四輪軋機軋輥用于冷軋鋼帶生產(chǎn),工件材料為9Cr2鋼。工件加工工序為:鑄錠一鍛造一鍛后熱處理一粗加工一調(diào)質(zhì)一半精加工一終熱處理一磨削一成品。終熱處理為水油雙液淬火,淬、回火后硬度為62.1HRC,合格。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),使用中普遍出現(xiàn)軋輥表面深層剝落現(xiàn)象,造成工件早期失效,嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量和正常生產(chǎn),經(jīng)濟損失較大。為此,我們對缺陷進行了分析。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn),采用高頻加熱機進行熱處理,效果良好。
檢驗發(fā)現(xiàn),剝落坑深度為8-12mm左右,平行軋輥表面,沿工件圓周方向可見疲勞裂紋擴展海灘形形貌,為蝶形剝落深層剝離斷口,是典型的接觸疲勞斷口。檢查斷口處硬度為47HRC,低于技術要求50HRC??拥捉M織呈回火馬氏體+托氏體組織,不合格。研究發(fā)現(xiàn),深層剝落坑底面和軋輥表面平行,沿工件圓周方向出現(xiàn)小曲面,曲面上呈圓弧狀貝紋線,又稱海灘花樣形貌,為典型的疲勞斷口特征。沿工件徑向剝落坑側面,和輥面呈小角度撕裂狀,出現(xiàn)放射狀結晶斷口,為瞬間斷裂區(qū),形狀類似一對蝶翅膀。其特征是,疲勞剝落斷口形貌為蝶狀,蝶腹是疲勞裂紋擴展區(qū),翅膀為瞬斷區(qū),頭部為疲勞源。該深層剝落稱為蝶狀斷口,為一種表面層斷裂。這是由于在接觸壓應力滾動摩擦作用下產(chǎn)生的接觸疲勞斷裂,是一種典型的接觸疲勞斷口。
為此,采用高頻加熱機進行斷續(xù)淬火、回火處理。經(jīng)此熱處理后,表層和過渡區(qū)都完成了馬氏體轉變,無托氏體產(chǎn)生,過渡區(qū)強度增強,消除了冷軋輥深層剝落缺陷和失效危險,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定提高,滿足了技術要求,增加了軋輥的壽命。
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