Tin tức ngành

Trang chủ / Blog / Tin tức ngành / Làm thế nào để bạn đánh giá chất lượng của một cuộn thép đúc hợp kim?

Làm thế nào để bạn đánh giá chất lượng của một cuộn thép đúc hợp kim?

Kiểm tra trực quan và kích thước

Đánh giá ban đầu của một cuộn thép đúc hợp kim bắt đầu bằng một cuộc kiểm tra trực quan và chiều sâu kỹ lưỡng. Bước cơ bản này xác định các khuyết tật bề mặt và đảm bảo cuộn đáp ứng các thông số kỹ thuật vật lý chính xác trước khi thử nghiệm nâng cao hơn. Các thanh tra viên kiểm tra tỉ mỉ toàn bộ bề mặt cuộn, bao gồm cả thùng và cổ, xem có bất kỳ dấu hiệu bất thường nào của vật đúc như vùi cát, độ xốp của khí, các mảng xỉ, đóng nguội hoặc vết nứt. Sự hiện diện của những khuyết tật như vậy, ngay cả khi chỉ ở bề ngoài, có thể đóng vai trò là bộ tập trung ứng suất và dẫn đến hư hỏng nghiêm trọng dưới tải trọng lăn. Đồng thời, các kích thước quan trọng được xác minh bằng các dụng cụ chính xác như micromet, thước cặp và máy quét laser. Đường kính nòng, chiều dài, đường kính cổ và độ đồng tâm được kiểm tra theo dung sai của bản vẽ chế tạo. Bất kỳ sai lệch nào, đặc biệt là độ đảo hoặc độ côn, đều có thể gây ra rung động trong quá trình vận hành máy nghiền, dẫn đến chất lượng sản phẩm kém và vòng bi bị mài mòn nhanh hơn.

Phân tích vật liệu và vi cấu trúc

Chất lượng bên trong của cuộn thép đúc hợp kim được xác định bởi thành phần hóa học và cấu trúc vi mô bên trong, những yếu tố này quyết định trực tiếp đến độ cứng, độ bền, độ dẻo dai và khả năng chống mài mòn của nó. Phân tích này xác nhận rằng cuộn được làm từ đúng loại vật liệu và đã được xử lý nhiệt đúng cách.

Xác minh thành phần hóa học

Phân tích quang phổ được thực hiện, thường sử dụng Phương pháp quang phổ phát xạ quang học (OES), để xác minh tỷ lệ phần trăm của tất cả các nguyên tố hợp kim chính. Một kiểm tra điển hình bao gồm:

  • Cacbon (C): Yếu tố chính quyết định độ cứng và sức mạnh.
  • Crom (Cr): Tăng cường độ cứng, mài mòn và chống oxy hóa.
  • Molypden (Mo): Tăng độ cứng và độ bền nhiệt độ cao.
  • Niken (Ni): Cải thiện độ dẻo dai và khả năng chống va đập.
  • Vanadi (V) & Niobi (Nb): Tinh chỉnh cấu trúc hạt và thúc đẩy sự hình thành cacbua.

Kết quả phải tuân thủ nghiêm ngặt phạm vi điểm được chỉ định, vì ngay cả những sai lệch nhỏ cũng có thể làm thay đổi đáng kể hiệu suất.

Kiểm tra kim loại

Một phần mẫu từ cuộn (thường là từ đầu bị loại bỏ hoặc một phiếu đúc đặc biệt) được chuẩn bị, đánh bóng, khắc và kiểm tra dưới kính hiển vi. Điều này cho thấy cấu trúc vi mô. Đối với cuộn thép đúc hợp kim chất lượng cao, cấu trúc mong muốn thường là ma trận martensite hoặc bainite được tôi luyện với sự phân tán đồng đều các cacbua cứng, mịn. Người đánh giá tìm kiếm:

  • Kích thước hạt: Cấu trúc hạt mịn, đồng đều được ưu tiên để có độ dẻo dai vượt trội.
  • Phân phối cacbua: Các cacbua phải được phân tán đều, không có các cụm hoặc mạng lớn có thể gây ra các vết nứt.
  • Tạp chất phi kim loại: Số lượng, loại (ví dụ: sunfua, oxit) và hình dạng của tạp chất được đánh giá theo các tiêu chuẩn như ASTM E45. Số lượng tạp chất thấp hơn rất quan trọng đối với tuổi thọ mệt mỏi.

Kiểm tra tính chất cơ học và vật lý

Giai đoạn này định lượng các đặc tính hiệu suất của cuộn trong các điều kiện dịch vụ mô phỏng. Thử nghiệm được thực hiện trên các mẫu được gia công từ thân cuộn hoặc các khối thử nghiệm kèm theo được đúc từ cùng một nhiệt độ.

Đo độ cứng

Độ cứng là đặc tính được kiểm tra thường xuyên nhất, biểu thị khả năng chống mài mòn. Nó được đo trên mặt và chiều sâu của thùng cuộn bằng các phương pháp tiêu chuẩn hóa:

quy mô Phạm vi điển hình cho cuộn thép đúc hợp kim Mục đích đo lường
Máy soi xơ cứng bờ biển (HS) 60 - 85HS Đặc điểm kỹ thuật bề mặt chung, không phá hủy.
Brinell (HBW) 400 - 650 HBW Tiêu chuẩn chứng nhận vật liệu.

Cấu hình độ cứng nhất quán trên toàn bộ chiều dài thùng và từ bề mặt đến lõi (trong giới hạn quy định) là điều cần thiết để đảm bảo độ mòn đồng đều và ngăn ngừa nứt vỡ.

Kiểm tra siêu âm và không phá hủy (NDT)

NDT rất quan trọng để phát hiện các sai sót bên trong mà không làm hỏng cuộn. Kiểm tra siêu âm (UT) là phương pháp chính, trong đó sóng âm thanh tần số cao được truyền vào cuộn. Các phản xạ từ những điểm gián đoạn bên trong như các lỗ co ngót, vết rách nóng hoặc vùng không hợp nhất được hiển thị trên màn hình. Một kỹ thuật viên lành nghề sẽ lập bản đồ vị trí, kích thước và hướng của bất kỳ khiếm khuyết nào. Việc chấp nhận hoặc từ chối dựa trên các tiêu chí được xác định trước về kích thước, vị trí khuyết tật (ví dụ: dưới bề mặt so với lõi sâu) và khoảng cách của nó với các vùng chịu ứng suất tới hạn như phi lê cổ. Các phương pháp NDT khác như Kiểm tra hạt từ tính (MPI) có thể được sử dụng trên các bề mặt để phát hiện các vết nứt nhỏ.

Lịch sử hiệu suất và giám sát trong dịch vụ

Đối với các cuộn đã được đưa vào sử dụng, việc đánh giá chất lượng chuyển từ thử nghiệm trong phòng thí nghiệm sang số liệu hiệu suất vận hành. Dữ liệu thực tế này là vô giá để xác nhận chất lượng ban đầu và hướng dẫn mua hàng trong tương lai. Các chỉ số hiệu suất chính (KPI) được theo dõi tỉ mỉ cho từng bộ cuộn, bao gồm tổng trọng tải được cán trước khi yêu cầu mài lại, số chu kỳ mài lại đạt được trong suốt vòng đời của nó và lý do ngừng sử dụng lần cuối (ví dụ: mòn, vỡ, hỏng ổ trục). Hiệu suất nhất quán, vượt trội trên nhiều chiến dịch từ một nhà sản xuất hoặc nhà sản xuất cụ thể là một chỉ báo mạnh mẽ về chất lượng cao và nhất quán. Dữ liệu này thường được biên soạn thành hộ chiếu hoặc nhật ký cuộn, tạo ra lịch sử vòng đời toàn diện cho biết lịch trình bảo trì và lựa chọn cuộn cho các nhà máy khác nhau.

Kiểm tra và chứng nhận nhà cung cấp

Việc đánh giá chất lượng cuộn không chỉ dừng lại ở sản phẩm vật chất mà còn đến khả năng và độ tin cậy của nhà sản xuất. Kiểm toán nhà cung cấp toàn diện sẽ đánh giá toàn bộ quá trình sản xuất. Điều này bao gồm việc xem xét các chứng chỉ hệ thống quản lý chất lượng của họ (ví dụ: ISO 9001), kiểm tra hoạt động đúc, kiểm soát quy trình nấu chảy, cơ sở xử lý nhiệt và khả năng gia công. Việc xem xét các chứng chỉ kiểm tra của nhà cung cấp (Chứng chỉ kiểm tra vật liệu hoặc Chứng chỉ nhà máy) về các đặc tính hóa học và cơ học là bắt buộc. Một nhà cung cấp uy tín cung cấp khả năng truy xuất nguồn gốc đầy đủ từ số nhiệt nóng chảy đến cuộn thành phẩm. Thiết lập mối quan hệ đối tác với một nhà cung cấp thành thạo về mặt kỹ thuật, người tiến hành kiểm tra nghiêm ngặt trong quy trình thường là chiến lược dài hạn hiệu quả nhất để đảm bảo chất lượng cuộn ổn định.