热处理：横剪机关键部件性能提升的核心工艺

一、热处理的核心必要性：解决三大运行痛点

抗磨损需求

横剪机剪切金属板材时，刀片、送料辊等部件与材料直接摩擦，若硬度不足易出现刃口卷边或表面划伤。例如，未热处理的普通钢材刀片剪切不锈钢板时，可能仅完成数百次剪切就报废，而经淬火 + 回火处理的 Cr12MoV 刀片可剪切上万次。

抗变形与断裂需求

刀架、机架等部件承受剪切力时会产生应力，若内部组织不均匀或残余应力未消除，易发生塑性变形或疲劳断裂。如焊接成型的机架若未退火，长期运行可能因内应力释放导致导轨安装面变形，影响剪切精度。

精度保持需求

送料系统的导向辊、定位挡板等部件若耐磨性不足，表面磨损会累积送料误差（如无法满足 ±0.1mm 的精度要求），导致板材剪切尺寸不一致。

二、关键部件的热处理应用场景及工艺

1. 剪切系统：刀片与刀架的性能强化

刀片（核心部件）

材料：常用 Cr12MoV、SKD11 等合金工具钢。

热处理工艺：

淬火 + 回火：加热至 850-1050℃淬火后，再经 200-250℃回火，硬度可达 HRC58-62，显著提升耐磨性和抗崩刃能力；

表面涂层（可选）：如 PVD 镀 TiN 涂层，表面硬度可提升至 HV2000 以上，减少刀片与板材的黏着磨损。

作用：确保刀片在高负荷剪切中保持锋利，更换频率从传统刀片每月 1 次延长至 3-6 个月 1 次。

刀架

材料：铸钢（如 ZG45）或高强度钢板（Q345B）。

热处理工艺：

退火：焊接后加热至 600-650℃保温并缓慢冷却，消除焊接应力以防变形；

表面淬火（可选）：对导轨接触面进行感应淬火，硬度提升至 HRC45-50，减少滑动摩擦损耗。

2. 送料与导向系统：辊组与导轨的耐磨强化

送料辊组

材料：45# 钢或合金结构钢（如 20CrMnTi）。

热处理工艺：渗碳淬火，表面渗碳层深度 0.5-1.0mm，表面硬度达 HRC58-63，芯部保持韧性，避免辊面剥落。

作用：防止送料辊因长期摩擦出现沟槽，未处理的辊组使用 1000 小时后直径磨损 0.5mm，渗碳处理后磨损量可控制在 0.1mm 以内。

直线导轨与滑块

材料：GCr15 轴承钢。

热处理工艺：淬火 + 回火后硬度达 HRC60-62，配合磨削加工，保证导轨直线度（≤0.02mm/m），维持送料与剪切的定位精度。

3. 机架与支撑系统：结构稳定性保障

机架（焊接件）

热处理工艺：去应力退火，整体加热至 550-600℃保温 2-4 小时后随炉冷却，消除焊接残余应力。若未退火，机架可能在运行 1 年后出现 0.5-1mm 的垂直度偏差，退火后可显著降低变形风险。

三、热处理对横剪机性能的具体影响

以刀片为例，未热处理时硬度仅 HRC30-40，易卷刃，剪切次数约 500 次；热处理后硬度提升至 HRC58-62，耐磨度提升 5-8 倍，剪切次数可达 5000 次以上。送料辊未处理时表面易划伤，送料误差 ±0.5mm，处理后表面硬度 HRC58-63，误差可控制在 ±0.1mm，连续生产 1000 小时磨损量＜0.1mm。机架通过退火消除内应力后，长期运行的精度保持率显著提高，避免因结构变形导致的剪切误差。