為什么粉碎機(jī)刀片上線使用不久即斷裂
為什么粉碎機(jī)刀片上線使用不久即斷裂、有的則不會(huì)?
案例：
某物質(zhì)回收公司,回收廢舊的綿狀玻璃纖維再粉碎利用，該公司將回收的綿狀玻纖投入圓桶狀的粉碎機(jī)，粉碎機(jī)的桶底裝配有一組四片的粉碎刀，經(jīng)由電機(jī)帶動(dòng)粉碎。初期這組粉碎機(jī)刀主要起到攪拌的作用, 此時(shí)的玻璃纖維還是綿狀,經(jīng)由快速旋轉(zhuǎn)的粉碎刀與玻璃纖維產(chǎn)生磨擦發(fā)熱，隨著旋轉(zhuǎn)時(shí)間的持續(xù)，玻纖由于高速磨擦溫升至250℃左右，此時(shí)玻璃纖維由綿狀液化成年糕狀，操作人員倒入常溫水，已液化成年糕狀的玻璃纖維因冷熱的瞬間變化引發(fā)不規(guī)則碎裂，此時(shí)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的粉碎刀即將己碎裂的玻璃纖維粉碎成大小均一的小顆粒。
案例背景說(shuō)明：
到該公司操作現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)由負(fù)責(zé)人解說(shuō)得知，懷疑粉碎機(jī)刀片材質(zhì)不好或是熱處理過(guò)程不良造成部份刀具開(kāi)裂或斷裂，要求協(xié)助改善刀片質(zhì)量。該公司負(fù)責(zé)人說(shuō):粉碎刀是由粉碎機(jī)制造廠提供,材質(zhì)有Cr12MoV、H13、65Mn三種，且目前有一批65Mn材已經(jīng)不敢使用,問(wèn)如何才能改善?
斷裂原因分析:
由物質(zhì)回收公司負(fù)責(zé)人所說(shuō)的操作情況得知，玻纖破碎機(jī)刀片在上線使用中必須承受初期拌料所需之扭力要求，及后續(xù)高溫入水冷卻，冷熱溫差持續(xù)的粉碎玻璃纖維所需的耐磨耗要求，因此推遲本案使用的鋼材必須符合高扭力、抗溫差、高耐磨等要求。 該公司負(fù)責(zé)人說(shuō):粉碎刀可能是Cr12MoV、H13、65Mn這三種材質(zhì)的一種，這問(wèn)題就大了，因?yàn)槊恳环N材質(zhì)的特性是不同，Cr12MoV是冷作工具鋼，65Mn是彈簧鋼，只有H13才是熱作工具鋼。若使用Cr12MoV材質(zhì)，因是屬于冷作工具鋼，屬高碳、高鉻合金鋼，在耐磨損的情況下，Cr12MoV是這三種材質(zhì)的最佳，單本案例須承受高溫250℃以及瞬間冷卻粉碎的高扭力需求，使用材Cr12MoV材質(zhì)會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂斷裂的情況，如果是使用65Mn彈簧鋼材質(zhì)，因?yàn)?5Mn彈簧鋼適用在高彈力場(chǎng)合，可使用在冷間切紙板刀及汽車的避振器用途才是正確，而且由于65Mn屬于高碳高錳合金鋼，本案是必須承受高溫急冷及扭力需求，將易使65Mn鋼因高溫引發(fā)硬度下降及冷卻可能引發(fā)開(kāi)裂。H13材質(zhì)屬于熱作工具鋼，非常適合本案所需的高扭力、抗高溫及瞬間水冷的使用場(chǎng)合，但由于屬中碳鉻鉬合金鋼，耐磨性比Cr12MoV要差。玻璃纖維在綿狀時(shí)是軟性的，但是在高溫黏狀后再水冷會(huì)成硬塊，因而產(chǎn)生高硬度，而且在高溫時(shí)會(huì)釋放酸氣，因此粉碎刀將承受酸氣侵蝕、高溫、強(qiáng)冷等要求。
改善建議:
經(jīng)過(guò)前述的案由分析，適合本案需求的粉碎刀，材質(zhì)必須是抗高扭力、抗高溫及高溫急冷、耐磨損及抗酸蝕，因此建議使用H13材質(zhì)，淬火硬度至HRC52~56之間，必須高溫500℃以上回火，因H13材質(zhì)的抗耐磨性能較差，因此將己熱處理的H13材料再施以氮化以提高其表層硬度至HRC70以上，應(yīng)該可以符合本案例的特殊需求。
該公司負(fù)責(zé)人所說(shuō)尚有十五組65Mn彈簧鋼的粉碎機(jī)刀片，經(jīng)評(píng)估是不適合使用笨場(chǎng)合的，但在新刀具未到之前得先應(yīng)急使用，因此建議以高于使用溫度250℃以上的溫度進(jìn)行保溫回火，大約在380℃X2小時(shí)，硬度將會(huì)下降在HRC50~52區(qū)間，再就是粉碎處理量必須減少，以避免因粉碎量大時(shí)的高扭力阻抗，引發(fā)斷裂，將用來(lái)冷卻的水溫提升至25℃以上，可減少刀具斷裂的機(jī)率。
結(jié)論:
粉碎機(jī)刀具使用必先了解其使用的環(huán)境因素，再依環(huán)境需求選擇適當(dāng)?shù)匿摬牟攀巧喜摺?/span>
