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基于有限元方法和弹塑性力学模型，采用ProCAST软件，研究了轧辊结构（中间层厚度）、中间层弹性模量和热膨胀系数对复合轧辊淬火过程应力状态的影响。模拟结果表明：中间层厚度为2mm时，淬火过程中其所受的应力最小；淬火终态轴向和周向压应力最小。减小中间层弹性模量可以减小热处理过程中的应力。增加中间层热膨胀系数可以使其热处理过程中的周向和轴向应力状态由拉应力转变为压应力，降低变形开裂倾向。