轧辊是钢铁轧制产品生产过程中消耗量最大的部件之一。轧辊在服役过程中的氧化膜形成及剥落直接影响轧辊的消耗和产品的质量,因此,研究不同轧辊材料氧化膜的形成规律及其结构,对轧制规程和喷水冷却工艺规范的制定,降低轧辊的消耗、提高轧材质量具有重要意义。本文采用DSC、原位氧化观察、氧化增重等方法,研究了高铬铸钢、高铬铸铁轧辊在连续加热及等温过程中的氧化行为,采用XRD、SEM研究了氧化膜相结构及表面形貌,同时对比研究了大气及水蒸气环境对氧化的影响,目的是为某企业轧辊的选择和冷却工艺规范的制定提供参考数据。DSC连续加热结果表明,高铬铸钢随加热温度升高,开始出现氧化,但当温度高于500℃时,氧化速率减慢,甚至降低;而高铬铸铁该温度则为400℃;当到达650⁷00℃时,两种材料的氧化增重率开始增加。原位观察结果表明,两种材料在温度达到300℃左右时,氧化膜在基体形成,且随温度的增加氧化膜生长,但碳化物表面则没有氧化膜形成。在大气环境下,氧化膜随保温时间的生长规律呈抛物线型。当温度低于600℃时,随温度升高,氧化增重增加幅度不大,但当温度高于600℃时,随温度升高,氧化增重幅度增加。氧化膜优先在基体形成,氧化膜主要为Fe₂O₃。水蒸气环境显著加速氧化,且随氧化时间延长,氧化膜出现Fe₃O₄相,氧化表面晶体形貌呈针片状。原位氧化观察发现氧化膜优先在基体形成,共晶碳化物周围氧化膜生长略高于基体。DSC连续加热、等温氧化、原位氧化观察及循环氧化结果均表明高铬铸铁的抗氧化性高于高铬铸钢。