四輪軋機(jī)軋輥用于冷軋鋼帶生產(chǎn)，工件材料為9Cr2鋼。工件加工工序?yàn)椋鸿T錠一鍛造一鍛后熱處理一粗加工一調(diào)質(zhì)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(chǎn)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(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量和正常生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)損失較大。為此，我們對缺陷進(jìn)行了分析。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，采用高頻加熱機(jī)進(jìn)行熱處理，效果良好。

    檢驗(yàn)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(kuò)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(shù)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(cè)面，和輥面呈小角度撕裂狀，出現(xiàn)放射狀結(jié)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(kuò)展區(qū)，翅膀?yàn)樗矓鄥^(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(yīng)力滾動(dòng)摩擦作用下產(chǎn)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(jī)進(jìn)行斷續(xù)淬火、回火處理。經(jīng)此熱處理后，表層和過渡區(qū)都完成了馬氏體轉(zhuǎn)變，無托氏體產(chǎn)生，過渡區(qū)強(qiáng)度增強(qiáng)，消除了冷軋輥深層剝落缺陷和失效危險(xiǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定提高，滿足了技術(shù)要求，增加了軋輥的壽命。