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半钢轧辊起源于美国,20世纪40年代末期,热轧带钢连轧机在美国迅速发展,当时轧机的精轧前段使用的是合金冷硬铸铁轧辊,带钢表面出现大量的"斑带"缺陷,严重影响轧机效率。为解决这一问题,美国冶金学家研制出兼有铸钢轧辊的高强度和韧性、类似铸铁轧辊的良好耐磨性的半钢轧辊。半钢轧辊在国外被称为Adamite轧辊,20世纪70年代在国外得到广泛的应用,在一定程度上代表r当时轧辊生产的国际水平和发展方向。这种轧辊的碳含量在1.4%~2.4%之间,日本将其归属于铸铁类,称其为"特殊高碳铬镍耐磨铸铁"轧辊;前苏联及东欧将其归属于铸钢类,称其为"过共析钢"轧辊;我国称其为半钢轧辊。半钢中游离碳化物的体积分数约为6%~10%,共析成分以外的碳可以是碳化物或石墨。
 
以碳化物为主要存在形式的称做半钢,以石墨为主要存在形式的称做球墨铸钢或石墨钢。半钢中常加入Si、Mn、Ni、Mo等合金元素,其加入量根据期望的组织与性能而定。半钢的强韧性接近于钢辊而优于铁辊,其硬度与耐磨性接近于铁辊而优于钢辊,它综合了钢与铸铁两者的优点。
 
半钢轧辊的另一特点是断面硬度落差小,能切削较深的孔型。半钢轧辊最适于工作繁重的钢坯轧机、大型型材轧机、中型轧机、万能型钢轧机、热连轧粗轧机及热连轧精轧机(前段)等。
 
近年来,国内也开展了离心铸造半钢复合轧辊的研究,其外层材质的化学成分设计为高碳、中合金钢。这样,可以得到较多的一次碳化物和二次碳化物,可提高辊身的耐磨性。由于半钢与球铁液相线的温度相差很大,如果采用一次复合的方法,在卧式离心机的条件下,因合箱时间的耽搁,填心铁水温度稍低便会结合不好;铁水温度过高,既增加外层钢水回熔,又使心部组织粗大,二者均会降低辊心性能。因此,添加合适的中间层及并控制其厚度,可减少辊身和辊心不同材质之间的线膨胀系数差;可有效防止外层铬等碳化物形成元素凹熔造成的不利影响,从而实现内外层材质的冶金结合。辊心材质选为球墨铸铁,轧辊成分如表1-3所示。
 
半钢复合轧辊用于本钢1700 mm热轧机精轧前段Fi~F3机架,毫米轧制量为3800 t。 由于半钢轧辊的硬度不及冷硬铸铁轧辊,以及它受热时易膨胀等特点,它一般不用于精轧机及成品机架。半钢轧辊还存在一些问题,如热处理周期长,工艺和生产技术较复杂,质量要求严,硬度与韧性的配合还没有达到更理想的境地,成本较高。自20世纪80年代以来,在许多场合它逐渐被高铬铸铁轧辊和锻造白口铸铁轧辊替代。

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