擠壓混煉機(jī)組是關(guān)鍵設(shè)備，由日本神戶制鋼設(shè)計(jì)生產(chǎn)，自1998年投產(chǎn)來已運(yùn)行13年。該機(jī)組主機(jī)額定功率6400kw，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力33t/h。該設(shè)備由主驅(qū)動(dòng)安排、同步齒輪擠壓混煉安排、齒輪泵及冷卻切粒機(jī)等組成。

在對(duì)M401切刀運(yùn)用狀況統(tǒng)計(jì)中，發(fā)現(xiàn)除個(gè)別狀況外，切刀均勻運(yùn)用壽命約27天，且切刀屢次發(fā)生開裂現(xiàn)象。因此，處理切刀開裂問題并進(jìn)步切刀的運(yùn)用壽命，成為該設(shè)備管理的突破點(diǎn)。

1切刀開裂原因剖析

聚丙烯擠壓造粒機(jī)運(yùn)用的金屬陶瓷刀具以3Cr13馬氏體不銹鋼為基體，以鎳鉻基TiC金屬陶瓷為刀刃，基體和刀刃選用1370℃真空分散焊焊接，并隨之進(jìn)行隨爐冷卻而成。

1.1開裂源

從斷口的微觀低倍描摹看，基體3Cr13的開裂源坐落中A方位。由于方位A是刀具在切削過程中受彎曲拉應(yīng)力較大處。

對(duì)鎳鉻基TiC金屬陶瓷的斷口外表描摹進(jìn)行宏觀調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其開裂源坐落刀尖下方一定距離位置B處。在掃描電鏡下對(duì)方位B處進(jìn)行更明晰的調(diào)查，標(biāo)明開裂源在刀具外表以下而不是發(fā)生在刀具外表。一起，還發(fā)現(xiàn)鎳鉻基TiC金屬陶瓷開裂源處存在著嚴(yán)峻的未燒結(jié)缺點(diǎn)。

1.2基體3Cr13微觀結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)

1.2.1原始態(tài)金相安排

從刀具斷口的低倍微觀描摹發(fā)現(xiàn)，基體3Cr13的晶粒極為粗大，斷口為典型的沿晶開裂。對(duì)其進(jìn)行顯微金相調(diào)查，其晶粒極為粗大，沿著原奧氏體晶界有很多網(wǎng)狀分出相。Fe-Cr-C三元相圖，這些分出相應(yīng)為Fe以

碳化物Cr23C6和Cr7C3為基的固溶體。粗大的晶粒和沿晶界網(wǎng)狀分出的碳化物導(dǎo)致資料功能極差。C1和C2是以Cr7C3和Cr23C6為根底、溶有Fe原子的碳化物，C3是以Fe3C為根底溶有Cr原子的合金滲碳體。

1.2.2碳化物呈網(wǎng)狀散布的原因

刀具在1370℃下進(jìn)行分散焊，隨后進(jìn)行隨爐冷卻，是構(gòu)成基體晶粒粗大和碳化物呈網(wǎng)狀散布的原因。分散焊時(shí)溫度極高，此時(shí)Cr的碳化物全部溶解，沒有能夠阻止奧氏體晶粒成長(zhǎng)的因素，所以晶粒會(huì)發(fā)生反常長(zhǎng)大；在隨后的冷卻進(jìn)程中，又采納了隨爐緩冷，使得基體中的碳化物有足夠的時(shí)刻和溫度條件分出在原奧氏體晶界。因此，不良的熱處理工藝是構(gòu)成安排缺點(diǎn)的主要原因。

1.3基體3Cr13的斷口描摹

用掃描電鏡調(diào)查基體3Cr13的斷口描摹，為典型的沿晶開裂描摹。對(duì)開裂描摹進(jìn)行更細(xì)致的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，裂紋沿晶界處的碳化物擴(kuò)展，圖中明晰地顯現(xiàn)了裂紋在晶界上的擴(kuò)展及其擴(kuò)展斷開時(shí)留下的外表浮凸，A處所示。同時(shí)還可看到裂紋在擴(kuò)展進(jìn)程中遇到晶界上碳化物阻止，并使碳化物破裂，再以解理的方法擴(kuò)展，B處所示。因此，結(jié)合基體3Cr13的金相組織，能夠得出，沿原奧氏體晶界呈網(wǎng)狀散布的碳化物是構(gòu)成基體3Cr13發(fā)生沿晶開裂的主要原因，應(yīng)當(dāng)采納辦法消除在晶界上分出的碳化物。

1.4導(dǎo)致切刀開裂的原因

1.4.1不合理的熱處理工藝（分散焊后隨爐緩冷）構(gòu)成了刀具基體3Cr13的顯微安排晶粒粗大、碳化物呈網(wǎng)狀散布，因而其功能極差，在運(yùn)用的進(jìn)程中出現(xiàn)沿晶脆性開裂。

1.4.2鎳鉻基金屬TiC陶瓷存在著嚴(yán)峻的未燒結(jié)缺陷，這些缺點(diǎn)成為刀刃的開裂源。

1.4.3刀具明顯閱歷了兩次開裂，傾向于3Cr13基體先發(fā)生開裂，然后鎳鉻基金屬TiC陶瓷刀刃發(fā)生開裂。由于首先基體中碳化物的散布導(dǎo)致功能太差，相比鎳鉻基金屬TiC陶瓷刀刃更容易發(fā)生斷裂；其次，鎳鉻基金屬TiC陶瓷刀刃的開裂源方位B在工作中受壓應(yīng)力，不是在切削的進(jìn)程中受力較嚴(yán)苛的方位；再次，基體發(fā)生開裂后，由于斷口處部分基體金屬掉落，斷口兩邊不能無缺重合，因而在下一輪切削時(shí)，會(huì)在鎳鉻基金屬TiC陶瓷刀刃上發(fā)生拉應(yīng)力，而使其從方位B處開裂。

2切刀刀刃鈍化原因剖析

2.1由于頻頻改變產(chǎn)品商標(biāo)，導(dǎo)致切刀頻頻改換切削軟硬不同的PP，在交變應(yīng)力的重復(fù)作用下，刀刃處發(fā)生鈍化。

2.2在切刀切粒進(jìn)程中，刀刃與物料的觸摸構(gòu)成的磨損是主要因素。在實(shí)踐工作中，模板造粒帶與切粒刀不是直接觸摸。物料被切斷的進(jìn)程是：當(dāng)物料外表瞬間固化后，刀刃與出料口對(duì)物料某段發(fā)生擠壓應(yīng)力，物料開端發(fā)生彈性和塑性變形并放熱，尤其是與刃口觸摸處受劇烈擠壓沖突發(fā)熱融化。當(dāng)塑性變形加大到超過屈服極限時(shí)，塑料間的拉應(yīng)力消失，塑料被切斷。融化的部分塑料以薄膜的形式粘貼到刀的刃口和模板的出料口上，當(dāng)屢次重復(fù)粘貼，切粒刀刃口和模板出料口處積累出積削瘤，當(dāng)積削瘤長(zhǎng)到一定程度時(shí)，被水流和后序物料刮掉。在積削瘤掉落的一起刀刃和模板刃口處的材料也被粘下一點(diǎn)。無數(shù)次的粘貼及掉落，刀具刃口和模板造粒帶發(fā)生磨損。刃口鈍化不鋒利，切粒質(zhì)量開端下降，尾料隨之添加。

3處理辦法

3.1從頭熱處理，消除安排缺點(diǎn)為消除在晶界上呈網(wǎng)狀分出的碳化物，使之溶入到基體中，按捺碳化物在原奧氏體晶界析出，對(duì)刀具進(jìn)行了從頭固溶處理，并隨后在250℃回火2h。熱處理工藝如下：

（1）固溶溫度：因Cr23C6在1000℃以上才干從頭溶解，3Cr13的固溶溫度選為1100℃。

（2）固溶時(shí)刻：為使碳化物充沛均勻化，又不致晶粒過分長(zhǎng)大，分別選取了30、60、90min三種固溶時(shí)刻，以找到較合適的固溶時(shí)刻。

（3）冷卻方法：分別采納兩種冷卻方法進(jìn)行冷卻：油冷和空冷，以便找到一種更適合工廠批量處理的冷卻方法。

（4）回火溫度及時(shí)刻：選用200~300℃的低溫回火，2~4h。選擇250℃回火，時(shí)刻2h。

3.2為了搞清熱處理制度對(duì)刀具是否切實(shí)可行，即在該熱處理工藝下刀具與鎳鉻基金屬TiC陶瓷刀刃間不能發(fā)生開裂，且刀具不發(fā)生變形，將制品刀具隨爐進(jìn)行了熱處理，并選用了油淬處理。熱處理時(shí)刀具筆直沒入油中，結(jié)果標(biāo)明，刀具在這種熱處理制度下不會(huì)發(fā)生變形和開裂。該熱處理制度在工藝上是可行的。

3.3總結(jié)操作經(jīng)歷，摸索出切實(shí)可行的操作方法。如：視狀況修正程序延長(zhǎng)主動(dòng)進(jìn)刀周期；開車時(shí)，先出料再通pcw，其中的時(shí)刻距離是否還可恰當(dāng)延長(zhǎng)等。學(xué)習(xí)同類企業(yè)經(jīng)歷，試用具有耐高溫、耐水沖淋、耐重載及高附著性的切刀特種潤滑脂F(xiàn)S3452。潤滑脂F(xiàn)S3452具有如下特性：低蒸發(fā)性，高耐氧化性，工作溫度范圍寬：-30℃—230℃，杰出的耐水性和耐水沖洗性，耐大多數(shù)溶劑和化學(xué)品，可用于多種塑料和橡膠。