знание

2023 Февруари Четвърта седмица Технически познания на WBM: Анализ на причините и мерки за подобряване на напукване на пръстена на студената колона на носещия стоманен валцдрат

Feb 28, 2023 Остави съобщение

Pпрелице

Потребител използва партида носеща стоманена тел GCr15-Y от 18 mm спецификация на Nangang, а средната част се отгрява в пещ за непрекъснато отгряване с ролково дъно. Пещта за непрекъснато отгряване е пещ за отгряване с сфероидизиращо отгряване с азотна защита и въздушно затваряне с ролково дъно.

Процесът на сфероидизиращо отгряване е както следва: проверка на входящия материал → зареждане на масата за подаване → влизане в предната вакуумна камера (изпомпване на въздух и пълнене с азот) → влизане в зоната за предварително нагряване, зоната за нагряване, зоната за запазване на топлината, зоната за бързо охлаждане, изотермична зона, зона за бавно охлаждане и зона за свободно охлаждане от вакуумната камера (нагряване до 795 градуса, запазване на топлината за 7 часа, бързо охлаждане до 720 градуса, запазване на топлината за 5 часа и охлаждане до 650 градуса при 20 градуса / час) → влизане в резервоара за студена вода → влизане в задната вакуумна камера → маса за изпразване.

 

След проверка на суровината → киселинно ецване → фосфорно осапунване → леко изтегляне на слой от 30 жици → заготовка и студено уплътняване в празна накрайник, с невъоръжено око може да се види, че има напукване на крайната страна на накрайника, коефициентът на напукване е между 10 % и 15%, позицията на напукване е прекъсната, а позицията на напукване е перпендикулярна на посоката на удължаване на валцуването по радиалната посока на теления прът, както е показано на фигура 1.

 

news-1-1

 

Фигура 1

 

Отзивите на потребителите, че сфероидизиращото отгряване, изтеглянето на тел и процесът на студено зареждане са нормални и само степента на напукване на пръстена за студено зареждане на тази партида от носеща стоманена валцдрат надвишава 10%, което има страхотна връзка с оригиналния валцдрат.

 

Производствен процес на валцдран: бластиране на заготовки Точково шлайфане → нагряване на пещ с движеща се греда (секция за предварително нагряване 700~750 градуса, нагревателна секция 1 930~960 градуса, нагревателна секция 2 1130~1160 градуса, секция за накисване 1200~ 1240 градуса, нагревателна секция 2 и секция за накисване, време на секция с висока температура 60~100 минути) → отстраняване на накип с вода под високо налягане → грубо валцуване → междинно валцуване → предварително финишно валцуване → водно охлаждане в зона 1 → финишно валцуване → водно охлаждане в зона 2 → намаляване на размера → водно охлаждане в зона 3 → теглене на тел → въздушно охлаждане в Stelmo → навиване → довършителни работи → балиране → претегляне → складиране.

 

1 Анализ на проба от напукана втулка

Четири проби са взети на случаен принцип от проби с напукани втулки, две от които се използват за проверка с голямо и ниско увеличение и анализ на твърдостта, а другите две втулки се използват за проверка на нехомогенност на карбида и счупване и анализ на размера на зърното.

 

1.1 Макроскопски преглед

Една проба за напукване на втулката се избира произволно и се наблюдава под стереомикроскопа. Макроскопичната морфология на напукването на втулката е показана на фигура 2.

 

news-1-1

 

Фигура 2

1.2 Макроскопски преглед

Една от накрайниците беше гравирана в гореща солна киселина (концентрация 31%, температура 70~80 градуса) за 8~10 минути и след това извадена. Макроскопското изследване показа, че има множество пукнатини от двете страни на накрайника, както е показано на Фиг. 3a отпред и Фиг. 3b отзад.

 

news-1-1

 

Фигура 3

Смелете 2~3 mm от единия край на другата проба на втулката, изрежете част по дължината на надлъжното сечение и я извадете след ецване в гореща солна киселина (концентрация 31%, температура 70~80 градуса) за 8~ 10 минути. Съгласно националния стандарт/GBT18254, централната порьозност и общата порьозност се оценяват като степен 1.0 и не се откриват дефекти при свиване. Външният вид е показан на Фигура 4. Следователно напукването на челната повърхност на накрайника няма нищо общо с макроструктурата на суровината.

 

news-1-1

 

Фигура 4

 

1.3 Макроскопски преглед

1.3.1 Проверка на загрято състояние на пукнатина във втулката

След вземане на проби от двете пукнатини от дясната страна на челната повърхност на фиг. 2 и шлайфане, наблюдавайте надлъжното сечение под микроскоп и не се откриват включвания и оксиди в и около напуканата пукнатина. Наблюдавайте след корозия, микроструктурата на двете страни на пукнатината е в съответствие с тази на матрицата, която е сфероидален перлит, разпределен върху феритната матрица, и не се открива обезвъглеродяване по ръба на пробата и пукнатината, както е показано на фиг. 5, Микроструктурата на двете страни на пукнатината върху напречното сечение е в съответствие с тази на матрицата, която е сфероидален перлит, разпределен върху феритната матрица, както е показано на Фигура 5.

 

news-1-1

 

Фигура 5

 

1.3.2 Неравномерна проверка на карбида

След охлаждане и темпериране на втулката, нееднородността на карбида в надлъжното сечение се изследва под микроскоп. Установено е, че лентовата и мрежеста морфология е както е показано на Фигура 6. Съгласно националния стандарт GB/T18254, втулката е оценена като лентова и мрежеста 1,5 и не е установено утаяване на карбид, което отговаря на изискванията на националния стандарт . Следователно напукването на челната повърхност на накрайника няма нищо общо с еднородността на карбида в суровината.

 

news-1-1

 

Фигура 6

 

1.4 Тест за твърдост по Бринел на втулка

Тестът за твърдост по Бринел се провежда на случаен принцип по посоката на пръстена на втулката. Твърдостта е относително еднаква, със средна твърдост от 290.8HB. Не бяха открити очевидни високи или ниски точки. Данните от теста са показани в таблица 1.

 

news-676-104

 

1.5 Проверка на счупване на накрайника

След обработката за охлаждане накрайникът се счупва наведнъж. Структурата на фрактурата на надлъжното сечение на ферулата се изследва със стереомикроскоп. Има много ярки повърхности на повърхността на макро счупване. Всяка ярка повърхност е зърнист интерфейс. Пътят на счупване се простира по протежение на границата на зърното в различни посоки, което е типично междузърнесто крехко счупване. Морфологията е показана на фигура 7.

 

Съгласно принципа за минимална консумация на енергия на счупване, пътят на разпространение на пукнатината винаги се простира по повърхността с най-слабата сила на атомно свързване, което до голяма степен зависи от състоянието и естеството на кристалния интерфейс. Якостта на границата на зърното не е непременно най-ниската, но ако металът има някои металургични фактори, които отслабват границата на зърното (например заготовката е прегрята или изгоряла), металът ще претърпи междукристално крехко счупване.

 

news-1-1

 

Фигура 7

 

1.6 Проверка на размера на аустенитните зърна на накрайника

Размерът на зърното на пробата от надлъжния разрез на подготвената фрактура беше изследван под микроскоп и беше установено, че размерът на зърното на външната стена на втулката е значително по-груб от този на основата и морфологията е както е показано на фигура 8. Поради това се предполага, че образецът на счупване е свързан с първоначалния процес на нагряване на валцдрат, т.е. локалното прегряване на заготовката по време на процеса на нагряване.

 

news-1-1

 

Фигура 8

 

2. Проследяване на процеса на дефектен валцдрат и подобряване на производствения процес на носеща стоманена тел за накрайник

Чрез откриването на макроструктурата, твърдостта, карбида, счупването и размера на зърното на напуканата проба, макроструктурата, еднородността на карбида и повърхностната твърдост са нормални, докато счупването има прегрята структура и размерът на зърното на външната стена на втулката е нормален значително по-груба от тази на основата. Спекулира се, че това е свързано с локалното прегряване на първоначалния процес на нагряване на валцдрат, тоест на заготовката по време на процеса на нагряване.

 

Проследявайки процеса на нагряване на напуканата партида телени пръти, валцованата партида с номер C60199901, общо 47 заготовки, беше поставена в пещта по време на промяна на спецификацията, само на 10 стъпки от главата на пещта, секцията за предварително нагряване 701~715 градуса, нагревателната секция 952~959 градуса, нагревателната секция 1148~1156 градуса, отговаряща на изискванията на процеса, докато секцията за накисване 1245~1248 градуса, нагревателната секция II и секцията за накисване с висока температура 126 минути, надвишаваща горната граница на спецификацията на процеса.

 

За бързо разрешаване на напукването на пръстена за студено насочване на носещия стоманен тел, процесът на нагряване на носещия стоманен валцдрат е оптимизиран:

Позицията на подаване на носещата стоманена заготовка е оптимизирана. По време на смяната на ролката, заготовката от лагерна стомана, използвана за направата на яката, не може да влиза директно в нагревателната секция. Първата заготовка е на разстояние най-малко 48 стъпки от позицията за източване на главата на пещта, както е показано на Фигура 9. Когато преходният клас стомана не е достатъчен, е необходимо да оставите достатъчно място за стъпки и да използвате времето за смяна на ролката, за да завършите празното стъпало в съответствие с нормалния ритъм на потупване, така че да се предотврати оставането на носещата стоманена заготовка в нагревателната част на пещта за дълго време и причиняване на локални дефекти при прегряване.

news-1-1

 

Фигура 9

Времето за нагряване на носещата стоманена заготовка е оптимизирано и времето на престой на лагерната стоманена заготовка във високотемпературната секция след влизане във втората нагревателна секция и секция за накисване се контролира да не надвишава 100 минути.

 

Оптимизират се температурата на нагряване и температурата на натиск на носещите стоманени заготовки. За да се избегне локално прегряване на носещите стоманени заготовки във високотемпературната част на пещта, температурата на нагряване трябва да бъде строго контролирана. Максималната температура на нагряване на нагревателната секция и секцията за накисване не трябва да надвишава 1220 градуса, а температурата на червената стомана след отстраняване на котления камък не трябва да надвишава 1130 градуса.

 

3 Ефект от внедряването на подобрението на процеса

След подобрението на процеса носещата стоманена тел GCr15-Y с топлинен номер 16706548, общо 45 заготовки, беше произведена отново за потребителя, за да произведе 18 mm пръстен. При смяна на размера от 18 мм, само 24 парчета от тази заготовка за номер на пещ се поставят в пещта, а времето за смяна на ролката е 50 минути. След смяната на ролките производственият процес е сравнително гладък. Времето на престой в секцията с висока температура на нагревателната секция II и секцията за накисване е 68 минути, температурата на нагревателната секция II е 1135 градуса, температурата на секцията за накисване е 1212 градуса, а температурата на червената стомана след отстраняване на котления камък е 1122 градуса.

 

Сравнете размера на аустенитните зърна на тази партида проба от валцдрат с този на валцдрат с дефекти от прегряване в миналото. Установено е, че размерът на зърното на ръба на валцдрана с дефекти при прегряване е очевидно груб, докато този път размерът на зърното на телта е сравнително равномерен и фин, както е показано на фигура 10.

news-1-1

 

Фигура 10

 

Потребителят не се е оплакал от проблемите с качеството след използването на тази партида валцдратове. Според обратната връзка на потребителя, степента на напукване в процеса на накрайници за студено зареждане е намаляла значително, от повече от 10% до по-малко от 0,5%.

 

4. Заключение

Напукването на носещия стоманен валцдрат втулка за студено зареждане е свързано с първоначалния процес на нагряване на валцдрана, т.е. локалното прегряване на стоманената заготовка по време на процеса на нагряване. Когато подреждате производствения план на носещата стоманена тел, използвана за яката, опитайте се да избегнете директното навлизане на носещата стоманена заготовка в нагревателната секция при смяна на ролката. Ако наистина е неизбежно, марката стомана трябва да се прехвърли според реда или да се освободи съответната стъпка.

 

Температурата и времето за нагряване трябва да бъдат строго контролирани. Времето на престой на високотемпературната секция, след като заготовката влезе във втората нагревателна секция и секция за накисване, не трябва да надвишава 100 минути, максималната температура на нагряване не трябва да надвишава 1220 градуса, а температурата на червената стомана след отстраняване на котления камък не трябва да надвишава 1130 градуса.

 

Подобреният процес е използван за непрекъснато производство на множество партиди и не е имало оплакване за качество на крекинг на партиди.

 

Повече за WBM Карбидни матрици за студена глава:

WBM може да произвежда различни типове и размери матрици със стоманени топки с гаранция за качество, включително: щампи за студено изрязване на стоманени топки от твърд сплав, матрици за студено изрязване на стоманени топки за национално ниво.

 

Материали: волфрамов карбид или формована стомана

Основни части за процеса на студено зареждане: перо (отрязана матрица), нож (отрязано острие), поансон, конусовидни матрици. Без значение вашият материал е закалена стомана или чрез закалена стомана, нашите пълни комплекти матрици могат да работят дълго време.

Щанци с висока точност, произведени по ваш чертеж. И ние също можем да предоставим услуга за проектиране на инструменти според вашите ролкови хедъри.

news-1-1

 

 

Изпрати запитване