某冷軋輥零件尺寸為直徑140mm x840mm，采用9SiCr鋼制造。其加工流程為：坯料下料-鍛造-球化退火-機(jī)加工-淬火、低溫回火-磨削。要求熱處理后硬度為56-60HRC。我們通常采用中頻加熱設(shè)備進(jìn)行熱處理。但是在生產(chǎn)加工中發(fā)現(xiàn)，某軋輥發(fā)生斷裂失效。

分析認(rèn)為，由于軋輥材料出現(xiàn)帶狀碳化物偏析嚴(yán)重，鍛造時(shí)鍛打不充分，碳化物帶狀偏析保留延續(xù)；由于停鍛溫度高及冷速緩慢，產(chǎn)生沿原奧氏體晶界的網(wǎng)狀碳化物，這兩種缺陷在工件使用中頻加熱設(shè)備進(jìn)行淬、回火時(shí)，無法消除，導(dǎo)致軋輥強(qiáng)度和韌性大幅度下降，工件斷裂強(qiáng)度劇降呈明顯惡化狀態(tài)。同時(shí)，由于工件混料使軋輥中頻淬火溫度偏高，碳化物分布嚴(yán)重不均勻，從而淬火組織不均，加大了工件淬火內(nèi)應(yīng)力，附加軋輥機(jī)加工殘留應(yīng)力疊加，引起局部應(yīng)力集中，并超過材料斷裂強(qiáng)度，導(dǎo)致沿工件軸心部萌生淬火內(nèi)裂紋。在復(fù)合應(yīng)力作用下，裂紋沿工件薄弱區(qū)，即沿軸向嚴(yán)重帶狀碳化物擴(kuò)展，導(dǎo)致工件開裂和崩裂斷裂。斷口表面呈新鮮形貌且無氧化跡象，從而排除鍛造裂紋開裂的可能性。

綜上分析，提出防止軋輥產(chǎn)生裂紋開裂的技術(shù)措施如下：

（1）嚴(yán)格鍛造工藝和鍛件質(zhì)量檢驗(yàn)，防止因鍛造工藝不當(dāng)，如停鍛溫度過高和冷速慢產(chǎn)生碳化物網(wǎng)狀缺陷。這些缺陷使工件斷裂強(qiáng)度劇降，是導(dǎo)致工件開裂崩斷的重要原因。

（2）采用中頻加熱設(shè)備進(jìn)行熱處理時(shí)，應(yīng)控制優(yōu)化球化退火工藝和工件退火質(zhì)量，使工件組織充分球化，減少組織不均勻性和由此產(chǎn)生的殘留應(yīng)力。

（3）認(rèn)真檢驗(yàn)軋輥的化學(xué)成分和冶金質(zhì)量，不允許原材料出現(xiàn)不合格組織，如碳化物帶狀偏析、夾雜物超標(biāo)和化學(xué)成分不合格等缺陷，以減少和排除工件淬火裂紋和斷裂隱患。

工件在熱處理過程中，受操作工藝以及周圍環(huán)境的影響，會(huì)產(chǎn)生各種各樣的缺陷，其中最常見的就是斷裂缺陷。斷裂缺陷輕則影響工件的使用壽命，重則造成工件報(bào)廢，造成資源的浪費(fèi)。本文簡(jiǎn)單說了防止9SiCr鋼冷軋輥產(chǎn)生斷裂缺陷的措施，許多廠家采用上述技術(shù)措施后，消除了工件淬火裂紋斷裂缺陷及失效事故，工件產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益明顯。