Știri din industrie

Acasă / Blog / Știri din industrie / Cum evaluezi calitatea unei role de oțel turnat aliat?

Cum evaluezi calitatea unei role de oțel turnat aliat?

Inspecție vizuală și dimensională

Evaluarea inițială a unui role din oțel turnat aliat începe cu o examinare vizuală și dimensională amănunțită. Această etapă fundamentală identifică defectele de suprafață și asigură că rola îndeplinește specificațiile fizice precise înainte de testarea mai avansată. Inspectorii examinează cu meticulozitate întreaga suprafață a ruloului, inclusiv butoiul și gâturile, pentru orice semne de neregularități de turnare, cum ar fi incluziuni de nisip, porozitate de gaz, pete de zgură, închidere la rece sau crăpături. Prezența unor astfel de defecte, chiar dacă superficiale, poate acționa ca concentratori de tensiuni și poate duce la defecțiuni catastrofale sub sarcini de rulare. Simultan, dimensiunile critice sunt verificate utilizând instrumente de precizie precum micrometre, șublere și scanere cu laser. Diametrul butoiului, lungimea, diametrele gâtului și concentricitatea sunt verificate în raport cu toleranțele desenului de fabricație. Orice abatere, în special în deplasare sau conicitate, poate provoca vibrații în timpul funcționării morii, ceea ce duce la o calitate slabă a produsului și o uzură accelerată a rulmentului.

Analiza materialelor și microstructurii

Calitatea intrinsecă a unei role din oțel turnat aliat este determinată de compoziția sa chimică și de microstructura internă, care îi guvernează în mod direct duritatea, rezistența, duritatea și rezistența la uzură. Această analiză confirmă faptul că rola este realizată din materialul de calitate corectă și a fost tratată termic corespunzător.

Verificarea compoziției chimice

Se efectuează analiza spectroscopică, deseori folosind spectrometria de emisie optică (OES), pentru a verifica procentul tuturor elementelor cheie de aliere. O verificare tipică include:

  • Carbon (C): Determinant primar al durității și rezistenței.
  • Crom (Cr): Îmbunătățește duritatea, uzura și rezistența la oxidare.
  • Molibden (Mo): Crește călibilitatea și rezistența la temperatură ridicată.
  • Nichel (Ni): Îmbunătățește duritatea și rezistența la impact.
  • Vanadiu (V) și Niobiu (Nb): Rafinați structura cerealelor și promovați formarea de carburi.

Rezultatele trebuie să respecte cu strictețe intervalul de calificare specificat, deoarece chiar și abaterile minore pot modifica semnificativ performanța.

Examinarea metalografică

O secțiune de probă din rolă (adesea de la capătul aruncat sau un cupon special turnat) este pregătită, lustruită, gravată și examinată la microscop. Aceasta dezvăluie microstructura. Pentru o rolă de oțel turnat aliat de înaltă calitate, structura dorită este de obicei o matrice de martensită sau bainită temperată cu o dispersie uniformă de carburi fine și dure. Evaluatorii caută:

  • Dimensiunea boabelor: Se preferă o structură fină, uniformă, pentru o rezistență superioară.
  • Distribuție carbură: Carburele ar trebui să fie uniform dispersate, fără grupuri mari sau rețele care pot iniția fisuri.
  • Incluziuni nemetalice: Cantitatea, tipul (de exemplu, sulfuri, oxizi) și forma incluziunilor sunt evaluate conform standardelor precum ASTM E45. Numărul mai mic de incluziune este esențial pentru viața la oboseală.

Testarea proprietății mecanice și fizice

Această fază cuantifică caracteristicile de performanță ale rolei în condiții de serviciu simulate. Testarea se efectuează pe mostre prelucrate din corpul rolei sau blocuri de testare atașate turnate din aceeași căldură.

Măsurarea durității

Duritatea este proprietatea verificată cel mai frecvent, indicând rezistența la uzură. Se măsoară pe suprafața cilindrului și adâncimea, folosind metode standardizate:

Scară Gama tipică pentru role din oțel turnat aliat Scopul măsurării
Scleroscop Shore (HS) 60 - 85 HS Specificație comună de suprafață, nedistructivă.
Brinell (HBW) 400 - 650 HBW Standard pentru certificarea materialelor.

Un profil de duritate constant pe toată lungimea cilindrului și de la suprafață la miez (în limitele specificate) este esențial pentru a asigura uzura uniformă și pentru a preveni ruperea.

Testare cu ultrasunete și nedistructive (NDT)

NDT este esențial pentru detectarea defectelor interne fără a deteriora rola. Testarea cu ultrasunete (UT) este metoda principală, în care undele sonore de înaltă frecvență sunt transmise în rolă. Reflecțiile discontinuităților interne, cum ar fi cavitățile de contracție, lacrimile fierbinți sau zonele de non-fuziune sunt afișate pe ecran. Un tehnician calificat cartografiază locația, dimensiunea și orientarea oricărui defect. Acceptarea sau respingerea se bazează pe criterii predefinite privind dimensiunea defectului, locația (de exemplu, sub suprafață vs. miez adânc) și proximitatea acestuia de zonele critice de stres, cum ar fi filetul gâtului. Alte metode NDT, cum ar fi inspecția magnetică a particulelor (MPI), pot fi utilizate pe suprafețe pentru a dezvălui fisuri fine.

Istoricul performanței și monitorizarea în serviciu

Pentru rolele deja în funcțiune, evaluarea calității trece de la testele de laborator la parametrii de performanță operațională. Aceste date din lumea reală sunt de neprețuit pentru validarea calității inițiale și pentru ghidarea achizițiilor viitoare. Indicatorii cheie de performanță (KPI) sunt urmăriți cu meticulozitate pentru fiecare set de role, inclusiv tonajul total laminat înainte de a necesita re-șlefuire, numărul de cicluri de re-șlefuire realizate pe durata de viață a acestuia și motivele scoaterii definitive din funcțiune (de exemplu, uzură, despicare, defecțiune lagărului). Performanța constantă și superioară în mai multe campanii de la un anumit producător sau topire este un indicator puternic al calității ridicate și consecvente. Aceste date sunt adesea compilate într-un pașaport de rulou sau jurnal, creând un istoric de viață cuprinzător care informează programele de întreținere și selecția rolelor pentru diferite standuri de moare.

Auditul și Certificarea Furnizorilor

Evaluarea calității rolei se extinde dincolo de produsul fizic la capacitatea și fiabilitatea producătorului. Un audit cuprinzător al furnizorilor evaluează întregul proces de producție. Aceasta include revizuirea certificărilor sistemului de management al calității (de exemplu, ISO 9001), inspectarea practicilor de turnătorie, controlul procesului de topire, instalațiile de tratament termic și capabilitățile de prelucrare. Este obligatorie revizuirea certificatelor de testare ale furnizorului (Certificate de testare a materialelor sau Certificate de uzina) pentru proprietățile chimice și mecanice. Un furnizor de renume oferă o trasabilitate completă de la numărul de căldură la topire până la rola finită. Stabilirea unui parteneriat cu un furnizor competent din punct de vedere tehnic care efectuează inspecții riguroase în timpul procesului este adesea cea mai eficientă strategie pe termen lung pentru a asigura o calitate constantă a ruloului.