水，使用离心铸造法在管腔内形成圆管形的中间层；

4)对中间层进行温度检测，在中间层的管腔内温度降到给定的第二熔合范围时，离心铸造设备停转，匹配芯部结构，将离心铸造设备的冷型吊到浇注位与底箱和冒口箱配装，实现合箱；

5)浇注石墨钢钢水；

6)浇注完毕后，在冒口表面加入保温剂，并持续对冒口进行电加热，加热时间不小于10小时。

上述制造方法，可选地，工序3)和工序4)中的测温方式是铠装热电偶测温，且第一熔合范围为1250℃～1380℃，第二熔合范围是1200℃～1320℃。

可选地，在形成外层时，在外层的管腔内覆盖“O”型防氧化玻璃渣。

可选地，经过工序6)形成复合辊毛坯，进入工序7)，该工序7)在复合辊毛坯进行热开箱的条件下，直接送入退火炉进行扩散退火，且在1060～1080℃条件下扩散退火后，随炉冷却至500-600℃，然后升温至770～780℃进行球化处理，保温13-15小时，然后随炉冷却至80～100℃，再进行第二次球化处理。

可选地，工序7)中的过程升温-保温-随炉冷却的次数为二到三次。

可选地，在工序7)后还包括工序8)，该工序8)为差温热处理工艺，具体是：

8.1)对复合辊毛坯进行粗加工，获得中间件；

8.2)对中间件进行淬火处理，该淬火处理具体是将整体预热的中间件放入差温炉，加热到临界变形温度AC1+30～50℃，保温3-4小时，随即使用喷淬机对中间件水冷淬火；

8.3)对工序8.2)处理后的中间件再进行回火。

可选地，工序2)形成外层时Cr8钢液在离心铸造设备中的内表面离心加速度G≧120g，其中g为重力加速度。

依据本发明的实施例，离心铸造复合支承辊的工作层，即外层，采用Cr8，芯部和中间层采用石墨钢，通过给定的温度条件下依序形成工作层、中间层和外层，提高Cr元素的扩散和渗透作用，引发中间层和芯部铸钢材料组织和性能的改变。再者，中间层及芯部采用石墨钢材料，钢与钢界面结合，通过工艺的适配，使支承辊具有良好的机械性能。

附图说明

图1为已知的一种锻造支承辊的工艺流程图。

图2为一实施例中离心铸造复合支承辊的工艺流程图。

图3为一种离心铸造复合支承辊的结构示意图。

图4为一种离心铸造复合支承辊的分解结构示意图。

图5为一种离心铸造复合支承辊离心复合铸造设备示意图。

图6为一种离心铸造复合支承辊芯部浇注合箱示意图。

图7为一种支承辊扩散退火与球化处理的工艺曲线图。

图8为一种依据本发明的差温热处理技术工艺曲线图。

图9为依据本发明的实施例与常规支撑辊差温处理对比图。

图中：1.外层，2.芯体。

3.浇口杯，4.浇注小车，5.混凝土路面，6.轴承座，7.托轮，8.传动轴，9.电机，10.紧固销，11.后端盖，12.冷型，13.工作层，14.过渡层，15.前端盖，16.防护罩。

17.冒口箱，18.前端盖紧固销，19.后端盖紧固销，20.底板，21.冒口箱型砂，22.芯部型腔，23.前端盖型砂，24.后端盖型砂，25.底座箱，26.底座箱型砂。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明期望保护的离心铸造复合支承辊以及其制造工艺分述如下：

在图3和图4所示的结构中，离心铸造复合支承辊具有外层1和芯部2，其中外层1即为工作层13，采用Cr8，芯体2实质包含了中间层和芯部，两者采用相同的材质，即石墨钢，由于制造工艺在第二熔合温度条件下完成芯部的浇注，中间层与芯部间能够形成理想的熔合，基本上是理想的一体结构，从而在整体上称为芯体2。

Cr8和石墨钢都是铁基合金，首先关于外层，是支承辊的工作层，其各组分以质量基准计含有：C0.3-0.8％、Si<1.0％、Mn<1.20％、Cr7.5-8.5％、Ni<0.8％、Mo 0.2-1.0％、V0.1-0.6％、P<0.03％、S<0.02％，余量Fe。

在图2中，Cr8和石墨钢分别熔炼，生成Cr8钢水和石墨钢钢水，其中Cr8有熔炼步骤和离心浇注步骤。

具体地：外层钢水采用电弧炉+钢包精炼，保证成品钢水的[N]、[O]含量分别为[O]≦40PPm，[N]≦120PPm，夹杂物含量≦0.05％。

支承辊的工作层13使用Cr8铁基合金材料，然后离心铸造方式产生外层1，与背景技术中所述的其它三种常规生产方式相比，在材料性能方面显示出优越性，为大型冷、热带连轧机支承辊的更新换代提供了保证。

Cr8铁基合金铸钢离心复合支承辊与其它生产方式支承辊物理机械性能对比见表2。

表2 Cr8离心复合支承辊与其他三种支承辊的性能对比表

过渡层13及芯部，或者说芯体2以质量基准计含有：C1.2-2.0％、Si1.0-2.0％、Mn<1.0％、Cr0.5-1.2％、Ni0.5-1.5％、Mo0.2-0.6％、P<0.03％、S<0.02％，余量Fe。

芯体2炉料采用无油、无锈蚀的优质废钢，钢水整个熔炼过程应采取保护性措施——采用钢水表面覆盖剂，保证钢水气体和夹杂物含量分别为[N]、[O]含量分别为[O]≦70PPm，[N]≦120PPm，夹杂物含量≦0.08％。

钢水表面覆盖剂，简称钢水覆盖剂或者直接称为覆盖剂，钢水覆盖剂一般每吨钢水投放钢水覆盖剂1～1.5kg，其比重较小，而能够浮在钢水上，与浮在钢水上炉渣等聚在一起，铺展性好，有效保温，防止钢水二次氧化，从而确保顺利浇注，而使钢水组分含量基本稳定。

关于钢水覆盖剂，在此优选碱性钢水覆盖剂，为节约成本，可以采用例如碳化稻壳等低品质的钢水覆盖剂。

对于离心铸造，冷型转速的选择应保证外层钢水浇注后钢液内表面的离心加速度G≧120g，其中，g为重力加速度。

外层浇注后，形成的外层结构是圆管形的结构，其内管构成后续浇筑的型腔，使用铠装热电偶测量外层结构所形成的型腔温度，型腔温度在外层成型后，温度逐渐下降，当型腔温度降到1250℃～1380℃时，撤离测温装置，根据预期的过渡层的厚度，迅速填充石墨钢钢水，预期的过渡层厚度为40～90mm，钢水浇注温度控制在1400℃～1500℃，重新放置测温热电偶，当过渡层的内腔温度降至时1200℃～1320℃，立刻减速停转，将离心铸造的冷型和配装的底箱、冒口箱合在一起，用顶住法快速注入石墨钢钢水，钢水浇注温度控制为1400℃～1500℃，浇注完毕，冒口表面加入保温剂，进行电加热操作，电加热功率≧100KW，加热时间≧10小时，以实现充分的补缩。

优选地，使用“O”型防氧化玻璃渣，保证型腔内表面的覆盖致密性。在整个浇注过程中，利用渣-液界面控制方法，解决了钢与钢凝固界面的微观裂纹和缩孔、疏松问题，该方法是高铬合金钢—石墨钢—石墨钢界面融合技术的基础。

在支承辊正火状态，从支承辊辊身端面取15mm厚环样，在环样上切取包含双熔合层的试片，制成抗拉试棒和金相检测试样，实验结果表明：钢-石墨钢界面抗拉强度稳定达到800MPa以上，石墨钢-石墨钢界面抗拉稳定超过600MPa.观察双结合层处金相，组织变化梯度正常，放大100、500倍，观察不到任何裂纹和疏松缺陷。

防氧化玻璃渣在功能上与钢水覆盖剂有一些类似，其主要作用是保温，并隔离钢水与空气，防止钢水二次氧化，并净化钢渣界面。

在本实施例中，防氧化玻璃渣除了前述的作用外，主要改善凝固传热。

防氧化玻璃渣优选硅酸盐类保护渣。

支承辊的性能是由金相组织决定的，金相组织与材质基体有关，更与热处理有关，即一定的组织取决于化学成分及热处理工艺，本实施例中离心外层Cr8材料的主要化学成分是这样确定的：

●碳：碳对支承辊辊身表面的硬度和耐磨性有很大影响，含碳太低时，辊身硬度也低，当含碳量大于0.8％时，在基体组织中则容易析出过剩的网状或颗粒状的碳化物，耐磨性增高，而塑性、韧性降低，支承辊的含碳量偏高时，容易引起辊身表面龟裂，使抗剥落性能降低，综合考虑，本发明Cr8材料合适的碳含量为0.3～0.8％。

●铬：铬是保证支承辊的淬透性，亦即加深硬化层深度的主要元素，含铬量小于5％时，铬与碳化合只形成(Fe·Cr)₃C合金渗碳体，铬的合金渗碳体比一般的Fe₃C稳定，能阻碍加热过程中奥氏体晶粒的长大，铬还有利于提高低温回火时的回火稳定性，因而有利于增加支承辊的韧性和抗剥落性能。当含铬量提高至8％时，铬与碳形成显微硬度更高的(Fe·Cr)₇C₃渗碳体，而且溶入基体的铬量更多，显著提高材料淬透性。差温淬火处理后，辊身工作层得到马氏体针叶长度不超过2um的隐针马氏体和贝氏体的混合组织。在离心过程中，外层钢水通过金属模具的强力激冷和重力结晶，支承辊辊身工作层组织晶粒度可以达到11级以上，在相同使用条件下，耐磨度达到Cr5支承辊的1.5倍。

●镍：镍有提高奥氏体稳定性和减缓奥氏体转变为珠光体速度的作用，而且，随着钢中碳含量的增加，其影响愈显著，所以，在高含碳量的铸钢支承辊中，镍的作用更大，有利于形成强韧性的贝氏体基体组织。此外，镍协同铬的合金化作用，促使支承辊辊身表面硬度的提高，改善支承辊的滚动接触疲劳性能，从而延长使用寿命，基于以上描述及成本考虑，将含镍量控制到不超过0.8％.

●钼：支承辊中大多含有0.2～0.4％的钼，对于辊身要求高的支承辊，化学成分中相应的含钼量也有提高，达到0.6～0.8％，钼的主要作用在于细化晶粒、增加硬化层深度和提高回火稳定性等。当材质中含钼量增加到0.6～0.8％时，有助于保证辊身工作层获得贝氏体基体组织，改善支承辊的综合轧制性能。根据支承辊的组织和性能要求，并参照支承辊使用于冷、热轧的不同场合，化学成分中钼的含量酌情增减，但基本都处于0.2～1.0％的范围内。

再看具体的热处理工艺：

首先是冷却控制工艺——冷却控制热处理技术是本实施例的核心技术之一，它是将浇注凝固后高温铸态支承辊毛坯直接入炉进行扩散退火处理，最大程度地细化奥氏体晶粒，将奥氏体晶粒度控制到11级以上，全面提升支承辊组织性能的方法。其大致过程是：支承辊毛坯热开箱入炉且在600-650℃均温，然后进行高温(1060～1080℃)扩散退火后，随炉冷却至500～600℃，然后升温至770～780℃进行球化处理，保温13-15小时，然后随炉冷却至80～100℃，再进行第二次球化处理。经过两至三次升温、保温及冷却后，消除了铸态下的粗大晶粒。整个处理过程被控制在一个规定的温度范围内，从而得到了无过度晶粒增长状态下的完全再结晶。扩散退火与球化处理的工艺曲线图可见于附图7。

扩散退火温度是由支承辊外层合金成分决定的，即T＝f(C,Cr,Mn,Mo,V)，保温时间t则由轧辊毛坯的直径决定，按0.8-1h/100mm。球化处理温度也是由轧辊外层合金成分决定的，即T＝f(C,Cr,Mn,Mo,V)，保温时间t也是由轧辊毛坯的直径决定，按4-5h/100mm。

再看差温热处理工艺，参见说明书附图8，支承辊经过高温扩散处理和球化处理后，进行轧辊粗加工以后，再进行淬火处理，将辊身微观结构转变成马氏体、贝氏体或马氏体贝氏体混合组织，以满足支承辊高硬度、高耐磨性及高的抗冲击性能的要求。淬火采用差温热处理，即将整体预热的支承辊放入差温炉(燃气塞拉斯炉(或井式工频感应电炉内))，快速加热到临界变形温度AC1+30～50℃，即950-1050℃，保温3-4小时，当技术条件所要求的辊身横截面从表至里一定深度全部转变为奥氏体，而辊身横截面其它部位仍处于临界变形温度AC1以下时，随即将轧辊吊至喷淬机上，进行强烈水冷淬火。最后，轧辊再经回火，以保证工作层获得所需要的硬度水平和相应的基体组织，以适应不同轧机的轧制特性要求。

另参见说明书附图9，差温热处理技术与传统工艺最显著的不同点在于水雾激冷淬火方面——Ms点固定技术和手段；水量、水压、水流方向的计算和控制；以及保温制度和回火工艺等。这一切确保了下贝氏体相变温度的有效控制，保证了相变完全实现。同时确保辊身工作层以下临界变形温度界面组织和应力状态的平滑过渡，优化了从支承辊辊身表层至辊芯部位的残余应力分布，调整轧辊硬度处于工艺要求范围之内，确保轧辊使用过程的稳定。

从图9中可以看出，按优化的喷淬工艺可将芯部残余拉应力控制到最小，这对提高轧辊的抗折断性能非常有利。

依据本发明的实施例与常规支承辊相比，具有以下优点：

1)Cr8合金材料在离心力的作用下结晶，外层组织晶粒度达到11级以上，成品状态下隐针马氏体与贝氏体的针叶长度≤2um，与常规支承辊相比具有更高的疲劳强度和耐磨度。

2)含铬量提高到8％，基体中溶铬量增加，可以将轧辊硬度控制到HSD70-82范围内，在相同的使用条件下，耐磨度可以达到Cr5锻钢和铸钢支承辊的1.5倍，极大地提高轧制效率，延长换辊周期。尤其对于冷轧支承辊，可将硬度控制到HSD77-82，这对冷轧支承辊和工作辊的硬度匹配非常有利。

3)按当前合金材料和能源价格计算，Cr8离心复合支承辊制造成本含税价9500元/吨，仅为Cr5锻钢支承辊的一半，与整体铸钢支承辊相比每吨相差3000元以上，具有优良的性价比。这在钢铁形势异常严峻，企业争相压缩成本的今天，该发明具有越来越明显的竞争力。

Claims (9)

1.一种离心复合铸造Cr8合金铸钢支承辊，其特征在于，基于离心铸造工艺形成外层，进而，当外层温度冷却到给定的第一熔合范围时，利用离心铸造形成中间层，进而，当中间层温度冷却到给定的第二熔合范围时，以中间层内腔为部分型腔铸造芯部；

其中，外层为Cr8材质，以质量基准计含有：C0.3-0.8％、Si<1.0％、Mn<1.20％、Cr7.5-8.5％、Ni<0.8％、Mo 0.2-1.0％、V0.1-0.6％、P<0.03％、S<0.02％，余量Fe；

中间层与芯部为石墨钢材质，中间层与芯部以质量基准计含有：C1.2-2.0％、Si1.0-2.0％、Mn<1.0％、Cr0.5-1.2％、Ni0.5-1.5％、Mo0.2-0.6％、P<0.03％、S<0.02％，余量Fe，

其制作工艺包括以下工序：

1)对Cr8和石墨钢分别熔炼；

2)Cr8钢水采用离心铸造工艺先铸造出具有圆管形的所述外层；

3)对外层进行温度检测，在圆筒形的管腔内温度降到给定的第一熔合范围时，填充石墨钢钢水，使用离心铸造法在管腔内形成圆管形的中间层；

4)对中间层进行温度检测，在中间层的管腔内温度降到给定的第二熔合范围时，离心铸造设备停转，匹配芯部结构，将离心铸造设备的冷型吊到浇注位与底箱和冒口箱配装，实现合箱；

5)浇注石墨钢钢水；

6)浇注完毕后，在冒口表面加入保温剂，并持续对冒口进行电加热，加热时间不小于10小时，形成复合辊毛坯；

7)在复合辊毛坯进行热开箱的条件下，直接送入退火炉进行扩散退火，且在1060～1080℃条件下扩散退火后，随炉冷却至500-600℃，然后升温至770～780℃进行球化处理，保温13-15小时，然后随炉冷却至80～100℃，再进行第二次球化处理。

2.根据权利要求1所述的离心复合铸造Cr8合金铸钢支承辊，其特征在于，离心铸造外层以质量基准计，所使用钢水的O含量≦40PPm，N含量≦120PPm，夹杂物含量≦0.05％。

3.根据权利要求1所述的离心复合铸造Cr8合金铸钢支承辊，其特征在于，所述石墨钢在钢水熔炼过程中采用表面覆盖剂，石墨钢钢水O含量≦70PPm，N含量≦120PPm，夹杂物含量≦0.08％。

4.一种如权利要求1～3任一所述的离心复合铸造Cr8合金铸钢支承辊的制造工艺，其特征在于，包括以下工序：

1)对Cr8和石墨钢分别熔炼；

2)Cr8钢水采用离心铸造工艺先铸造出具有圆管形的所述外层；

3)对外层进行温度检测，在圆筒形的管腔内温度降到给定的第一熔合范围时，填充石墨钢钢水，使用离心铸造法在管腔内形成圆管形的中间层；

4)对中间层进行温度检测，在中间层的管腔内温度降到给定的第二熔合范围时，离心铸造设备停转，匹配芯部结构，将离心铸造设备的冷型吊到浇注位与底箱和冒口箱配装，实现合箱；

5)浇注石墨钢钢水；

6)浇注完毕后，在冒口表面加入保温剂，并持续对冒口进行电加热，加热时间不小于10小时，形成复合辊毛坯；

7)在复合辊毛坯进行热开箱的条件下，直接送入退火炉进行扩散退火，且在1060～1080℃条件下扩散退火后，随炉冷却至500-600℃，然后升温至770～780℃进行球化处理，保温13-15小时，然后随炉冷却至80～100℃，再进行第二次球化处理。

5.根据权利要求4所述的制造工艺，其特征在于，工序3)和工序4)中的测温方式是铠装热电偶测温，且第一熔合范围为1250℃～1380℃，第二熔合范围是1200℃～1320℃。

6.根据权利要求4或5所述的制造工艺，其特征在于，在形成外层时，在外层的管腔内覆盖“O”型防氧化玻璃渣。

7.根据权利要求4所述的制造工艺，其特征在于，工序7)中的过程升温-保温-随炉冷却的次数为二到三次。

8.根据权利要求4所述的制造工艺，其特征在于，在工序7)后还包括工序8)，该工序8)为差温热处理工艺，具体是：

8.1)对复合辊毛坯进行粗加工，获得中间件；

8.2)对中间件进行淬火处理，该淬火处理具体是将整体预热的中间件放入差温炉，加热到临界变形温度AC1+30～50℃，保温3-4小时，随即使用喷淬机对中间件水冷淬火；

8.3)对工序8.2)处理后的中间件再进行回火。

9.根据要求4或5所述的制造工艺，其特征在于，工序2)形成外层时Cr8钢液在离心铸造设备中的内表面离心加速度G≧120g，其中g为重力加速度。