論顆粒機壓輥熱處理工藝的重要性

顆粒機壓輥的失效分析

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)團隊以生產(chǎn)加工生物質(zhì)顆粒燃料為題，對其磨損進行了試驗研究，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，進料一側(cè)磨損嚴重，磨損量為4.2mm。主要是由于進料后，勻料器沒有來得及將物料分配均勻，就進入了擠壓過程。

經(jīng)微觀磨損失效分析表明，由于原料對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、鐵屑等對壓輥表面磨損嚴重。由于水蒸氣等作用，壓輥表面出現(xiàn)泥狀花樣，導致壓輥表面產(chǎn)生應力腐蝕裂紋。

建議對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變形，熱處理后再次進行精加工，確保內(nèi)外圓同心度，可使壓輥使用壽命更長。

壓輥熱處理的重要性

壓輥的性能須滿足：高強度、高硬度（耐磨性能）和高韌性，并且還要求有良好的機械加工性（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程，對制造精度、強度、工作壽命及制造成本等有著直接的影響。

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

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

○決定熱處理的硬度會受以下幾個因素控制：材料牌號、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，由于實際工件厚度很大，手冊中熱處理硬度是可以達到58—60HRC，結(jié)合實際工件是沒有辦法達到的。另外不合理的硬度指標，比如過高的硬度，就會損失工件的韌性，造成工件的使用開裂。

○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程的控制。過熱的淬火回火可以達到要求的硬度；同樣，淬火欠熱，通過調(diào)整回火溫度，也可以湊合到要求的硬度范圍。