【CPP114】訊：紙箱廠的主要生產(chǎn)設(shè)備是單面機(jī)，而單面機(jī)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(huì)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(dāng)造成的；二是安裝，操作不正確導(dǎo)致的；三是磨削工藝不正確產(chǎn)生的。

　　一，由熱處理不當(dāng)造成的裂紋問題最嚴(yán)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(yīng)中頻淬火，最高硬度達(dá)HRC55-60，硬度越高使用壽命就越長，若熱處理工藝不當(dāng)將會(huì)產(chǎn)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(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體導(dǎo)致表面切向拉應(yīng)力過大所致。產(chǎn)生相對完全淬透，主要是淬火溫度偏高感應(yīng)圈的移動(dòng)速度慢，或中頻電機(jī)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(qū)和未淬硬區(qū)的過度部分有一個(gè)大的拉應(yīng)力峰，且軸向應(yīng)力大于切向應(yīng)力。未淬透主要原因是特處理工藝粗糙，淬火溫度選擇不當(dāng)（電流強(qiáng)度），感應(yīng)圈移動(dòng)速度太快，沒有屏蔽措施，或中頻電機(jī)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(chǎn)生兩種裂紋還有一個(gè)影響因素--時(shí)效裂紋：即回火工藝不及時(shí)或未充分回火使其殘余奧氏體較多的組織轉(zhuǎn)變增加應(yīng)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(jī)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(fā)現(xiàn)一次裂紋現(xiàn)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(xiàn)縱向、橫向裂紋，這是什么原因呢？關(guān)鍵是熱處理工藝不正確所致。

　　二，安裝不正確出現(xiàn)的裂紋

　　單面機(jī)上瓦楞輥以及壓緊輥的安裝，操作正確與否，將直接導(dǎo)致瓦楞輥是否產(chǎn)生裂紋或掉齒、崩齒。因?yàn)閴壕o輥兩端壓力不平衡或壓力過高，將會(huì)引起下瓦楞輥兩端局部掉、崩齒現(xiàn)象；

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

　　這種由冷作硬化產(chǎn)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(xiàn)。因?yàn)檎魵馐酵呃爿伒臏囟韧ǔＴ?70℃左右，它低于瓦楞輥材料的冷作硬化再結(jié)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(jié)晶溫度，從而消除了冷作硬化應(yīng)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(xiàn)在齒面的表皮層下呈不規(guī)則的細(xì)、密、淺以及疏或密的網(wǎng)絡(luò)狀龜裂。

　　磨削燒傷裂紋是一個(gè)既簡單而又復(fù)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(yīng)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(yīng)力小于材料的強(qiáng)度極限是不會(huì)產(chǎn)生裂紋的，即淬火鋼的硬度只要不大于HRC55就不會(huì)產(chǎn)生磨削裂紋。磨削燒傷是難以避免的，因?yàn)槟ハ鳟a(chǎn)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(shí)若表面層產(chǎn)生回火現(xiàn)象，馬氏體轉(zhuǎn)化成索氏體或屈氏體（兩種組織均為擴(kuò)散度很高的珠光體），因體積縮小，表面層產(chǎn)生產(chǎn)殘余拉應(yīng)力，里層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。若表面層產(chǎn)生二次淬火現(xiàn)象，則表面層產(chǎn)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(chǎn)生壓應(yīng)力，里層產(chǎn)生拉應(yīng)力。磨削時(shí)一般因磨削熱較高，常以相變和熱塑性變形產(chǎn)生的拉應(yīng)力為主，所以表面層常常有殘余拉應(yīng)力。

　　當(dāng)殘余應(yīng)力超過材料的強(qiáng)度相限時(shí)，瓦楞輥表面就會(huì)產(chǎn)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(fā)現(xiàn)的缺陷。裂紋的方向常與磨削方向垂直或呈網(wǎng)狀，裂紋的產(chǎn)生常與燒傷同時(shí)存在，如何避免燒傷呢？