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四輪軋機軋輥用于冷軋鋼帶生產，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質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，嚴重影響產品質量和正常生產，經濟損失較大。為此，我們對缺陷進行了分析。經分析發(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。坑底組織呈回火馬氏體+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，產品質量穩(wěn)定提高，滿足了技術要求，增加了軋輥的壽命。
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