用固－液复合铸造法制备轧辊，既可以降低成本又可以提高轧辊的使用寿命。工艺的成功与否取决于两种材料的结合状态，因此研究界面对制定和优化工艺起着指导作用。本文采用电磁半连续复合铸造装置，以高钒高速钢和高铬铸铁为耐磨层，45钢或35CrMo为芯轴材料，制成高钒高速钢或高铬铸铁复合轧辊。利用SEM、TEM、EDX及万能试验机等对高钒高速钢和高铬铸铁复合轧辊界面组织和性能进行研究。 结果表明：高铬铸铁/45钢复合轧辊界面在保温时间为180~540s的范围内，界面由扩散层和激冷凝固层组成。在本试验范围内，界面平均宽度在50~95μm的范围内变动。复合界面两侧发生成分扩散，其中Cr元素的扩散最明显。保温时间延长，耐磨层中的Cr向芯轴表层的扩散越来越充分。界面两侧显微硬度差别很大，但在界面处平滑过渡。保温时间的延长，界面冲击韧性先小幅升高后缓慢下降，剪切强度先明显升高后缓慢下降。保温时间300s时，均达到最大值。 对于高钒高速钢/35CrMo复合轧辊界面：35CrMo钢芯轴的显微组织为铁素体 + 珠光体。高速钢的显微组织为马氏体基体上分布着VC颗粒。界面实现了良好的冶金结合，厚度约50μm。高钒高速钢/35CrMo钢复合界面两侧发生了明显的成分扩散，从本质上讲界面层即为扩散层。扩散层(界面层)显微组织处于过渡状态，靠近芯轴一侧为细的珠光体，靠近耐磨层一侧为回火索氏体，且晶界或晶内分布少量碳化物颗粒。高钒高速钢和35CrMo合金钢的显微硬度值分别为700HV和250HV，界面层两侧显微硬度差别很大，但在界面处平滑过渡，扩散层显微硬度值为350HV，介于两者之间。界面冲击韧性随高钒高速钢面积比的增加快速下降，在高钒高速钢占55% 时，冲击韧性值可达到100J·cm-2。 高钒高速钢和高铬铸铁复合轧辊界面对比研究结果表明：二者界面两侧都发生了明显的成分扩散，界面(扩散层)显微组织均处于过渡状态，宽度也基本相同，约为50μm；显微硬度均介于耐磨层和芯轴之间，过渡平缓。与高铬铸铁相比，高钒高速钢复合轧辊界面硬度略低，剪切强度和冲击韧性略高，但两者差别不大，均能满足使用要求。 高铬铸铁和高钒高速钢复合轧辊界面Cr、V元素固态扩散表明：随着扩散的进行，浓度逐渐减小并趋于零；Cr、V的扩散浓度与扩散深度呈指数关系；随扩散时间的延长，扩散进行的越彻底，扩散深度越大；且在同样的扩散深度下，扩散时间越长，Cr、V的扩散浓度越大。 综上，电磁复合铸造高铬铸铁和高钒高速钢复合轧辊界面实现了良好的冶金结合，界面组织性能均能满足轧辊的使用要求，是一种优良的生产工艺。