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03
2022
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08
淬火方式对压球机辊皮硬度的影响
关键词:
来源：公司内部
煤粉、合金粉、铁精粉、铝灰粉、矿粉等是冶金行业常用的原料辅料，如果采用粉末状态直接使用，会对环境产生极大的粉尘污染隐患。目前主要采用压球机将相应的粉料压成球形或者椭球形，可以减少粉尘污染和便于运输，也可以提高粉体的使用率。
辊皮与粉料直接接触，是压球机的关键零件，因此材料的选择和热处理工艺的优化尤为重要。
金属粉和冶炼废渣粉，要求辊皮具有较高硬度和耐磨性能，多采用合金钢辊皮，如9Cr2Mo合金钢等；煤粉、粘土等细腻粉末，对辊皮材料要求相对较低，可选用65Mn钢。
压球机辊皮在与硬质粉体接触成型的过程中，除正常磨损外，表面经常发生材料崩落(又称刷边失效) ，特别是辊皮两端尤为明显。据不完全统计，因刷边失效而不能使用的辊皮是造成压球机停机、检修的主要因素。个别国产辊皮在安装后，成型粉体仅在10余吨就产生了刷边失效，远小于进口辊皮8000 ～ 10000t的加工能力。
如何进一步提高国产辊皮的使用寿命来替代进口产品，已经成为我国压球机生产企业所面临的关键挑战。
——热处理技术是提高辊皮使用性能的关键技术。
(a) 双液淬火； (b) 单液淬火
不同淬火方式下辊板组织
常规单液淬火工艺处理的辊皮，可以得到表面均匀的硬度分布; 但是辊皮在成型粉体的过程中，表面中间位置和边部位置的受力不均匀，边角位置挤压粉末的过程中处于不对称的受力状态，更容易产生刷边失效。此外，单液淬火处理的辊皮还会产生较大的热处理变形。由于压球机的辊皮是成对使用的，热处理后的形变量必然会影响装配精度，最终降低压球机的使用寿命。
双液淬火作为处理大型零件的热处理方法，可以有效降低热处理淬火过程中的组织转变应力、改善冷却条件，已经在传动轴、齿轮上应用，并取得了良好的效果。
具体研究结论如下:
1. 随着双液淬火工艺炉外预冷时间的增加，辊皮整体硬度呈下降趋势，并且在表面形成了中间部位硬度高于端部硬度的硬度梯度分布;
2. 随着双液淬火预冷时间的增加，辊皮表面硬度总体呈下降趋势，当预冷时间达到5min时，辊皮表面所形成的硬度梯度分布消失;
3. 确定了9Cr2Mo辊皮双液淬火最佳淬火冷却工艺为: 5min炉外预冷； 1～3 min双液淬火预冷。
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