在高端冷轧钢板的生产中，轧辊表面的粗糙度保持能力直接影响最终产品的品质与性能。传统轧辊在复杂工况下磨损严重，不仅影响生产效率，更带来频繁更换和停机成本。如何突破这一瓶颈，实现轧辊长效服役，已成为行业迫切关注的核心问题。

图1 激光冲击强化处理

研究团队采用先进的激光冲击强化（LSP）技术，通过对锻制Cr5轧辊钢进行高效表面改性，实现三大技术突破：

超强冲击，深层强化： 利用超短脉冲激光冲击金属表面，形成高强压力冲击波，在轧辊表层形成深度近1毫米的硬化层，实现从表层到深区的梯度强化。

晶粒细化，基体韧化： 显著细化材料晶粒，提升整体强韧性，为轧辊在极端应力下仍保持优异性能提供结构保障。

绿色工艺，无热损伤： 以水为约束层，全过程无热影响、无污染，契合绿色制造发展趋势。

经过系统性实验与测试，LSP技术展现出非常好的应用潜力：

(1)力学性能全面提升： 在最优工艺下（功率密度23.59 GW/cm²，冲击3次），轧辊表面硬度显著提高，残余压应力超-600 MPa，综合性能达最佳状态。

(2)粗糙度保持能力大幅增强： 在模拟轧制磨损实验中，经LSP处理的轧辊在跑合与稳定磨损阶段，表面粗糙度下降速度明显减缓，有效延长粗糙度达标时间。

(3)服役寿命显著延长： 相比未处理轧辊，优化处理后的轧辊使用寿命预计提升40%以上，这意味着更少的换辊次数、更高的生产连续性和更低的综合成本。

相关研究成果发表在国际SCI期刊Advances in Mechanical Engineering上，DOI：10.1177/16878132241232837