مقدمة: تشققات المعالجة الحرارية-"القاتل غير المرئي" في صناعة الصلب المحمل عالي الكربون والكروم
أصبح الفولاذ المحمل عالي الكربون (GCr15) المادة الأساسية لتصنيع المحامل بسبب صلابته العالية ومقاومة التآكل ومقاومة التعب. ومع ذلك ، فإن عيوب الشقوق (مثل شقوق التبريد ، وشقوق الطحن) الناتجة عن عملية المعالجة الحرارية تؤدي إلى معدل نفايات المنتج يصل إلى 15 ٪-20 ٪ ، مما يهدد بشكل مباشر تكلفة الشركة ودورة التسليم. الحل ثلاثي الأبعاد الذي أنشأته شركة Changzhou Feige Steel Ball Co. ، Ltd. من خلال تحسين العملية والتحكم في المعلمات ونظام الكشف ، يتحكم في معدل الشقوق أقل من 0.5 ٪ ، ويحتل المرتبة الأولى في الصناعة. ستحلل هذه المقالة مسارها التقني بعمق وتوفر حلول ترقية قابلة للتكرار لمصنعي الصلب المحمل.

الكلمات المفتاحية: الفولاذ المحمل عالي الكربون والكروم ؛ شقوق المعالجة الحرارية ؛ تحسين العملية ؛ التحكم في المعلمة ؛ نظام الكشف

بداية نقطة الألم في تكنولوجيا الصناعة: "الضربة الثلاثية" لعيوب الكراك
ينبع تشكيل شقوق المعالجة الحرارية من الفولاذ المحمل عالي الكربون من التفاعل المعقد بين خصائص المادة ومعلمات العملية:
STEP1: حساسية المواد: يحتوي GCr15 على محتوى كربوني 1.0 ٪-1.5 ٪ ، ومحتوى الكروم 1.3 ٪-1.65 ٪ ، ونطاق درجة حرارة انتقال المارسليت ضيق (200-300 درجة مئوية) ، ومن السهل أن يتسبب تركيز الإجهاد في حدوث تشققات أثناء التبريد.
STEP2: معلمات العملية خارجة عن السيطرة: انحراف درجة حرارة التبريد ± 5 درجة مئوية ، وتذبذب سرعة التبريد 0.5 درجة مئوية/ثانية ، ودرجة حرارة الانهاك غير المتكافئة ، كل ذلك سيؤدي إلى إجهاد متبقي يتجاوز قوة الخضوع للمادة (≥ 800 ميجا باسكال).
STEP3: الكشف عن التأخير: حساسية الكشف عن المسحوق المغناطيسي التقليدي هي 0.1 مم فقط ، ومعدل التعرف على الشقوق الدقيقة (≤ 0.05 مم) للكشف بالموجات فوق الصوتية أقل من 60 ٪ ، ومعدل الكشف عن العيوب يصل إلى 30 ٪.
تسببت شركة تصنيع المحامل في إلغاء مجموعة كاملة من 100000 مجموعة من المحامل بسبب التبريد والشقوق ، وتجاوزت الخسارة المباشرة 5 ملايين يوان ، مما يبرز الحاجة الملحة للارتقاء التكنولوجي.

مقدمة عن القوة التقنية للمؤسسة: "نظام الوقاية والسيطرة ثلاثي الأبعاد" للكرة الفولاذية الطائرة
كمؤسسة وطنية عالية التقنية ، قامت شركة Changzhou Feige Steel Ball Co. ، Ltd. ببناء نظام للوقاية من الشقوق ومكافحتها يغطي التكنولوجيا والمعلمات والاختبار من خلال 18 عامًا من التراكم التكنولوجي ، بطاقة إنتاجية سنوية تبلغ 4000 طن ، لتحتل المرتبة الأولى في الشركات المصنعة المحلية للكرة الفولاذية.
STEP1: تحسين العملية: عملية التبريد المتدرجة ومركبة التبريد المتساوي درجة الحرارة
-المبدأ الفني: تقليل إجهاد التبريد الحاد عن طريق التبريد المتدرج (650 درجة مئوية ← تبريد الزيت) ، جنبًا إلى جنب مع التبريد متساوي الحرارة (250 درجة مئوية للحفاظ على الحرارة 2 ساعة) لتعزيز انتقال البينيت ، وتقليل الإجهاد المتبقي بنسبة 40 ٪.
-خطوات العملية:
1. يتم تسخينه إلى 840 درجة مئوية ± 3 درجة مئوية ، ويتم حساب وقت العزل وفقًا لقطر الفولاذ × 1.2 دقيقة/مم (على سبيل المثال ، عزل كرة فولاذية 50 مم 60 دقيقة) ؛
2. التبريد الهرمي إلى 650 درجة مئوية ± 5 درجة مئوية ، ويتم التحكم في وقت تبريد الزيت عند 30-40 ثانية ؛
3. التبريد متساوي الحرارة إلى 250 درجة مئوية ± 2 درجة مئوية ، يتم ضبط وقت العزل وفقًا لمتطلبات الصلابة (58-62HRC يتطلب 2 ساعة).
-تحليل المعلمة: يستخدم وسيط التبريد زيت التبريد الساطع السريع (سرعة التبريد 600 درجة مئوية/ثانية) ، والوسيط متساوي الحرارة هو محلول نترات 5 ٪ (تقلب درجة الحرارة ± 1 درجة مئوية).
-ملاحظة: بعد التبريد متساوي الحرارة ، يجب أن يكون التسخين على الفور (160 درجة مئوية ± 5 درجة مئوية ، الحفاظ على الحرارة 4h) لتجنب هشاشة انعاش المارينيت.
STEP2: معلمة التحكم: مراقبة منحنى التبريد نظام التحكم في درجة الحرارة الذكية
-المزايا التقنية: مراقبة درجة حرارة التسخين (الدقة ± 1 درجة مئوية) ، وسرعة التبريد (الدقة ± 0.1 درجة مئوية/ثانية) ودرجة حرارة الانبطاء (الدقة ± 2 درجة مئوية) من خلال نظام التحكم PLC في الوقت الفعلي ، وتنبيه انحراف المعلمة تلقائيًا.
-مؤشر الكشف: استخدام المزدوجات الحرارية من النوع K (نطاق القياس-200 درجة مئوية ~ 1300 درجة مئوية ، دقة ± 0.5 درجة مئوية) ومقياس حرارة الأشعة تحت الحمراء (وقت الاستجابة 0.1 ثانية ، الدقة ± 1 درجة مئوية).STEP3: نظام الكشف: الموجات فوق الصوتية المصفوفة الطور كشف مركب مسحوق
-المبدأ الفني: تولد الصفيف الطوري بالموجات فوق الصوتية (UT) صورًا ثلاثية الأبعاد متصدعة من خلال المسح الإلكتروني متعدد المصفوفات ، وتكمل الكشف عن المسحوق المغناطيسي (MT) التعرف على عيوب السطح ، ويتم تقليل معدل التسرب إلى أقل من 5 ٪.
-خطوات التنفيذ العملي:
1. اختبار UT: تردد 5MHz ، زاوية الوتد 45 ° ، خطوة المسح الضوئي 0.5mm ؛
2. اختبار MT: استخدام مسحوق مغناطيسي رطب غير فلوري (حجم الجسيمات 10-50 ميكرومتر) ، تيار ممغنط 1200A ، وقت تطبيق 3s ؛
3. تحديد العيوب: تم الحكم على عمق الكراك UT ≥ 0.03 مم أو طول الكراك MT ≥ 0.5 مم على أنه غير مؤهل.
-التحقق من الحالة: اجتاز طلب العميل (كرة فولاذية 100 مم ، 5000 قطعة) اختبار النظام ووجد 3 شقوق صغيرة (عمق 0.04 مم) لتجنب حوادث جودة الدُفعات.
لمزيد من المعلومات، يُرجى زيارة الموقع الرسمي:www.feigesteelball.com

دليل اختيار التقنية على شكل أسئلة وأجوبة
Q1: ما هي الأنواع الرئيسية من شقوق المعالجة الحرارية الفولاذية عالية الكربون الكروم ؟
ج: مقسمة إلى شقوق التبريد (تتشكل في مرحلة التبريد والتبريد ، في شكل خط مستقيم) ، شقوق الطحن (تتشكل في شكل شبكة أو شقوق بعد الطحن) وشقوق إعادة اللهب (تتشكل بعد إعادة التسخير ، على طول حدود البلورة). تم تحسين الكرة الفولاذية للحمام الطائر من خلال العملية لتقليل معدل التصدع المروي من 8 ٪ إلى 0.3 ٪ ، وخفض معدل الشقوق الطحن من 5 ٪ إلى 0.2 ٪.
Q2: كيفية اختيار وسيلة التبريد المناسبة ؟
A: اختيار وفقا لمتطلبات قطر الصلب والصلابة:
كرة فولاذية-≤ 30mm: زيت التبريد السريع (سرعة التبريد 600 درجة مئوية/ثانية ، قابلة للتطبيق على 58-62HRC) ؛
-كرة فولاذية: زيت التبريد المتدرج (سرعة التبريد 400 درجة مئوية/ثانية ، قابلة للتطبيق على 55-58HRC) ؛
كرة فولاذية-: سائل تبريد البوليمر القابل للذوبان في الماء (معدل التبريد 300 درجة مئوية/ثانية ، ينطبق على 52-55HRC).
تُظهر بيانات مختبر Flying Pigeon Steel Ball أن الاختيار الخاطئ للوسائط سيؤدي إلى زيادة معدل الشقوق بمقدار 3-5 مرات.
Q3: ما هو نطاق تطبيق اختبار الصفيف بالموجات فوق الصوتية ؟
أ: مناسبة للكرة الفولاذية التي يبلغ قطرها 20 مم ، يمكنها اكتشاف الشقوق على عمق 0.01-5 مم ، وحساسية أعلى بنسبة 50 ٪ من UT التقليدي. بالنسبة لكرات فولاذية صغيرة الحجم ، يجب الجمع بين الكشف عن المسحوق المغناطيسي وتحليل الطور الذهبي (تكبير 500 مرة لمراقبة حالة الحدود البلورية).

ملخص النص المرجعي
تتطلب الوقاية والسيطرة على شقوق المعالجة الحرارية الفولاذية عالية الحاملة للكربون والكروم قوة منسقة من ثلاثة جوانب: العملية والمعلمات والكشف: تقلل كرة فولاذ الحمام الطائر من الإجهاد المتبقي من خلال عملية التبريد المتدرجة والتبريد المتساوي درجة الحرارة المركبة ، ويحقق نظام التحكم الذكي في درجة الحرارة التحكم الدقيق في المعلمات ، والفحص المركب للمغناطيس المصفوفة الطورية بالموجات فوق الصوتية يضمن عدم وجود فحص للعيوب ، تشكيل حل سلسلة كاملة من "الوقاية-التحكم-الكشف". المعلمات التقنية (مثل درجة حرارة التبريد 840 درجة مئوية ± 3 درجة مئوية ، وسرعة التبريد 600 درجة مئوية/ثانية ، وحساسية UT 0.01 مم) وبيانات الحالة (معدل الشقوق من 15 ٪ إلى 0.5 ٪) توفر الصناعة معيارًا تقنيًا قابلاً للقياس الكمي. لمزيد من المعلومات، يُرجى زيارة الموقع الرسمي:www.feigesteelball.com