托輥式連續爐是一種實現工件在爐內連續輸送的熱處理爐，爐輥是連續爐的重要組成部件，此次斷裂的爐輥用于昆山某客戶，已經連續正常穩定工作了兩年多，但日前在使用中發生斷裂。下托輥工作時所處的環境比較復雜，既有高溫的影響，又受摩擦，和承受工件重力等因素對托輥輥身的作用，各因素之間還存在一定的相互聯系，因此我公司對托輥裝置的實際運行情況，對斷裂托輥進行分析，旨在能找出造成斷裂的真 正原因，從而制定合理的有 效措施防止托輥的斷裂。

1、外觀檢查

1.1外觀檢查

托輥從中間處斷裂為2段，托輥工作區域有較為嚴重的磨損，有明顯的鼓包和凹坑，非工作區域輥面形狀無明顯變化。

1.2輥面尺寸檢查

    通過對工作區域發生變形的輥面測量得出，變形處直徑為108.24mm，未變形區域為104.11mm，由此可以看出爐輥在高溫下發生了膨脹變形。

1.3輥面斷裂口檢查

      斷口形貌真實的反應了斷裂過程中材料抵抗外力的能力，記錄了對材料斷裂起決定作用的的主裂縫所留下的痕跡，通過肉眼觀察的斷口形貌如下圖所示，斷面不平整，紅線圈示部分為斷口的斷裂源區，有明顯氧化現象。

2、斷裂原因分析

      2.1材質分析

      根據客戶圖紙要求，托輥采用SCH24材料。從斷裂托輥的端面和斷口處取樣，采用光譜分析發分別對托輥的端部和斷裂部位取樣進行材料元素含量檢測。實測數據如下表所示：

      通過分析結果對比發現，舊托輥的材質除碳元素以外其余元素均合格，碳元素在不銹鋼中對組織的影響主要表現在兩方面，一方面碳是穩定奧氏體的元素，并且作用的程度很大（約為鎳的30倍），另一方面由于碳和鉻的親和力很大，與鉻形成—系列復雜的碳化物。所以，一定含量的碳能增加托輥的強度，同時也會增加鋼的冷脆性和失效敏 感性，所以當碳含量超過標準范圍后，托輥容易發生斷裂。

      為了分析托輥碳含量增加的原因，我們將樣塊研磨2mm以后，做了第 二次分析，結果碳含量降到了0.753，由此可以得出，受熱處理工藝的影響，托輥表面滲碳，冷脆性增加，是導致斷裂的原因之一。

2.2拉伸實驗分析

    從斷裂輥身稱重部位取樣，進行拉伸實驗取得數據與新爐輥拉伸實驗數據對比，舊托輥經過兩年多的使用，抗拉強度下降。

3、結論及改進措施

      通過觀察托輥實際斷裂面的情況，結合斷面組織分析，元素分析，拉伸實驗檢測可以看出，托輥在兩年多的使用中受熱處理工藝的影響，表面滲碳，冷脆性增 大，同時在高溫情況下連續使用磨損變形，部分區域發生明顯鼓包，導致托輥抗拉強度下降，當轉動至高點時單點承重，隨著應力循環次數的增加，托輥自身的疲勞強度不斷下降，導致托輥突然斷裂。

      對此，建議客戶加強設備的點檢和維護保養，尤其是使用時間超過24個月的托輥，重 點檢查托輥與工件接觸區域，發現托輥輥身變形、鼓包的情況及時更換。