离心复合铸造高铬铸铁轧辊具有良好的耐磨性、抗氧化性及低的成本,是现代轧辊的重要产品之一。差温淬火是改善和提高高铬铸铁轧辊性能的关键工艺,差温淬火温度、保温时间和冷却方式对保证高铬铸铁轧辊工作层性能均匀性和减少高温度淬火对芯部性能有显著的影响。因此,开展离心复合铸造高铬铸铁轧辊差温淬火工艺对改善和提高轧辊性能具有重要的意义。本论文采用ANSYS数值模拟的方法,建立了离心复合高铬铸铁轧辊三维模型,模拟研究了实际差温淬火过程中温度场及应力场。温度场计算结果与轧辊不同深度的温度测试结果规律相一致,表明模型是可靠的。在差温淬火加热过程中,当加热炉温度升至1120℃时,轧辊表面温度已到达900℃,当加热保温结束后,轧辊工作层温度整体已超过1000℃,达到奥氏体转化温度,而芯部温度为820℃;在冷却过程中,轧辊应力峰值发生在开始吹风冷却时,轧辊轴向应力达到404 MPa,切向应力达到330 MPa。模拟研究差温加热温度及保温时间对轧辊层温度差及加热深度的结果表明,采用1140-1060℃加热,能降低轧辊工作层温度差,并减小冷却过程中的淬火应力。轧辊工作层温度差由原工艺的25.7℃降低至21.5℃,加热深度由原工艺的83 mm增大至87 mm,轴向应力也由在喷风冷却时的404 MPa降低了69 MPa。