隨著鋼鐵工業的快速發展，為了提高鋼材的產量，提高軋機的利用率和生產率，減少軋機的停機次數，採用使用壽命長的硬質合金軋輥是一個重要的手段。

什麼是硬質合金滾輪

硬質合金滾筒又稱為硬質合金滾筒環，是指用碳化鎢和鈷透過粉末冶金方法製成的軋輥。硬質合金軋輥有整體式和組合式兩種。性能優越，品質穩定，加工精度高，具有優良的耐磨性和高抗衝擊性。硬質合金軋輥廣泛用於棒材、線材、螺紋鋼、無縫鋼管的軋製，大大提高了軋機的運作效率。

高性能硬質合金滾輪

硬質合金軋輥硬度高，其硬度值隨溫度變化很小。 700℃下的硬度值比高速鋼高4倍。彈性模量、抗壓強度、抗彎強度、導熱係數也比工具鋼高1倍。由於硬質合金軋輥的導熱係數高，散熱效果好，使軋輥表面短時間處於高溫狀態，從而縮短了冷卻水中有害雜質與水的高溫反應時間。因此，硬質合金滾輪比工具鋼滾輪更耐腐蝕、冷熱疲勞。

硬質合金滾輪的性能與黏結金屬相的含量和硬質合金顆粒的尺寸有關。碳化鎢約佔總成分的70％～90％，平均粒徑為0.2～14μm。硬質合金滾環的彎曲強度可達2200MPa。衝擊韌性可達（4～6）×106J/㎡，HRA為78～90。

硬質合金滾輪依結構形式可分為整體式和複合式兩種。整體硬質合金軋輥已廣泛應用於高速線材軋機的預精軋和精軋機架。複合硬質合金滾輪是由碳化鎢與其他材料複合而成。複合硬質合金軋輥直接鑄入軋輥軸，應用於重負荷軋機。

硬質合金滾輪的加工方法及其切割刀具的選擇規則

碳化鎢材料雖然優於其他材料，但由於硬度極高，難以加工，在鋼鐵工業中應用更為廣泛。

1.關於硬度

加工硬度小於HRA90的硬質合金軋輥時，選用HLBCN材質或BNK30材質刀具進行大量車削，刀具不斷裂。加工硬度大於HRA90的硬質合金滾輪時，一般選用CDW025鑽石刀具或用樹脂鑽石砂輪磨削。一般硬度越高，材料越脆，因此對高硬度材料的切削更加謹慎，並預留準確的精磨餘裕。

2.機械加工餘量及加工方法

我若加工外表面且餘裕較大，一般採用HLCBN材料或BNK30材料進行粗加工，然後以砂輪磨削。對於加工餘量較小的情況，可直接用砂輪磨削滾輪或用鑽石工具進行仿形加工。一般來說，切削替代磨削可以提高加工效率，且切削方式更有利於提高生產提前期。

3.鈍化處理

加工硬質合金滾輪時，需要進行鈍化處理，以降低或消除鋒利度值，以達到平整度、光滑度和高耐用性的目的。但鈍化處理不宜過大，因為鈍化後刀具刀片的接觸面較大，切削阻力也增大，容易產生裂紋，損壞工件。

硬質合金滾輪的生產和使用應注意什麼

近年來，硬質合金軋輥以其優異的性能在鋼鐵生產中得到了越來越廣泛的應用。但硬質合金軋輥的生產和使用上仍存在一些問題。

1.開發新型輥軸材料。傳統的球墨鑄鐵滾輪軸難以承受更大的滾動功率並傳遞更大的扭矩。因此必須開發高性能硬質合金複合輥軸材料。

2.硬質合金滾輪製造過程中，必須盡量減少或消除內層金屬與外層硬質合金之間因熱膨脹而產生的殘餘熱應力。碳化物殘餘熱應力是影響滾輪壽命的關鍵因素。因此，所選用的內金屬與外硬質合金的熱膨脹係數差應盡可能小，同時考慮透過熱處理消除硬質合金滾環的殘餘熱應力。

3.由於不同機架上軋製力、軋製扭矩、傳熱性能的差異，不同機架應採用不同牌號的硬質合金軋輥，以確保強度、硬度、衝擊韌性的合理匹配。

概括

對於線材、棒材的軋製，硬質合金軋輥取代了傳統的鑄鐵軋輥和合金鋼軋輥，已表現出許多優越性，隨著軋輥製造技術和使用技術的不斷發展，硬質合金軋輥環的應用領域將不斷擴大它們在軋製加工中將變得更加重要並具有更廣泛的應用。