【CPP114】訊：紙箱廠的主要生產設備是單面機，而單面機的心臟零件是瓦楞輥。但是瓦楞輥裂紋問題一直困擾著制造廠家與使用單位，尤其令翻修瓦楞輥廠家棘手，往往在磨削過程中會突然成條齒被磨崩掉，甚至傷害操作者。

　　瓦楞輥裂紋究竟是如何形成的？答案有三：一是熱處理不當造成的；二是安裝，操作不正確導致的；三是磨削工藝不正確產生的。

　　一，由熱處理不當造成的裂紋問題最嚴重

　　它給翻修工作造成無法避免的損失。瓦楞材料通常為35CrM.42CrM。其熱處理方式為表面感應中頻淬火，最高硬度達HRC55-60，硬度越高使用壽命就越長，若熱處理工藝不當將會產生兩種淬火裂紋：

　　1，縱向裂紋：瓦楞輥相對完全淬透齒底心部轉變為馬氏體導致表面切向拉應力過大所致。產生相對完全淬透，主要是淬火溫度偏高感應圈的移動速度慢，或中頻電機功率不夠，馬氏體與索氏體的臨界太淺，即淬透層深度不足。

　　2，橫向裂紋：瓦楞輥未被淬透，淬硬區和未淬硬區的過度部分有一個大的拉應力峰，且軸向應力大于切向應力。未淬透主要原因是特處理工藝粗糙，淬火溫度選擇不當（電流強度），感應圈移動速度太快，沒有屏蔽措施，或中頻電機功率不夠，馬氏體與索氏體的臨界面太淺，即淬透層深度不足。

　　產生兩種裂紋還有一個影響因素--時效裂紋：即回火工藝不及時或未充分回火使其殘余奧氏體較多的組織轉變增加應力。只要熱處理工藝正確，瓦楞輥齒面硬度在HRC55-60，完全可以避免裂紋。首都航天機械廠的神箭牌瓦楞輥齒面硬度均在HRC55-60左右，我公司在翻修過程中未發現一次裂紋現象。而很多其他廠家的瓦楞輥齒面要么坑坑洼洼硬度不足，要么就出現縱向、橫向裂紋，這是什么原因呢？關鍵是熱處理工藝不正確所致。

　　二，安裝不正確出現的裂紋

　　單面機上瓦楞輥以及壓緊輥的安裝，操作正確與否，將直接導致瓦楞輥是否產生裂紋或掉齒、崩齒。因為壓緊輥兩端壓力不平衡或壓力過高，將會引起下瓦楞輥兩端局部掉、崩齒現象；

　　 瓦楞輥不論新造還是翻修上瓦楞輥均存在中高參數。若上瓦楞輥軸線與下瓦楞輥軸線不平行必將產生局部冷作硬化（全齒幅面受力不均勻造成應力集中），在晶格畸變應力作用下與熱處理缺陷應力疊加產生裂紋，其裂紋在瓦楞輥上呈S狀，此時瓦楞輥紙板兩側呈相反方向不對稱倒楞。

　　這種由冷作硬化產生的裂紋普遍存在于蒸氣加熱方式中，電加熱方式中一般較少出現。因為蒸氣式瓦楞輥的溫度通常在170℃左右，它低于瓦楞輥材料的冷作硬化再結晶溫度，而電加熱式瓦楞輥的溫度一般在500℃左右。（瓦楞輥表面顏色呈黑褐色），該溫度已大于再結晶溫度，從而消除了冷作硬化應力。

　　三，磨削裂紋

　　磨削裂紋完全由燒傷引起的，即磨削燒傷形成的二次馬氏體所致。其特征是垂直于磨削痕跡，表現在齒面的表皮層下呈不規則的細、密、淺以及疏或密的網絡狀龜裂。

　　磨削燒傷裂紋是一個既簡單而又復雜的問題，對新造瓦楞輥而言，它涉及到熱處理殘留下的多種應力和由鉻、鉬兩種元素引起的第一類回火脆性作用；

　　對翻修瓦楞輥而言，它不僅有新輥的缺陷影響還要受到冷作硬化的威脅，只要各種應力小于材料的強度極限是不會產生裂紋的，即淬火鋼的硬度只要不大于HRC55就不會產生磨削裂紋。磨削燒傷是難以避免的，因為磨削產生的熱量在800-1200℃，砂輪吸熱量約占12%，磨削吸熱量約占4%，剩余的熱量全部被瓦楞輥吸收。

　　磨削淬火瓦楞輥時若表面層產生回火現象，馬氏體轉化成索氏體或屈氏體（兩種組織均為擴散度很高的珠光體），因體積縮小，表面層產生產殘余拉應力，里層產生殘余壓應力。若表面層產生二次淬火現象，則表面層產生二次淬火馬氏體，其體積比里層的回火組織大，因而表面產生壓應力，里層產生拉應力。磨削時一般因磨削熱較高，常以相變和熱塑性變形產生的拉應力為主，所以表面層常常有殘余拉應力。

　　當殘余應力超過材料的強度相限時，瓦楞輥表面就會產生裂紋。有的磨削裂紋不在外表面，而是在表面層下肉眼難于發現的缺陷。裂紋的方向常與磨削方向垂直或呈網狀，裂紋的產生常與燒傷同時存在，如何避免燒傷呢？