瓦楞輥是壓制建筑用瓦楞紙的關(guān)鍵零件，器材料為42crMo鋼，瓦楞輥結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，其沿軸向分布1-3mm的小齒條外，其徑向有30mm深度餓多條淺窄槽結(jié)構(gòu)，例如瓦楞輥尺寸為直徑285.5mmX2300mm，齒形參數(shù)為：齒頂，直徑285.52mm，齒數(shù)為230，齒高為1.65mm，齒距為3.9mm。預(yù)備熱處理為調(diào)質(zhì)處理，產(chǎn)品熱處理采用中頻感應(yīng)加熱機(jī)淬火對(duì)輥身齒面進(jìn)行表面淬火強(qiáng)化。表面淬火硬度要求大于52HRC不允許出現(xiàn)微裂紋等缺陷。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，瓦楞輥中頻感應(yīng)加熱后，工件某處缺口部位出現(xiàn)裂紋和剝落，造成工件失效報(bào)廢。

瓦楞輥中頻感應(yīng)加熱機(jī)淬火工藝采用100KW，8KHZ和250KW，990HZ中頻感應(yīng)加熱機(jī)組加熱，齒槽底部用石棉繩水玻璃涂實(shí)或在槽口部位置入鋼絲以減少渦流，并采用中頻預(yù)熱和較合理的工藝參數(shù)。生產(chǎn)中多數(shù)工件合格，但部分工件出現(xiàn)開裂或剝落，在缺口處等最先產(chǎn)生剝落和嚴(yán)重裂紋。分析原因如下：

（1）中頻感應(yīng)加熱機(jī)進(jìn)行感應(yīng)加熱時(shí)，越接近表面其渦流越強(qiáng)，升溫越快；工件夾角處因渦流集中出現(xiàn)過熱，局部加熱溫度高或溫度不均勻，均將引發(fā)工件表面產(chǎn)生淬火裂紋。工件裂紋處加熱溫度高，出現(xiàn)感應(yīng)絕愛熱尖角效應(yīng)，局部渦流集中并導(dǎo)致淬火冷卻時(shí)形成淬火裂紋。

（2）工件局部溫度過高，淬火時(shí)，其組織應(yīng)力和熱應(yīng)力加大。截面上溫差越大，其體積膨脹越大，組織應(yīng)力越高。工件尖角處剝落系局部溫度高使該處組織不均勻引發(fā)開裂所致。

（3）該工件尺寸大，僅用中頻預(yù)熱大解決表層和次表層溫差應(yīng)力效果有限。由于工件形狀比較復(fù)雜，表層與內(nèi)層溫差引起的熱應(yīng)力，是表層拉應(yīng)力和內(nèi)層壓應(yīng)力增大，并雖隨溫差加大而增加。工件開槽處使熱源斷開，因?yàn)殚_裂處淬火已冷透，而另一端剛進(jìn)入淬火狀態(tài)，因而開槽處最易造成應(yīng)力集中峰值。其拉應(yīng)力大于缺陷部位斷裂強(qiáng)度時(shí)，將出現(xiàn)裂紋剝落和開裂失效。

除此以外，生產(chǎn)和試驗(yàn)中均發(fā)現(xiàn)，重復(fù)表面淬火產(chǎn)生淬火裂紋。這事由于淬火后表層組織殘余應(yīng)力呈壓應(yīng)力，而內(nèi)層為拉應(yīng)力狀態(tài)。如重新快速加熱，器應(yīng)力發(fā)生突變，組織應(yīng)力，熱應(yīng)力過于集中或在淬火區(qū)域產(chǎn)生重疊，淬火時(shí)很容易發(fā)生淬火裂紋。因?yàn)樵谥貜?fù)淬火前，必須進(jìn)行預(yù)備熱處理。

綜上分析，提出改進(jìn)措施如下：

（1）工件淬火開口槽不加工，中頻感應(yīng)加熱淬火合格后，采用特殊方法在需要最兩邊開槽，以避免該處因渦流在尖角開口部位集中產(chǎn)生尖角效應(yīng)，導(dǎo)致該處出現(xiàn)裂紋和剝落。不開槽使該部位加熱和冷卻時(shí)熱流連接性良好，使該部位區(qū)域和冷卻均勻，因?yàn)閼?yīng)力減小。

（2）將工件中頻預(yù)熱改為路中預(yù)熱，以減少工件截面上的溫差，保持過度層組織狀態(tài)平穩(wěn)連續(xù)，注意預(yù)熱溫度應(yīng)適宜，不可過高或過低。

（3）對(duì)返修貨需重新淬火件，由于該工件此前衛(wèi)調(diào)質(zhì)狀態(tài)，采用中，高頻問回火做預(yù)備熱處理，代替去應(yīng)力退火或淬火前預(yù)熱處理，再進(jìn)行淬火返修可獲得良好效果。

生產(chǎn)中采用上述改進(jìn)工藝措施后，瓦楞輥齒面淬火表面質(zhì)量?jī)?yōu)良穩(wěn)定，硬度合格，消除了裂紋剝落缺陷現(xiàn)象，生產(chǎn)穩(wěn)定，獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。