20# უკერო ფოლადის მილი არის მასალის ხარისხი, რომელიც მითითებულია GB3087-2008-ში „უკერო ფოლადის მილები დაბალი და საშუალო წნევის ქვაბებისთვის“. ეს არის მაღალი ხარისხის ნახშირბადოვანი სტრუქტურული ფოლადის უჟანგავი მილი, რომელიც შესაფერისია სხვადასხვა დაბალი და საშუალო წნევის ქვაბების დასამზადებლად. ეს არის ჩვეულებრივი და დიდი მოცულობის ფოლადის მილის მასალა. როდესაც საქვაბე აღჭურვილობის მწარმოებელი აწარმოებდა დაბალი ტემპერატურის გამათბობლის სათაურს, აღმოჩნდა, რომ იყო სერიოზული განივი ბზარის დეფექტები მილის ათობით სახსრების შიდა ზედაპირზე. მილის სახსრების მასალა იყო 20 ფოლადი, ფ57 მმ×5 მმ სპეციფიკაციით. ჩვენ შევამოწმეთ დაბზარული ფოლადის მილი და ჩავატარეთ ტესტების სერია დეფექტის გასამრავლებლად და განივი ბზარის მიზეზის გასარკვევად.

1. ბზარის მახასიათებლების ანალიზი
ბზარის მორფოლოგია: ჩანს, რომ ფოლადის მილის გრძივი მიმართულებით განაწილებულია მრავალი განივი ბზარი. ნაპრალები ლამაზად არის მოწყობილი. თითოეულ ბზარს აქვს ტალღოვანი თვისება, გრძივი მიმართულებით მცირე გადახრით და გრძივი ნაკაწრების გარეშე. ბზარსა და ფოლადის მილის ზედაპირს შორის არის გარკვეული გადახრის კუთხე და გარკვეული სიგანე. ბზარის კიდეზე არის ოქსიდები და დეკარბურიზაცია. ქვედა ბლაგვია და გაფართოების ნიშანი არ არის. მატრიცის სტრუქტურა არის ნორმალური ფერიტი + პერლიტი, რომელიც ნაწილდება ზოლად და აქვს მარცვლების ზომა 8. ბზარის მიზეზი დაკავშირებულია ფოლადის მილის შიდა კედელსა და შიდა ყალიბს შორის ხახუნის წარმოებისას. ფოლადის მილი.

ბზარის მაკროსკოპული და მიკროსკოპული მორფოლოგიური მახასიათებლების მიხედვით, შეიძლება დავასკვნათ, რომ ბზარი წარმოიქმნა ფოლადის მილის საბოლოო თერმული დამუშავებამდე. ფოლადის მილი იყენებს Φ90 მმ მრგვალი მილის საყრდენს. ძირითადი ფორმირების პროცესები, რომელსაც ის განიცდის, არის ცხელი პერფორაცია, ცხელი გორვა და დიამეტრის შემცირება და ორი ცივი ნახაზი. სპეციფიკური პროცესი არის ის, რომ Φ90 მმ მრგვალი მილის ბილეთი შემოვიდა Φ93 მმ × 5.8 მმ უხეშ მილში, შემდეგ კი ცხელად შემოვიდა და მცირდება Φ72 მმ × 6.2 მმ-მდე. მწნილისა და შეზეთვის შემდეგ ტარდება პირველი ცივი ნახაზი. სპეციფიკაცია ცივი ნახაზის შემდეგ არის Φ65mm×5.5mm. შუალედური ადუღების, მწნილისა და შეზეთვის შემდეგ ტარდება მეორე ცივი ნახაზი. სპეციფიკაცია ცივი ნახაზის შემდეგ არის Φ57mm×5mm.

წარმოების პროცესის ანალიზის მიხედვით, ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ ფოლადის მილის შიდა კედელსა და შიდა საყრდენს შორის ხახუნს შორის, ძირითადად შეზეთვის ხარისხია და ასევე დაკავშირებულია ფოლადის მილის პლასტიურობასთან. თუ ფოლადის მილის პლასტიურობა ცუდია, ბზარების დახატვის შესაძლებლობა მნიშვნელოვნად გაიზრდება, ხოლო ცუდი პლასტიურობა დაკავშირებულია შუალედური სტრესის შემსუბუქების ანეილირების სითბოს დამუშავებასთან. ამის საფუძველზე დავასკვნათ, რომ ბზარები შეიძლება წარმოიქმნას ცივ დახატვის პროცესში. გარდა ამისა, იმის გამო, რომ ბზარები დიდწილად არ არის გახსნილი და არ არის გაფართოების აშკარა ნიშანი, ეს ნიშნავს, რომ ნაპრალებს არ განუცდია მეორადი ნახაზის დეფორმაციის გავლენა მათი ფორმირების შემდეგ, ამიტომ შემდგომი დასკვნაა, რომ სავარაუდოდ ბზარების წარმოქმნის დრო უნდა იყოს მეორე ცივი შედგენის პროცესი. ყველაზე სავარაუდო გავლენის ფაქტორები არის ცუდი შეზეთვა და/ან ცუდი სტრესის შემსუბუქება.

ბზარების გამომწვევი მიზეზის დასადგენად ჩატარდა ბზარის რეპროდუქციის ტესტები ფოლადის მილების მწარმოებლებთან თანამშრომლობით. ზემოაღნიშნული ანალიზის საფუძველზე ჩატარდა შემდეგი ტესტები: იმ პირობით, რომ პერფორაციისა და ცხელ გორვაში დიამეტრის შემცირების პროცესები უცვლელი დარჩება, შეზეთვა და/ან სტრესის შემსუბუქების თერმული დამუშავების პირობები შეიცვლება და გაყვანილი ფოლადის მილები შემოწმდება. შეეცადეთ იგივე დეფექტების რეპროდუცირება.

2. ტესტის გეგმა
ცხრა ტესტის გეგმა შემოთავაზებულია შეზეთვის პროცესის და ანილირების პროცესის პარამეტრების შეცვლით. მათ შორის, ნორმალური ფოსფატირებისა და შეზეთვის დროის მოთხოვნაა 40 წუთი, ნორმალური შუალედური სტრესის შემსუბუქების ტემპერატურის მოთხოვნაა 830℃ და ნორმალური საიზოლაციო დროის მოთხოვნაა 20 წუთი. ტესტირების პროცესში გამოიყენება 30 ტ ცივი სახატავი მოწყობილობა და როლიკებით ქვედა თერმული დამუშავების ღუმელი.

3. ტესტის შედეგები
ზემოაღნიშნული 9 სქემით წარმოებული ფოლადის მილების შემოწმების შედეგად დადგინდა, რომ 3, 4, 5 და 6 სქემების გარდა, სხვა სქემებს ჰქონდათ შერყევის ან განივი ბზარები სხვადასხვა ხარისხით. მათ შორის სქემა 1-ს ჰქონდა რგოლოვანი საფეხური; 2 და 8 სქემებს ჰქონდათ განივი ბზარები და ბზარის მორფოლოგია ძალიან ჰგავდა წარმოებაში აღმოჩენილს; 7 და 9 სქემები შეირყა, მაგრამ განივი ბზარები არ აღმოჩნდა.

4. ანალიზი და დისკუსია
ტესტების სერიის საშუალებით, სრულად დადასტურდა, რომ შეზეთვა და შუალედური სტრესის შემსუბუქება ფოლადის მილების ცივი გაყვანის პროცესის დროს სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია მზა ფოლადის მილების ხარისხზე. კერძოდ, მე-2 და მე-8 სქემებმა ასახეს იგივე დეფექტები ფოლადის მილის შიდა კედელზე, რომელიც ნაპოვნი იქნა ზემოაღნიშნულ წარმოებაში.

სქემა 1 არის პირველი ცივი ნახაზის შესრულება ცხელი ნაგლინი შემცირებული დიამეტრის დედამილაკზე ფოსფატისა და შეზეთვის პროცესის განხორციელების გარეშე. შეზეთვის ნაკლებობის გამო, ცივად გაყვანის პროცესში საჭირო დატვირთვამ მიაღწია ცივი სახატავი მანქანის მაქსიმალურ დატვირთვას. ცივი ხატვის პროცესი ძალიან შრომატევადია. ფოლადის მილის რყევა და ყალიბთან ხახუნი იწვევს მილის შიდა კედელზე აშკარა ნაბიჯებს, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ როდესაც დედამილის პლასტიურობა კარგია, თუმცა შეუზეთავ ნახატს აქვს უარყოფითი ეფექტი, ამის გამოწვევა ადვილი არ არის. განივი ბზარები. სქემა 2-ში, ფოლადის მილი ცუდი ფოსფატირებითა და შეზეთვით მუდმივად ცივად იწელება შუალედური სტრესის შემსუბუქების გარეშე, რაც იწვევს მსგავს განივი ბზარებს. თუმცა, სქემა 3-ში არ იქნა ნაპოვნი დეფექტები ფოლადის მილის უწყვეტ ცივ ხაზვაში კარგი ფოსფატირებით და შეზეთვით შუალედური სტრესის შემსუბუქების ანეილირების გარეშე, რაც წინასწარ მიუთითებს იმაზე, რომ ცუდი შეზეთვა არის განივი ბზარების მთავარი მიზეზი. სქემები 4-დან 6-მდე უნდა შეცვალონ თერმული დამუშავების პროცესი კარგი შეზეთვის უზრუნველყოფისას და შედეგად არ მომხდარა ნახაზის დეფექტები, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ შუალედური სტრესის შემსუბუქება არ არის დომინანტური ფაქტორი, რომელიც იწვევს განივი ბზარების წარმოქმნას. სქემები 7-დან 9-მდე ცვლის თერმული დამუშავების პროცესს, ხოლო ფოსფატისა და შეზეთვის დროის შემცირებას ნახევარით. შედეგად, 7 და 9 სქემების ფოლადის მილებს აქვთ რხევის ხაზები და სქემა 8 წარმოქმნის მსგავს განივი ბზარებს.

ზემოაღნიშნული შედარებითი ანალიზი აჩვენებს, რომ განივი ბზარები წარმოიქმნება ორივე შემთხვევაში ცუდი შეზეთვა + შუალედური გამოფხვიერების გარეშე და ცუდი შეზეთვა + დაბალი შუალედური შეზეთვის ტემპერატურა. ცუდი შეზეთვა + კარგი შუალედური ადუღება, კარგი შეზეთვა + შუალედური ადუღება და კარგი შეზეთვა + დაბალი შუალედური ადუღების ტემპერატურა, თუმცა შერყევის ხაზის დეფექტები მოხდება, განივი ბზარები არ წარმოიქმნება ფოლადის მილის შიდა კედელზე. ცუდი შეზეთვა არის განივი ბზარების მთავარი მიზეზი, ხოლო ცუდი შუალედური სტრესის შემსუბუქება დამხმარე მიზეზია.

ვინაიდან ფოლადის მილის დაძაბულობა ხახუნის ძალის პროპორციულია, ცუდი შეზეთვა გამოიწვევს ზიდვის ძალის მატებას და დაწევის სიჩქარის შემცირებას. სიჩქარე დაბალია ფოლადის მილის პირველად გაყვანისას. თუ სიჩქარე გარკვეულ მნიშვნელობაზე დაბალია, ანუ ის აღწევს ბიფურკაციის წერტილს, მანდრილი გამოიმუშავებს თვითაღგზნებულ ვიბრაციას, რის შედეგადაც წარმოიქმნება რყევის ხაზები. არასაკმარისი შეზეთვის შემთხვევაში, ღერძული ხახუნი ზედაპირს (განსაკუთრებით შიდა ზედაპირს) ლითონსა და საყრდენს შორის ხატვის დროს მნიშვნელოვნად იზრდება, რაც იწვევს სამუშაოს გამკვრივებას. თუ ფოლადის მილის შემდგომი სტრესის შემსუბუქების თერმული დამუშავების ტემპერატურა არასაკმარისია (როგორიცაა ტესტში მითითებული დაახლოებით 630℃) ან არ არის ანეილი, ადვილია ზედაპირული ბზარების გამოწვევა.

თეორიული გამოთვლების მიხედვით (უმცირესი რეკრისტალიზაციის ტემპერატურა ≈ 0,4×1350℃), 20# ფოლადის რეკრისტალიზაციის ტემპერატურა დაახლოებით 610℃. თუ დუღილის ტემპერატურა ახლოსაა რეკრისტალიზაციის ტემპერატურასთან, ფოლადის მილი სრულად ვერ კრისტალდება და სამუშაო გამკვრივება არ აღმოიფხვრება, რაც იწვევს მასალის ცუდი პლასტიურობას, ლითონის ნაკადი იბლოკება ხახუნის დროს, ხოლო ლითონის შიდა და გარე ფენები ძლიერდება. არათანაბრად დეფორმირებული, რითაც წარმოქმნის დიდ ღერძულ დამატებით სტრესს. შედეგად, ფოლადის მილის შიდა ზედაპირის ლითონის ღერძული დაძაბულობა აღემატება მის ზღვარს, რითაც წარმოიქმნება ბზარები.

5. დასკვნა
20# უჟანგავი ფოლადის მილის შიდა კედელზე განივი ბზარების წარმოქმნა გამოწვეულია ნახაზის დროს ცუდი შეზეთვის და არასაკმარისი შუალედური სტრესის შემსუბუქებული თერმული დამუშავებით (ან ადუღების გარეშე). მათ შორის, ცუდი შეზეთვა არის მთავარი მიზეზი, ხოლო ცუდი შუალედური სტრესის შემსუბუქება (ან ანალექის გარეშე) არის დამხმარე მიზეზი. მსგავსი დეფექტების თავიდან ასაცილებლად, მწარმოებლებმა უნდა მოსთხოვონ საამქროს ოპერატორებს, მკაცრად დაიცვან წარმოებაში შეზეთვისა და თერმული დამუშავების პროცესის შესაბამისი ტექნიკური რეგლამენტები. გარდა ამისა, ვინაიდან როლიკებით ფსკერზე უწყვეტი დუღილის ღუმელი არის უწყვეტი დუღილის ღუმელი, თუმცა მოსახერხებელი და სწრაფი ჩატვირთვა-გადმოტვირთვაა, ძნელია ღუმელში სხვადასხვა სპეციფიკაციისა და ზომის მასალების ტემპერატურისა და სიჩქარის კონტროლი. თუ ის მკაცრად არ არის განხორციელებული რეგლამენტის მიხედვით, ადვილია გამოწვის არათანაბარი ტემპერატურა ან ძალიან მოკლე დრო, რის შედეგადაც ხდება არასაკმარისი რეკრისტალიზაცია, რაც გამოიწვევს შემდგომ წარმოებაში დეფექტებს. ამიტომ, მწარმოებლებმა, რომლებიც იყენებენ როლიკებით ფსკერზე უწყვეტი დამუშავების ღუმელებს თერმული დამუშავებისთვის, უნდა აკონტროლონ თერმული დამუშავების სხვადასხვა მოთხოვნები და ფაქტობრივი ოპერაციები.