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浅谈瓦楞辊复合热处理

按传统方法制作瓦楞辊，大多以合金钢35CrMo为材料作辊体，再与两端轴头焊接。制作过程中，一般经四次热处理，即毛坯粗加工后调质，焊接轴头后消除应力，粗开齿后中频淬火，精磨齿后镀铬。

提高瓦楞辊使用寿命的一个关键工艺是镀铬，目的是提高表面硬度，但也存在一些不易克服的缺点，如镀层薄（一般不超0.08mm）、如空击后指针偏离零位超过相应摆锤最大冲击能量的0.1%镀层不匀（齿根镀层总是厚于齿顶、而齿顶磨损决定着瓦楞辊的使用寿命）、使齿面光洁度下降、费用增加等。特别是2.2M以上进口吸附式拼装瓦楞辊等。容易发生脱镀、裂纹和崩齿现象。所以希望采取一种非镀铬办法，提高瓦楞辊的表面强度。

复合热处理是一种具有复合功能的新工艺，实际上是以适当顺序和方法将几种热处理组合起来的一种方法，即具有参与组合的热处理工序各自的工艺效果，同时还具有提高强度、耐磨性等的综合效果。复合热处理不是各工序的简单叠加，而是根据单一热处理工序的特点，有机地将其组合在一起，使参加组合的各工序的优点充分保留，并避免前后工序工效的低消作用。

一、采用非镀铬复合热处理制作瓦楞辊

氮化加中频淬火是一项重要的复合热处理工艺，可获得较深硬化层和平缓硬度梯度，能克服单纯氮化处理表面硬度高但硬化层薄，硬度梯度陡而不能承受较大接触应力和冲击等缺点；另一优点是可提高工件疲劳强度，尤其是滚动接触疲劳强度，这对于主要承受滚动疲劳运动的瓦可通过面板按键选择实验方式楞辊来说，具有实际意义。

在常用的40Cr、42CrMo、35CrMo、38CrMoA1A几种氮化钢中，渗氮效果最好的是后者。42CrMo与35CrMo相比，综合性能好，耐磨性强、可达硬度高、相对使用寿命也视频线材长，但加工难度大，特别热处理时易出问题，若淬火不得法会出现裂纹华阴等缺关闭送油阀陷，故国内少用。

（1）瓦楞辊体材质：42CrMo；

（2）毛坯：用多向锻锤锻打，使之受力均匀，更好地消除原始缺陷；

（3）热处理：除常规热处理外，在瓦楞辊热套环段后增加一次消除应力工序；重点放在齿形粗加工后，改中频淬为气体离子氮化＋中频淬火＋回火的复合热处理。使齿形表面金相组织发生变化，促进机械性能提高，得到有效强化；氮化工艺促进材料发挥硬化潜力，使齿面精磨后仍能保持硬度在HPC57左右，从而可省掉传统镀铬工序，还提高了瓦楞辊光洁度和降低了制造成本。

二、实施要求

针对以往修磨瓦楞辊镀铬的问题和教恒位移控制训，我们认为是由两点不足造成—制定方案缺乏实践经验及不能认真执行方案。所以要求作到：

1.重要热处理工序现场跟随，及时掌握进度和发现、解决问题；

2.重要机械加工时，应对吃刀量、车速有明确规定。尤其精磨齿形，更应严格掌握分度准确和控制进刀量，以免造成不必要损失，特别是防止齿面硬度的降低。

3.制成后瓦楞辊表面硬度不低于HRC56；

4.因采用复合热处理代替镀铬没有经验，除本着有风险同担、有意外协商外，还明确规定若时间与质量有矛盾时，质量第一。

三、验收

目前对离子渗氮工作质量检验还无统一标准，又因具体工作和使用要求不同，所以结果差别很大。

一般氮化质量检查是在与工件一同进行的相同材料试件上进行，经解剖来核对渗层厚度、硬度、脆性、表面状态、全相组织、变形等项目。但对瓦楞辊这种数量少、重量大、价值高的工作豪华车却不能这样作；另外，作为使用单位的纸箱厂，也缺乏相应检验手段，只能以加工检测报告为主，再从实践中验正。我厂验收时，只着重以下几个方面：

1.看外观：正常渗氮件应为银灰或暗灰色，没有明显电弧烧伤、碰伤及渗层剥落等现象。

2.量外形：根据图纸认真核对各外露尺寸是否超差或变形。作好瓦楞中凸复测及进厂记录，以便修磨时核对和验正硬度。

3.早预防：在签字合同时就考虑到验收困难，规定外观合格后，还留费用总额20%，待瓦楞辊运行一定时间无大问题时再付。

四、效果

1.首对辊实用好预料 采用非镀铬复合热处理的首对A型辊，上、下辊硬度分别达到HRC58和HRC56.4（下辊是拼装式，结构致小型叉车使硬度低于上辊）。在60%以上国产窄幅纸（纸宽1.6M以下）、含水含杂率时常超标的不利情况下，从1996年元月7日起，14个月内生产出合格瓦楞纸板650万M2，瓦楞齿高降低纸0.2mm，瓦楞辊直径缩小不足0.4mm，齿面始终没有出现裂纹或产生崩齿等现象。

2.扩大试验 在首对辊初步成功基础上，我厂再度与九州所合作，以42CrMo为材料又于今年3月初将用非镀铬复合热处理工艺作出的A、C型瓦楞辊各一付装机，扩大到整条纸板线上进行对比试验，至今已8个多月，未发现异常现象。（候 新）

摘自《中国包装年鉴》1999年