論顆粒機(jī)壓輥熱處理工藝的重要性

顆粒機(jī)壓輥的失效分析

壓輥的制作工藝流程：下料-鍛造-正火（退火）-粗加工-調(diào)質(zhì)-半精加工-表面淬火-精加工。有專業(yè)團(tuán)隊(duì)以生產(chǎn)加工生物質(zhì)顆粒燃料為題，對(duì)其磨損進(jìn)行了試驗(yàn)研究，為合理選擇壓輥材料和熱處理工藝提供了理論依據(jù)。以下是研究結(jié)論和建議：

顆粒機(jī)壓輥表面出現(xiàn)凹坑、劃痕，由于砂粒、鐵屑等硬質(zhì)雜質(zhì)對(duì)壓輥的磨損，屬于非正常磨損。表面平均磨損量約3mm，兩側(cè)磨損量不同，進(jìn)料一側(cè)磨損嚴(yán)重，磨損量為4.2mm。主要是由于進(jìn)料后，勻料器沒(méi)有來(lái)得及將物料分配均勻，就進(jìn)入了擠壓過(guò)程。

經(jīng)微觀磨損失效分析表明，由于原料對(duì)壓輥表面軸向的磨損，壓輥表面材料的缺失是失效的主要原因，主要磨損形式為黏著磨損和磨粒磨損，其形貌有韌窩、犁壟、犁溝等，表明原料中的硅酸鹽及沙粒、鐵屑等對(duì)壓輥表面磨損嚴(yán)重。由于水蒸氣等作用，壓輥表面出現(xiàn)泥狀花樣，導(dǎo)致壓輥表面產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋。

建議對(duì)原料粉碎前加除雜工序，將原料中摻雜的砂粒、鐵屑等除凈，防止對(duì)壓輥的非正常磨損。改變刮板形狀或安裝位置，使物料在壓制室均勻分布，防止壓輥受力不均，從而加劇壓輥表面的磨損。由于壓輥主要為表面磨損失效，為提高表面高硬度、耐磨損、耐腐蝕性，應(yīng)選用耐磨損的材質(zhì)及適合的熱處理工藝。

壓輥材質(zhì)及工藝處理

“玉不琢，不成器”，壓輥的材料成分和工藝是決定其耐磨性的先決條件。常用的壓輥材質(zhì)有C50、20CrMnTi、GCr15，制作工藝采用數(shù)控機(jī)床加工，壓輥面根據(jù)需要定制直齒型、斜字齒型，鉆孔型等，采用滲碳淬火或高頻淬火熱處理方式減少壓輥?zhàn)冃危瑹崽幚砗笤俅芜M(jìn)行精加工，確保內(nèi)外圓同心度，可使壓輥使用壽命更長(zhǎng)。

壓輥熱處理的重要性

壓輥的性能須滿足：高強(qiáng)度、高硬度（耐磨性能）和高韌性，并且還要求有良好的機(jī)械加工性（包括良好的拋光性）及抗腐蝕性等。壓輥熱處理就是為了發(fā)揮其材料的潛力，提高其使用性能的重要工藝過(guò)程，對(duì)制造精度、強(qiáng)度、工作壽命及制造成本等有著直接的影響。

○同樣的材料，做過(guò)熱處理的材料要比沒(méi)有做過(guò)熱處理的材料的強(qiáng)度、硬度都要高的多，耐用度也要高的多。如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)淬火，壓輥的使用壽命就會(huì)短的多。

○想?yún)^(qū)別經(jīng)過(guò)精加工的沒(méi)有熱處理生件和熱處理件，單靠通過(guò)硬度和熱處理氧化色是無(wú)法判別的，不想切割檢測(cè)的話可以嘗試通過(guò)敲擊聲音來(lái)辨別。鑄件和淬火＋回火態(tài)工件金相組織不同，內(nèi)耗有差異，通過(guò)輕輕敲擊應(yīng)能分辨。

○決定熱處理的硬度會(huì)受以下幾個(gè)因素控制：材料牌號(hào)、尺寸大小、工件重量、形狀結(jié)構(gòu)，后續(xù)加工方式等。例如用彈簧綱制作大型件，由于實(shí)際工件厚度很大，手冊(cè)中熱處理硬度是可以達(dá)到58—60HRC，結(jié)合實(shí)際工件是沒(méi)有辦法達(dá)到的。另外不合理的硬度指標(biāo)，比如過(guò)高的硬度，就會(huì)損失工件的韌性，造成工件的使用開(kāi)裂。

○熱處理不僅要保證合格的硬度值，更要注重其工藝選擇和工藝過(guò)程的控制。過(guò)熱的淬火回火可以達(dá)到要求的硬度；同樣，淬火欠熱，通過(guò)調(diào)整回火溫度，也可以湊合到要求的硬度范圍。