高铬铸铁轧辊因其低成本及良好的工作性能,自八十年代开始至今一直在现代钢铁企业热连轧机中得到广泛应用。为降低轧辊的生产成本,某轧辊厂采用高铬废铁为主要铬源生产高铬铸铁轧辊,但实际轧辊生产中发现,采用废铁生产轧辊存在热处理开裂的风险,因此,探究废铁生产轧辊开裂的原因,对指导废铁利用及降低轧辊生产成本具有意义。本文采用金相、SEM、XRD、硬度测试等方法,对比研究添加废铁及未添加废铁并在相同铸造工艺下生产的相同规格两种高铬铸铁轧辊,分析两种材料铸态组织及热处理工艺对组织和硬度的差异,为合理利用废铁提供参考数据。对比两种铸铁轧辊的铸态组织,两种铸铁的组织均为共晶莱氏体、马氏体+残余奥氏体基体及少量珠光体,但马氏体+奥氏体基体中的二次碳化物形态有所不同。未添加废铁高铬铸铁中二次碳化物为杆状颗粒+立方型颗粒,而添加废铁的高铬铸铁的二次碳化物仅为立方型颗粒。淬火温度及冷却速度对相变的研究结果表明,两种铸铁均表现出良好的淬透性,均只在0.2℃/min冷速冷却时,组织中出现少量珠光体,大于等于1℃/min冷速时均只有马氏体相变,但添加废铁对马氏体转变有一定影响,添加废铁高铬铸铁的Ms点略有升高,升高约30℃左右。淬火后两种材料均表现出硬度升高。在之后的回火过程中由于基体中残余奥氏体的完全消除而出现二次硬化现象,且二次回火能进一步消除残余奥氏体,但加废铁高铬铸铁残余奥氏体回火稳定性略高于不加废铁铸铁。若继续升高回火温度,基体发生向回火索氏体转变。直接回火时两种材料同样出现二次硬化现象,但由于铸态偏析严重出现二次硬化温度高于淬火后回火,且表现出加废铁高铬铸铁残余奥氏体回火稳定性略低于不加废铁铸铁;继续升高回火温度,基体发生向回火索氏体转变。随回火温度升高,不加废铁高铬铸铁基体中杆状碳化物颗粒逐渐消失,立方型颗粒部分回溶,部分长大;加废铁铸铁基体中二次碳化物颗粒部分回溶,部分长大并有连接趋势。