随着轧钢技术的快速发展，对具有长寿命、高可靠性轧辊的需求日益增长，因此，轧辊新的发展方向是双金属复合轧辊。其特点是工作层为具有优良耐磨性能的材料，而芯部是具有良好韧性的材料，解决了单一材质轧辊耐磨性和韧性之间的矛盾，例如高速钢复合轧辊。高速钢复合轧辊具有硬度高、红硬性好、耐磨性强等优点，在轧钢行业具有良好的应用前景。本文以此为研究背景，对高速钢复合轧辊及制备工艺进行了系统的研究。 首先，采用二维传热模型对辊芯表面在不同预热温度下的静态铸造高速钢复合轧辊的凝固过程进行了数值模拟，结果表明：复合轧辊的凝固过程随着辊芯预热温度的不同呈现出不同的特点。当预热温度较低时，其最后凝固的位置位于工作层金属中间区域，当预热温度较高时，最后凝固的位置位于工作层金属和辊芯之间的界面上。为了保证外层金属和辊芯的冶金复合，适宜的辊芯表面预热温度为1300℃左右。 采用静态铸造法研究了辊芯表面助溶剂或其他保护剂对高速钢复合轧辊复合的影响。静态铸造实验结果表明，辊芯表面涂抹助溶剂后，界面处存有较多的夹杂物，轧辊的复合质量并不理想。而在辊芯表面车、磨光洁，并在浇注前进行酸洗的情况下，不涂抹任何试剂，就可获得复合良好的双金属界面。 采用电磁感应加热方式对辊芯高温预热后进行高速钢复合轧辊液固结合的静态铸造实验以研究复合界面及高速钢的凝固组织。实验结果表明，当用电磁感应将辊芯表面预热到较高温度时，高速钢复合轧辊的界面出现了混熔组织，线扫描分析证明复合界面出现成分扩散层。在复合界面附近，高速钢中的合金元素向辊芯发生了明显的扩散，界面附近的硬度也有所提高，表明复合界面结合良好。 对静态铸造实验制备的高速钢复合轧辊试样进行热处理，研究轧辊复合面及高速钢组织结构及性能的变化。研究结果表明：适宜的热处理工艺能够扩大界面互熔及扩散层的厚度，通过热处理，高速钢中的铸态残余奥氏体消除，基体获得了细小的针状马氏体组织，碳化物也最终转变为有高微观硬度及稳定性的M6C和MC型碳化物，有利于高速钢复合轧辊性能的提高。 最后，以静态铸造实验为依据，对高速钢复合轧辊制备工艺作了进一步展望，提出了电磁连续铸造高速钢复合轧辊制备工艺，在连铸结晶器中加入了电磁搅拌，设计制作了电磁连铸结晶器。