论颗粒机压辊热处理工艺的重要性

颗粒机压辊的失效分析

压辊的制作工艺流程：下料-锻造-正火（退火）-粗加工-调质-半精加工-表面淬火-精加工。有专业团队以生产加工生物质颗粒燃料为题，对其磨损进行了试验研究，为合理选择压辊材料和热处理工艺提供了理论依据。以下是研究结论和建议：

颗粒机压辊表面出现凹坑、划痕，由于砂粒、铁屑等硬质杂质对压辊的磨损，属于非正常磨损。表面平均磨损量约3mm，两侧磨损量不同，进料一侧磨损严重，磨损量为4.2mm。主要是由于进料后，匀料器没有来得及将物料分配均匀，就进入了挤压过程。

经微观磨损失效分析表明，由于原料对压辊表面轴向的磨损，压辊表面材料的缺失是失效的主要原因，主要磨损形式为黏着磨损和磨粒磨损，其形貌有韧窝、犁垄、犁沟等，表明原料中的硅酸盐及沙粒、铁屑等对压辊表面磨损严重。由于水蒸气等作用，压辊表面出现泥状花样，导致压辊表面产生应力腐蚀裂纹。

建议对原料粉碎前加除杂工序，将原料中掺杂的砂粒、铁屑等除净，防止对压辊的非正常磨损。改变刮板形状或安装位置，使物料在压制室均匀分布，防止压辊受力不均，从而加剧压辊表面的磨损。由于压辊主要为表面磨损失效，为提高表面高硬度、耐磨损、耐腐蚀性，应选用耐磨损的材质及适合的热处理工艺。

压辊材质及工艺处理

“玉不琢，不成器”，压辊的材料成分和工艺是决定其耐磨性的先决条件。常用的压辊材质有C50、20CrMnTi、GCr15，制作工艺采用数控机床加工，压辊面根据需要定制直齿型、斜字齿型，钻孔型等，采用渗碳淬火或高频淬火热处理方式减少压辊变形，热处理后再次进行精加工，确保内外圆同心度，可使压辊使用寿命更长。

压辊热处理的重要性

压辊的性能须满足：高强度、高硬度（耐磨性能）和高韧性，并且还要求有良好的机械加工性（包括良好的抛光性）及抗腐蚀性等。压辊热处理就是为了发挥其材料的潜力，提高其使用性能的重要工艺过程，对制造精度、强度、工作寿命及制造成本等有着直接的影响。

○同样的材料，做过热处理的材料要比没有做过热处理的材料的强度、硬度都要高的多，耐用度也要高的多。如果没有经过淬火，压辊的使用寿命就会短的多。

○想区别经过精加工的没有热处理生件和热处理件，单靠通过硬度和热处理氧化色是无法判别的，不想切割检测的话可以尝试通过敲击声音来辨别。铸件和淬火＋回火态工件金相组织不同，内耗有差异，通过轻轻敲击应能分辨。

○决定热处理的硬度会受以下几个因素控制：材料牌号、尺寸大小、工件重量、形状结构，后续加工方式等。例如用弹簧纲制作大型件，由于实际工件厚度很大，手册中热处理硬度是可以达到58—60HRC，结合实际工件是没有办法达到的。另外不合理的硬度指标，比如过高的硬度，就会损失工件的韧性，造成工件的使用开裂。

○热处理不仅要保证合格的硬度值，更要注重其工艺选择和工艺过程的控制。过热的淬火回火可以达到要求的硬度；同样，淬火欠热，通过调整回火温度，也可以凑合到要求的硬度范围。