การหล่อโครเมียมสูงคืออะไร และคุณจะยืดอายุการใช้งานให้ยาวนานที่สุดได้อย่างไร

เหล็กหล่อโครเมียมสูงคืออะไร และเหตุใดจึงทนทานต่อการสึกหรอ?

เหล็กหล่อโครเมียมสูง เป็นโลหะผสมเหล็กที่ประกอบด้วยโครเมียม 11 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์และคาร์บอน 2.0 ถึง 3.5 เปอร์เซ็นต์ โดยที่โครเมียมและคาร์บอนจะรวมกันในระหว่างการแข็งตัวเพื่อสร้างโครเมียมคาร์ไบด์ประเภท M7C3 คาร์ไบด์เหล่านี้มีความแข็งแบบ Vickers อยู่ที่ 1,400 ถึง 1,800 HV ทำให้เป็นเฟสที่แข็งที่สุดที่พบในวัสดุทางวิศวกรรมใดๆ ก็ตามที่ไม่มีเซรามิกเกรดเครื่องมือ เมทริกซ์โลหะที่อยู่รอบๆ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเป็นมาร์เทนซิติกหลังจากผ่านการบำบัดความร้อนที่เหมาะสม จะให้ความเหนียวที่ป้องกันการแตกหักแบบเปราะที่จะทำลายวัสดุเซรามิกภายใต้สภาวะการกระแทกเดียวกัน

ความแข็งรวมของการหล่อเหล็กโครเมียมสีขาวสูงที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อน โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 58 ถึง 66 HRC (สเกล Rockwell C) เปรียบเทียบกับ 35 ถึง 45 HRC สำหรับเหล็กกล้าเครื่องมือที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อน และ 180 ถึง 220 HB สำหรับเหล็กสีเทามาตรฐานที่ใช้ในการหล่อทางวิศวกรรมทั่วไป ข้อได้เปรียบด้านความแข็งที่สำคัญนี้แปลเป็นความต้านทานการสึกหรอจากการเสียดสีโดยตรง: ในการทดสอบการขัดถูด้วยหมายเลข Miller และการทดสอบล้อยางทรายแห้ง ASTM G65 เหล็กสีขาวโครเมียมสูงแสดงการสูญเสียปริมาตรน้อยกว่าเหล็กสีเทามาตรฐาน 3 ถึง 10 เท่าอย่างสม่ำเสมอ และการสูญเสียปริมาตรน้อยกว่าเหล็กชุบแข็ง 2 ถึง 5 เท่าในสภาวะการทดสอบเดียวกัน

บทบาทของปริมาณโครเมียมต่อประสิทธิภาพการสึกหรอ

ปริมาณโครเมียมของโลหะผสมจะเป็นตัวกำหนดประเภท เศษส่วนของปริมาตร และการกระจายตัวของคาร์ไบด์ที่เกิดขึ้นระหว่างการแข็งตัว และยังเป็นตัวกำหนดความต้านทานการกัดกร่อนของเมทริกซ์โลหะด้วย ในโลหะผสมที่มีโครเมียม 11 ถึง 14 เปอร์เซ็นต์ เศษส่วนของปริมาตรคาร์ไบด์จะค่อนข้างต่ำ (15 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์) และเมทริกซ์จะไวต่อการกัดกร่อนมากกว่าในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด เมื่อปริมาณโครเมียมเพิ่มขึ้นถึง 25 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์ สัดส่วนปริมาตรของคาร์ไบด์จะเพิ่มขึ้นเป็น 25 ถึง 35 เปอร์เซ็นต์ และปริมาณโครเมียมของเมทริกซ์จะเพิ่มขึ้นถึงระดับที่ให้ความต้านทานการกัดกร่อนอย่างมีนัยสำคัญในสภาพแวดล้อมที่มีความรุนแรงปานกลาง

เกรดโครเมียม 25 ถึง 28 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งมักถูกกำหนดให้เป็น Cr26 หรือเป็นไปตามข้อกำหนด ASTM A532 Class III ประเภท A มีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดสำหรับบริการการเสียดสีและการกัดกร่อนที่รุนแรงรวมกันในการใช้งานสารละลายผสมในเหมืองแร่ ในขณะที่เกรดโครเมียม 15 ถึง 18 เปอร์เซ็นต์ (Cr15, ASTM A532 Class II Type E) ให้ความสมดุลที่ดีระหว่างความแข็ง ความเหนียว และต้นทุนสำหรับการให้บริการการเสียดสีแบบแห้งในเครื่องบดและโรงสี การเลือกเกรดโครเมียมที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเฉพาะถือเป็นการตัดสินใจทางวิศวกรรมครั้งแรกในการระบุ การหล่อโครเมียมสูง และมีผลกระทบต่ออายุการใช้งานมากกว่าการอบชุบด้วยความร้อนหรือพารามิเตอร์การปฏิบัติงานใดๆ ที่ตามมา

การผสมเพิ่มเติมที่ปรับเปลี่ยนประสิทธิภาพ

นอกเหนือจากโครเมียมและคาร์บอนแล้ว องค์ประกอบของเหล็กหล่อโครเมียมสูงยังได้รับการปรับเปลี่ยนโดยองค์ประกอบโลหะผสมเพิ่มเติมหลายอย่างที่ปรับแต่งโครงสร้างจุลภาค ปรับปรุงความสามารถในการชุบแข็ง หรือปรับปรุงคุณสมบัติเฉพาะ:

• โมลิบดีนัม (0.5 ถึง 3.0 เปอร์เซ็นต์): เพิ่มความสามารถในการชุบแข็ง ทำให้มั่นใจได้ว่าการเปลี่ยนแปลงของมาร์เทนซิติกจะสมบูรณ์ทั่วทั้งส่วนที่หนาในระหว่างการอบชุบด้วยความร้อนด้วยอากาศหรือน้ำมัน หากไม่มีโมลิบดีนัม การหล่อแบบหน้าตัดหนาอาจคงออสเทนไนต์ไว้ในแกนกลาง ช่วยลดความแข็งในบริเวณที่สึกหรอลึกที่สุดเมื่อเวลาผ่านไปเมื่อพื้นผิวสึกหรอ โมลิบดีนัมเป็นการเติมมาตรฐานในการหล่อสำหรับงานที่ต้องการความแข็งสม่ำเสมอตลอดทั้งส่วนเกิน 50 มิลลิเมตร
• แมงกานีส (0.5 ถึง 1.5 เปอร์เซ็นต์): เพิ่มความเสถียรของออสเทนไนต์ ซึ่งจะเป็นประโยชน์ในการควบคุมระดับออสเทนไนต์ที่คงอยู่ในสภาวะหล่อก่อนการอบชุบ แต่แมงกานีสที่มากเกินไปจะทำให้การก่อตัวของมาร์เทนไซต์ไม่เสถียรในระหว่างการอบชุบ และควรรักษาให้อยู่ในช่วงที่กำหนดสำหรับเกรดเป้าหมาย
• นิกเกิล (0.5 ถึง 1.5 เปอร์เซ็นต์): ใช้ร่วมกับโมลิบดีนัมเพื่อเพิ่มความสามารถในการชุบแข็งในเกรดที่โมลิบดีนัมเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอสำหรับส่วนที่หนามากหรือในกรณีที่ควบคุมต้นทุนโมลิบดีนัม นิกเกิลมีผลกระทบต่อความสามารถในการชุบแข็งต่อหน่วยการเติมน้อยกว่าโมลิบดีนัม แต่มีราคาถูกกว่า ทำให้การผสมนี้มีความเหมาะสมทางเศรษฐกิจสำหรับโลหะผสมหล่อเชิงพาณิชย์หลายชนิด
• ทองแดง (0.5 ถึง 1.2 เปอร์เซ็นต์): ส่งเสริมการปราบปรามของเพิร์ลไลต์และปรับปรุงความแข็งของเมทริกซ์ในเกรดโครเมียมที่ต่ำกว่าบางเกรด การเติมทองแดงนั้นพบได้ทั่วไปในโลหะผสม Cr15 ซึ่งความสามารถในการชุบแข็งจากโครเมียมเพียงอย่างเดียวอาจเป็นเส้นเขตแดนสำหรับการชุบแข็งด้วยอากาศที่ความหนาปานกลาง

ข้อดีของเหล็กหล่อโครเมียมสูงเหนือการหล่อแบบมาตรฐาน

ข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพของเหล็กหล่อโครเมียมสูงเหนือเหล็กสีเทามาตรฐาน เหล็กดัด และการหล่อเหล็กกล้าคาร์บอนที่ใช้ในงานวิศวกรรมทั่วไปแสดงให้เห็นได้ชัดเจนที่สุดโดยการเปรียบเทียบข้อมูลอัตราการสึกหรอเฉพาะจากการทดลองให้บริการและการทดสอบในห้องปฏิบัติการที่ได้มาตรฐานในสภาพการใช้งานเดียวกัน การเปรียบเทียบต่อไปนี้กล่าวถึงประเภทข้อได้เปรียบหลักที่ขับเคลื่อนข้อกำหนดของการหล่อโครเมียมสูงในการใช้งานในอุตสาหกรรม

การเปรียบเทียบอายุการใช้งานของสารขัดถู

ในการให้บริการการเสียดสีความเครียดสูงด้วยอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหยาบและแข็ง (หินแกรนิต ควอทซ์ไซต์ แร่เหล็ก และสารกัดกร่อนหินแข็งที่คล้ายกันที่มีความแข็ง Mohs มากกว่า 6) การหล่อเหล็กสีขาวโครเมียมสูงจะมีอายุการใช้งาน 3 ถึง 8 เท่าของอายุการใช้งานของส่วนประกอบที่เทียบเท่ากันซึ่งทำจากเหล็กสีเทามาตรฐาน เมื่อเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางชุบแข็ง (350 ถึง 400 HB) โดยปกติแล้วจะได้เปรียบ 2 ถึง 4 เท่า ขึ้นอยู่กับความแข็งของอนุภาคจากการเสียดสีและสภาวะความเค้น ในการเสียดสีความเค้นต่ำด้วยอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนละเอียดและอ่อนนุ่ม ความได้เปรียบด้านอายุการใช้งานของการสึกหรอจะน้อยกว่าในช่วง 1.5 ถึง 2.5 เท่า เนื่องจากอนุภาคที่ละเอียดกว่าจะมีประสิทธิภาพน้อยกว่าในการเจาะพื้นผิวฮาร์ดคาร์ไบด์ และข้อดีของโครงสร้างจุลภาคของคาร์ไบด์เหนือเมทริกซ์ฮาร์ดมาร์เทนไซต์จะมีน้อยกว่า

ในการทดลองบริการที่เผยแพร่ในการใช้งานการบดหินปูน แท่งเป่าเหล็กโครเมียมสูง Cr26 ในเครื่องบดกระแทกเพลาแนวนอนได้รับหินปูน 850 เมตริกตันต่อการสึกหรอของแท่งเป่า เทียบกับ 210 เมตริกตันต่อกิโลกรัมสำหรับแท่งเป่าเหล็กชุบแข็งที่มีรูปทรงเทียบเท่ากันในเครื่องบดเดียวกันที่ประมวลผลฟีดเดียวกัน ซึ่งแสดงถึงข้อได้เปรียบด้านอายุการใช้งานถึง 4 เท่า ซึ่งหลังจากพิจารณาต้นทุนต่อหน่วยที่สูงขึ้นของการหล่อโครเมียมสูงแล้ว ก็ทำให้ต้นทุนต่อตันของผลิตภัณฑ์บดลดลง 60 เปอร์เซ็นต์จากงบประมาณการสึกหรอของโบลต์บาร์เพียงอย่างเดียว

ความต้านทานการกัดกร่อนแบบผสมผสาน

ในการใช้งานการประมวลผลแบบเปียกที่สารละลายที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสัมผัสกับพื้นผิวที่สึกหรอ ผลเสริมฤทธิ์ของการเสียดสีและการกัดกร่อนพร้อมกันจะช่วยเร่งการสึกหรอในอัตราที่มากกว่าผลรวมของกลไกทั้งสองที่ทำหน้าที่แยกกัน ชั้นโครเมียมออกไซด์แบบพาสซีฟที่ก่อตัวบนพื้นผิวของเหล็กหล่อโครเมียมสูง (โดยเฉพาะเกรด Cr26 ที่มีปริมาณเมทริกซ์โครเมียมเกิน 13 เปอร์เซ็นต์) ให้การป้องกันการกัดกร่อนอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งชะลอการเร่งความเร็วที่เสริมฤทธิ์กันนี้ ทำให้อายุการใช้งานของเหล็กโครเมียมสูงมีข้อได้เปรียบเหนืออายุการใช้งานของเหล็กคาร์บอนที่ไม่มีการป้องกันมากกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนที่ไม่มีการป้องกันอย่างมีนัยสำคัญมากกว่าข้อได้เปรียบของการเสียดสีแบบแห้งเพียงอย่างเดียว

ในการใช้งานสารละลายแร่ที่เป็นกรดที่มีค่า pH ระหว่าง 4 ถึง 6 โดยที่การกัดกร่อนเป็นกลไกการสึกหรอที่สำคัญ ใบพัดและไลเนอร์ปั๊มเหล็กโครเมียมสูง Cr26 มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนที่เทียบเท่ากัน 5 ถึง 10 เท่า เมื่อเปรียบเทียบกับข้อได้เปรียบ 2 ถึง 4 เท่าที่เห็นในการใช้งานการเสียดสีแบบแห้งที่มีความแข็งของอนุภาคและสภาวะแรงกระแทกที่คล้ายคลึงกัน

ตารางเปรียบเทียบการสึกหรอ: เกรดวัสดุในบริการขัดถู

การหล่อโครเมียมสูงแบบคั้น : การใช้งานเครื่องบดกระแทก

เครื่องบดกระแทก รวมถึงตัวกระแทกเพลาแนวนอน (HSI) และเครื่องกระแทกเพลาแนวตั้ง (VSI) กำหนดให้ส่วนประกอบที่สึกหรอต้องได้รับการผสมผสานที่มีความต้องการเป็นพิเศษของการกระแทกที่มีความเร็วสูงและการเลื่อนที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ส่วนประกอบหลักที่สึกหรอในเครื่องบดกระแทกเพลาแนวนอน ได้แก่ แท่งเป่า แผ่นรองกันเปื้อน (หรือที่เรียกว่าแผ่นกันกระแทกหรือเพลทเบรกเกอร์) และแผ่นรองด้านข้าง ในตัวกระแทกเพลาแนวตั้ง องค์ประกอบการสึกหรอที่สำคัญคือฐานโรเตอร์ ทั่งตีเหล็ก และท่อป้อนท่อ เหล็กหล่อโครเมียมสูงเป็นข้อกำหนดวัสดุมาตรฐานสำหรับส่วนประกอบทั้งหมดเหล่านี้ในการบดหินขนาดกลางและแข็ง

แท่งเป่าสำหรับเครื่องบดอัดกระแทกเพลาแนวนอน

แท่งเป่าเป็นองค์ประกอบหลักในการบดในเครื่องส่งผลกระทบเพลาแนวนอน โดยหมุนด้วยโรเตอร์ที่ความเร็วปลาย 25 ถึง 45 เมตรต่อวินาที และกระแทกหินฟีดซ้ำๆ ด้วยความเร็วสูง แท่งเป่าจะต้องต้านทานทั้งแรงกระแทกพลังงานสูงจากการกระแทกหินครั้งแรก และการเลื่อนของเศษหินที่แตกหักตามมาตามหน้าการทำงานของแท่งขณะที่วัสดุถูกเร่งผ่านห้องบด การผสมผสานระหว่างแรงกระแทกและการเสียดสีนี้ต้องใช้วัสดุที่มีทั้งความเหนียวเพียงพอเพื่อให้ทนต่อแรงกระแทกโดยไม่แตกหักง่าย และมีความแข็งสูงเพื่อต้านทานการสึกหรอจากการเสียดสีจากการเลื่อน

วัสดุแท่งเป่าที่เหมาะสมที่สุดสำหรับหินปูน หินทราย และวัสดุป้อนที่มีความแข็งปานกลางที่คล้ายกัน โดยทั่วไปคือเหล็กโครเมียมสูง Cr26 หรือ Cr20 ที่มีความแข็งที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อน 60 ถึง 65 HRC ซึ่งให้การผสมผสานระหว่างอายุการใช้งานการสึกหรอและความต้านทานการแตกหักที่ดีที่สุดในบริการนี้ สำหรับวัสดุป้อนเข้าที่แข็งและมีฤทธิ์กัดกร่อนมากขึ้น เช่น หินแกรนิต ควอทซ์ไซต์ และแร่เหล็ก ปริมาณโครเมียมอาจเพิ่มขึ้นเป็น 28 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์ และใช้โมลิบดีนัมเพิ่มเติม (1.5 ถึง 2.5 เปอร์เซ็นต์) เพื่อให้แน่ใจว่าการเปลี่ยนรูปของมาร์เทนไซต์เต็มรูปแบบตลอดความหนาของส่วนโบลว์บาร์โดยทั่วไปคือ 80 ถึง 150 มิลลิเมตร

สำหรับวัสดุป้อนที่มีการเสียดสีสูงซึ่งมีปริมาณซิลิกามากกว่า 60 เปอร์เซ็นต์ (เช่น ควอทซ์ไซต์และทรายซิลิกา) แท่งเป่าคอมโพสิตที่มีการแทรกเหล็กโครเมียมสูงที่หล่อลงในเหล็กดัดหรือตัวรองรับที่เป็นเหล็กกล้าจะถูกนำมาใช้เพื่อรวมความต้านทานการสึกหรอของเหล็กโครเมียมสูงบนพื้นผิวการทำงานเข้ากับความเหนียวของเหล็กดัดหรือเหล็กกล้าที่จุดยึดติด ซึ่งการแตกหักแบบเปราะของส่วนเหล็กโครเมียมสูงเต็มรูปแบบอาจทำให้เกิดการสูญเสียแท่งเหล็กที่เป็นภัยพิบัติได้

ผ้ากันเปื้อนและซับข้าง

แผ่นกันลื่นในเครื่องส่งผลกระทบเพลาแนวนอนจะสร้างพื้นผิวกันกระแทกรองที่หินกระแทกหลังจากถูกเหวี่ยงออกจากโรเตอร์ วัสดุบุผิวเหล่านี้ได้รับแรงกระแทกด้วยความเร็วต่ำกว่าแท่งระเบิด แต่ยังต้องการความแข็งสูงเพื่อต้านทานการสึกหรอจากการเสียดสีจากหินที่เลื่อนไปตามพื้นผิวระหว่างแรงกระแทก ไลเนอร์เหล็กโครเมียมสูงเกรด Cr15 หรือ Cr20 เป็นมาตรฐานสำหรับการใช้งานหินปูนและฮาร์ดร็อคขนาดกลาง สำหรับหินที่แข็งกว่า สามารถเลือกเกรด Cr26 ได้ แผ่นรองด้านข้างซึ่งมีวัสดุอยู่ภายในห้องบดและนำผลิตภัณฑ์ที่บดไปยังช่องเปิดออก จะพบการสึกหรอจากการเสียดสีเป็นหลักโดยมีผลกระทบน้อยกว่า และเกรด Cr15 ก็เพียงพอสำหรับการใช้งานแผ่นรองด้านข้างส่วนใหญ่โดยไม่คำนึงถึงความแข็งของหิน

ส่วนประกอบโรเตอร์ VSI

ตัวกระแทกเพลาแนวตั้งทำงานโดยการเร่งวัสดุป้อนผ่านโรเตอร์ด้วยความเร็ว 45 ถึง 75 เมตรต่อวินาที ก่อนที่จะกระแทกกับวงแหวนรอบทั่งหรือชั้นหิน ฐานหุ้มโรเตอร์ (ส่วนประกอบที่เร่งวัสดุผ่านโรเตอร์) และทั่งตีเหล็ก (เป้าหมายการกระแทกคงที่) เผชิญกับแรงกระแทกและการเสียดสีที่รุนแรงอย่างยิ่ง รองเท้าโรเตอร์ VSI ในการใช้งานฮาร์ดร็อคโดยทั่วไปจะเป็นเกรด Cr26 หรือ Cr28 ที่มีความแข็ง 63 ถึง 66 HRC และจะถูกเปลี่ยนใหม่ในช่วงเวลา 100 ถึง 400 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับความแข็งของหินและดัชนีการเสียดสี ความถี่ในการเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอของ VSI สูงทำให้ความประหยัดในการเลือกใช้วัสดุมีความอ่อนไหวอย่างมากต่อต้นทุนต่อหน่วยต่อชั่วโมงในการให้บริการ และอัตราส่วนประสิทธิภาพด้านราคาของเกรดเหล็กโครเมียมสูงและวัสดุของคู่แข่งต่างๆ จะได้รับการประเมินตามต้นทุนต่อตันของผลิตภัณฑ์แปรรูป แทนที่จะเป็นราคาต่อหน่วยเพียงอย่างเดียว

เครื่องเจียรแนวตั้งการหล่อโครเมียมสูง

โรงบดแนวตั้ง (หรือที่เรียกว่าโรงบดลูกกลิ้งแนวตั้งหรือ VRM) บดวัตถุดิบ ปูนเม็ด ตะกรัน และถ่านหินโดยการกดและรีดวัสดุป้อนระหว่างลูกกลิ้งบดที่หมุนกับโต๊ะบดที่อยู่กับที่หรือแบบหมุน แรงกดสัมผัสระหว่างลูกกลิ้งและโต๊ะเกิน 200 เมกะปาสคาลในการออกแบบ VRM ประสิทธิภาพสูงสมัยใหม่ และการรวมกันของความเค้นปกติสูง การเลื่อนแบบเสียดสีที่โซนสัมผัสของลูกกลิ้งไปยังโต๊ะ และผลกระทบทางความร้อนของการเจียรด้วยความเร็วสูงจะเกิดขึ้นท่ามกลางสภาวะการสึกหรอที่รุนแรงที่สุดที่พบกับการหล่อทางอุตสาหกรรมใดๆ

ยางลูกกลิ้งบดและส่วนโต๊ะ

ยางลูกกลิ้งเจียร (เปลือกนอกที่เปลี่ยนได้ของลูกกลิ้งเจียร) และส่วนโต๊ะเจียร (ส่วนซับในที่ทนทานต่อการสึกหรอที่ยึดติดกับโต๊ะเจียร) เป็นส่วนประกอบหลักที่สึกหรอในโรงเจียรแนวตั้ง โดยทั่วไปส่วนประกอบทั้งสองจะถูกหล่อจากเหล็กโครเมียมสูง โดยเกรดเฉพาะที่เลือกโดยพิจารณาจากวัสดุที่กราวด์และพารามิเตอร์การทำงานของการออกแบบ VRM เฉพาะ

สำหรับการบดวัตถุดิบซีเมนต์และการบดปูนเม็ดซึ่งมีการประมวลผลฟีดความแข็งปานกลาง (Mohs 3 ถึง 5) ที่อัตราปริมาณงานสูง เหล็กโครเมียมสูงเกรด Cr15 ถึง Cr20 ถือเป็นมาตรฐานสำหรับทั้งยางแบบลูกกลิ้งและส่วนโต๊ะ โดยมีอายุการใช้งาน 8,000 ถึง 15,000 ชั่วโมงการทำงาน ก่อนที่จะต้องเปลี่ยนใหม่ สำหรับการบดตะกรัน โดยที่ตะกรันเตาหลอมแบบเม็ดจะมีความแข็งกว่าและมีฤทธิ์กัดกร่อนมากกว่าปูนซีเมนต์ชนิดเม็ดอย่างมาก (ความแข็ง Mohs 6 ถึง 7 สำหรับตะกรันบางประเภท) แนะนำให้ใช้เกรด Cr26 และอายุการใช้งานโดยทั่วไปอยู่ที่ 6,000 ถึง 10,000 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับลักษณะของตะกรัน

ขนาดของยางลูกกลิ้ง VRM และส่วนของโต๊ะสร้างความท้าทายในการหล่ออย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากส่วนที่มีความหนา 100 ถึง 250 มิลลิเมตรจะต้องมีความแข็งสม่ำเสมอตลอดทั้งชิ้น เพื่อป้องกันการสึกหรอแบบเร่งที่เกิดขึ้นเมื่อแกนกลางที่นิ่มกว่าถูกสัมผัสในขณะที่ชั้นพื้นผิวแข็งเริ่มแรกสึกหรอ สิ่งนี้ต้องการการออกแบบโลหะผสมอย่างระมัดระวังซึ่งมีความสามารถในการชุบแข็งเพียงพอ (ทำได้โดยการเติมโมลิบดีนัมและนิกเกิลตามที่อธิบายไว้ข้างต้น) และขั้นตอนการบำบัดความร้อนที่มีการควบคุมเพื่อให้ได้อัตราการทำความเย็นที่ต้องการตลอดทั้งความหนาของส่วนทั้งหมด

องค์ประกอบการบดโรงสีถ่านหิน

เครื่องบดถ่านหินที่ใช้ในโรงไฟฟ้าจะบดถ่านหินให้เป็นผงละเอียดก่อนฉีดเข้าไปในเตาหม้อไอน้ำ องค์ประกอบการบด (แผ่นรองโถ เปลือกม้วน และส่วนโต๊ะ) ในเครื่องบดถ่านหินทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีการเสียดสีพร้อมกันจากการรวมตัวของถ่านหินและแร่ธาตุ การหมุนเวียนความร้อนจากลมร้อนที่ใช้ในการทำให้ถ่านหินแห้งในระหว่างการบด และความเสี่ยงที่อาจเกิดการระเบิดจากการระเบิดจากการสะสมของฝุ่นถ่านหิน เหล็กหล่อโครเมียมสูงเป็นวัสดุองค์ประกอบการเจียรมาตรฐานสำหรับการออกแบบโรงสีแบบโบลว์มิลล์และโรลเลอร์มิลล์หลักๆ ทั้งหมดที่ใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้า โดยเกรด Cr15 เป็นเกรดที่ใช้กันมากที่สุด และเกรด Cr26 ใช้สำหรับถ่านหินที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงซึ่งมีปริมาณแร่ธาตุสูง (ปริมาณเถ้ามากกว่า 20 เปอร์เซ็นต์)

สรุปการใช้งาน VRM ตามวัสดุกราวด์

วิธีการปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอของการหล่อโครเมียมสูง

ความต้านทานต่อการสึกหรอในการหล่อโครเมียมสูงไม่ใช่คุณสมบัติคงที่ที่กำหนดโดยเคมีเพียงอย่างเดียว มันเป็นผลลัพธ์ของกระบวนการผลิตทั้งหมดตั้งแต่การออกแบบโลหะผสมไปจนถึงการหลอม การแข็งตัว และการบำบัดความร้อน และสามารถปรับปรุงได้อย่างมากผ่านการแทรกแซงแบบกำหนดเป้าหมายในแต่ละขั้นตอน การทำความเข้าใจว่าตัวแปรใดมีผลกระทบต่อประสิทธิภาพการสึกหรอมากที่สุดช่วยให้โรงหล่อและผู้ใช้ทำการปรับปรุงได้ตรงจุด แทนที่จะใช้การปรับปรุงคุณภาพทั่วไปที่อาจไม่ได้จัดการกับปัจจัยจำกัดเฉพาะในการใช้งาน

การอบชุบด้วยความร้อน: ตัวแปรเดียวที่มีผลกระทบมากที่สุด

การอบชุบด้วยความร้อนของการหล่อเหล็กสีขาวโครเมียมสูงเป็นขั้นตอนการผลิตเดียวที่มีผลกระทบมากที่สุดต่อความต้านทานการสึกหรอขั้นสุดท้ายของการหล่อ วัตถุประสงค์ของการบำบัดความร้อนคือการเปลี่ยนเมทริกซ์โลหะจากสภาวะหล่อ (ส่วนผสมของออสเทนไนต์ คาร์ไบด์ และมักมีเพิร์ลไลต์หรือมาร์เทนไซต์ ขึ้นอยู่กับโลหะผสมและอัตราการเย็นตัว) ไปเป็นสภาวะมาร์เทนซิติกโดยสมบูรณ์ที่ให้ทั้งความแข็งสูงสุดและความเหนียวที่จำเป็นในการต้านทานการแตกหักภายใต้แรงกระแทก

รอบการบำบัดความร้อนมาตรฐานสำหรับเหล็กโครเมียมขาวสูงประกอบด้วยสองขั้นตอน:

1. การรักษาเสถียรภาพ (austenitizing): การหล่อจะได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิในช่วง 950 ถึง 1,060 องศาเซลเซียส (อุณหภูมิที่แม่นยำขึ้นอยู่กับเกรดโลหะผสมและเป้าหมายการละลายของคาร์ไบด์) และคงไว้ที่อุณหภูมินี้เป็นระยะเวลา 2 ถึง 6 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับความหนาของหน้าตัด ในระหว่างการระงับนี้ คาร์ไบด์ทุติยภูมิที่ตกตะกอนระหว่างการแข็งตัวจะถูกละลายบางส่วนกลับเข้าไปในเมทริกซ์ออสเทนไนต์ เพิ่มคุณค่าให้กับเมทริกซ์ในโครเมียมและคาร์บอน และทำให้มั่นใจว่ามีสภาวะเริ่มต้นที่สม่ำเสมอสำหรับขั้นตอนการชุบแข็งครั้งต่อไป อุณหภูมิการทำให้ไม่เสถียรต้องได้รับการควบคุมอย่างแม่นยำภายในบวกหรือลบ 10 องศาเซลเซียส เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้คาร์ไบด์ทุติยภูมิละลาย (ซึ่งทำให้เมทริกซ์บางเกินไปสำหรับการชุบแข็งเต็มที่) หรือคาร์ไบด์หลักที่ละลายมากเกินไป (ซึ่งทำให้โครงสร้างคาร์ไบด์หยาบและลดความต้านทานการสึกหรอ)
2. ดับอากาศหรือน้ำมัน: หลังจากการระงับการทำให้เสถียร การหล่อจะถูกถ่ายโอนอย่างรวดเร็วไปยังตัวกลางดับ การดับด้วยอากาศ (การระบายความร้อนด้วยอากาศ) เพียงพอสำหรับโลหะผสมส่วนใหญ่ที่มีการเติมความแข็งเพียงพอ (โมลิบดีนัมมากกว่า 1.5 เปอร์เซ็นต์สำหรับส่วนสูงถึง 100 มิลลิเมตร) การดับน้ำมันใช้สำหรับโลหะผสมที่มีความสามารถในการชุบแข็งต่ำหรือสำหรับส่วนที่หนามากซึ่งการระบายความร้อนด้วยอากาศช้าเกินไปที่จะระงับการเกิดไข่มุก เป้าหมายคือการทำให้เย็นลงผ่านอุณหภูมิของเพิร์ลไลต์โนส (ประมาณ 550 ถึง 650 องศาเซลเซียส) อย่างรวดเร็วพอที่จะระงับการเปลี่ยนแปลงของเพิร์ลไลต์ และได้เมทริกซ์มาร์เทนซิติกอย่างสมบูรณ์ ในขณะที่เย็นลงอย่างช้าๆ เพียงพอที่อุณหภูมิผิวเคลือบมาร์เทนไซต์ (ต่ำกว่า 200 องศาเซลเซียส) เพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวจากความเครียดจากความร้อน

หลังการชุบแข็ง จะใช้อุณหภูมิบรรเทาความเครียดที่ 200 ถึง 260 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ถึง 4 ชั่วโมง เพื่อลดความเครียดภายในที่เกิดขึ้นระหว่างการทำความเย็นอย่างรวดเร็ว ช่วยเพิ่มความต้านทานการแตกหักโดยไม่ลดความแข็งของเมทริกซ์ลงอย่างมีนัยสำคัญ

การปรับแต่งโครงสร้างจุลภาคระหว่างการแข็งตัว

ขนาดและการกระจายตัวของคาร์ไบด์ที่เกิดขึ้นระหว่างการแข็งตัวเป็นการกำหนดขีดจำกัดสูงสุดของความต้านทานการสึกหรอ ซึ่งแม้แต่การอบชุบด้วยความร้อนที่สมบูรณ์แบบก็ไม่สามารถเกินได้ คาร์ไบด์หยาบที่มีการกระจายตัวไม่ดีจะสร้างเกราะป้องกันการสึกหรอจากการเสียดสีที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าคาร์ไบด์ที่มีการกระจายสม่ำเสมอและละเอียดซึ่งมีเศษส่วนปริมาตรรวมเท่ากัน เนื่องจากคาร์ไบด์หยาบทำให้อนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนขนาดใหญ่สามารถค้นหาวัสดุเมทริกซ์ระหว่างคาร์ไบด์เพื่อตัดทะลุ ในขณะที่คาร์ไบด์ละเอียดจะมีพื้นผิวแข็งที่สม่ำเสมออย่างมีประสิทธิภาพกับสารกัดกร่อน

การปรับแต่งคาร์ไบด์สามารถทำได้โดย:

• ควบคุมอุณหภูมิการเท: การเทที่อุณหภูมิต่ำที่สุดที่ยอมรับได้สำหรับการเติมแม่พิมพ์ที่สมบูรณ์ (โดยทั่วไปคือ 1,350 ถึง 1,420 องศาเซลเซียส สำหรับเหล็กโครเมียมสูง) จะทำให้อุณหภูมิเย็นลงในระหว่างการแข็งตัวเพิ่มขึ้น ซึ่งส่งเสริมการเกิดนิวเคลียสของคาร์ไบด์ที่ละเอียดยิ่งขึ้น และขนาดคาร์ไบด์ขั้นสุดท้ายที่ละเอียดยิ่งขึ้น อุณหภูมิการเทที่มากเกินไปจะทำให้โครงสร้างจุลภาคของการแข็งตัวหยาบขึ้น และผลิตปฐมภูมิคาร์ไบด์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้น
• การฉีดวัคซีน: การเติมไทเทเนียมเล็กน้อย (0.05 ถึง 0.1 เปอร์เซ็นต์) วาเนเดียม (0.1 ถึง 0.3 เปอร์เซ็นต์) หรือองค์ประกอบการขึ้นรูปคาร์ไบด์อื่นๆ จะทำให้มีจุดเกิดนิวเคลียสเพิ่มเติมสำหรับการก่อตัวของคาร์ไบด์ในระหว่างการแข็งตัว ทำให้เกิดการกระจายตัวของคาร์ไบด์ที่ละเอียดและสม่ำเสมอมากขึ้น การปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอจากการฉีดวัคซีนเพียงอย่างเดียว (โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงอื่นๆ) ได้รับการวัดปริมาณที่ 10 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ในการทดสอบการสึกหรอในห้องปฏิบัติการ โดยเปรียบเทียบความร้อนแบบฉีดวัคซีนและที่ไม่ฉีดวัคซีนที่มีองค์ประกอบระบุเดียวกัน
• อัตราการแข็งตัวที่ควบคุม: การแข็งตัวเร็วขึ้นจะทำให้เกิดคาร์ไบด์ที่ละเอียดยิ่งขึ้น สำหรับการหล่อขนาดเล็กถึงขนาดกลาง การใช้ความเย็นของโลหะที่ตำแหน่งพื้นผิวการทำงานของแม่พิมพ์จะเพิ่มอัตราการระบายความร้อนที่พื้นผิวเหล่านั้น ทำให้เกิดคาร์ไบด์ที่ละเอียดขึ้นในพื้นที่ที่มีการสึกหรอมากที่สุด

การจัดการออสเทนไนต์ที่เก็บไว้

หลังจากการอบชุบด้วยความร้อนมาตรฐาน การหล่อเหล็กโครเมียมขาวที่มีโครเมียมสูงส่วนใหญ่จะมีออสเทนไนต์คงค้างอยู่ในเมทริกซ์ประมาณ 5 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของโลหะผสมและพารามิเตอร์ในการอบชุบด้วยความร้อน ออสเทนไนต์ที่คงเหลือจะมีเฟสอ่อนกว่า (ประมาณ 300 ถึง 400 HV) มากกว่ามาร์เทนไซต์ (800 ถึง 1,000 HV) และออสเทนไนต์ที่คงเหลือในระดับสูงจะช่วยลดความแข็งของเมทริกซ์และความต้านทานการสึกหรอจากการเสียดสีของการหล่อ ในการใช้งานที่ต้องการความต้านทานการสึกหรอจากการเสียดสีสูงสุดและการรับแรงกระแทกอยู่ในระดับปานกลาง ปริมาณออสเทนไนต์ที่สะสมไว้ควรลดลงให้เหลือต่ำกว่า 10 เปอร์เซ็นต์โดยวิธีใดวิธีหนึ่งต่อไปนี้: การบำบัดด้วยความเย็นที่อุณหภูมิลบ 70 ถึงลบ 196 องศาเซลเซียส หลังจากการอบชุบด้วยความร้อนตามปกติ การทำความเย็นย่อยที่อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิพื้นผิวมาร์เทนไซต์ หรือการปรับองค์ประกอบเพื่อลดอุณหภูมิเริ่มต้นของมาร์เทนไซต์

ในการใช้งานที่มีการกระแทกอย่างมีนัยสำคัญ ออสเทนไนต์ที่สะสมไว้ (10 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์) ในระดับหนึ่งจะเป็นประโยชน์ เนื่องจากให้ความทนทานในการยับยั้งการแตกร้าว ซึ่งป้องกันไม่ให้รอยแตกขนาดเล็กที่เกิดจากการกระแทกแพร่กระจายผ่านการหล่อ ระดับออสเทนไนต์คงเหลือที่เหมาะสมที่สุดจึงขึ้นอยู่กับการใช้งานโดยเฉพาะ และแสดงถึงความต้านทานต่อการสึกหรอและการแลกเปลี่ยนความเหนียว ซึ่งต้องได้รับการแก้ไขตามโหมดความล้มเหลวหลักในสภาพแวดล้อมการบริการเฉพาะ

วิธีดูแลรักษาการหล่อโครเมียมสูงให้มีอายุการใช้งานยาวนาน

การบำรุงรักษาการหล่อโครเมียมสูงในการใช้งานเครื่องบดและโรงบดนั้นครอบคลุมทั้งแนวทางการปฏิบัติงานเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของชิ้นส่วนที่สึกหรอที่ติดตั้ง และแนวทางปฏิบัติในการตรวจสอบและการวางแผนการเปลี่ยนที่ช่วยเพิ่มอายุการใช้งานโดยรวมจากแต่ละชิ้นส่วนโดยไม่เกิดการสูญเสียการผลิตและความเสียหายทางกลที่เกิดขึ้นเมื่อชิ้นส่วนสึกหรอเกินขีดจำกัดที่สามารถให้บริการได้ก่อนที่จะเปลี่ยน กรอบงานการบำรุงรักษาต่อไปนี้กล่าวถึงทั้งสองมิติ

แนวทางการปฏิบัติงานที่รักษาความสมบูรณ์ของการหล่อ

วิธีการทำงานของเครื่องบดหรือโรงบดมีผลโดยตรงต่ออัตราการสึกหรอและอุบัติการณ์การแตกหักของการหล่อโครเมียมในระดับสูง และความมีระเบียบวินัยในการปฏิบัติงานตามแนวทางปฏิบัติต่อไปนี้จะช่วยเพิ่มอายุการใช้งานการหล่อที่วัดผลได้:

• ควบคุมโลหะจรจัดและวัสดุที่ไม่สามารถบดได้ในฟีด: แท่งเหล็กเสริมแรง ฟันของรถขุด และโลหะจรจัดอื่นๆ ในฟีดของเครื่องบดจะสร้างเหตุการณ์กระแทกที่รุนแรงซึ่งอาจทำให้แท่งเป่าเหล็กโครเมียมสูง แผ่นรองกันเปื้อน และรองเท้า VSI แตกหักได้ แม้ว่าระดับแรงกระแทกในการทำงานปกติจะอยู่ภายในช่วงความเหนียวของวัสดุก็ตาม ติดตั้งและบำรุงรักษาการตรวจจับโลหะจรจัดที่มีประสิทธิภาพ (โดยทั่วไปคือเครื่องตรวจจับโลหะและระบบแม่เหล็กที่เหมาะสมกับประเภทวัสดุ) ต้นน้ำของเครื่องบดกระแทกทั้งหมดที่ประมวลผลกระแสฟีดที่ได้รับแบบผสมหรือแบบรื้อถอน
• ควบคุมขนาดฟีดและอัตราการป้อน: ฟีดขนาดใหญ่ในเครื่องบดกระแทกทำให้เกิดแรงกระแทกที่สูงกว่าการออกแบบ ซึ่งเร่งการสึกหรอและเพิ่มความเสี่ยงต่อการแตกหัก รักษาตะแกรงร่อนก่อนบดและหน้าจอปรับขนาดให้อยู่ในสภาพการทำงานที่ดี เพื่อให้แน่ใจว่าฟีดของเครื่องบดเป็นไปตามข้อกำหนดขนาดฟีดที่ระบุซึ่งได้รับการออกแบบแถบเป่าและไลเนอร์ อัตราการป้อนพุ่งสูงขึ้นซึ่งทำให้โรเตอร์ส่งผลกระทบต่อการสะสมวัสดุจำนวนมาก แทนที่จะเป็นอนุภาคเดี่ยวๆ จะเพิ่มภาระแรงกระแทกสูงสุดในทำนองเดียวกัน ใช้ระบบป้อนแบบควบคุม (สายพานป้อนที่มีการควบคุมความเร็ว แทนที่จะใช้ถังกระชากที่มีการจ่ายออกที่ไม่สามารถควบคุมได้) เพื่อรักษาอัตราการป้อนให้สม่ำเสมอ
• รักษาการตั้งค่าความเร็วและช่องว่างของโรเตอร์ให้ถูกต้อง: ในเครื่องบดกระแทก ความเร็วโรเตอร์จะกำหนดพลังงานจลน์ของแท่งระเบิดแต่ละอันต่อการกระแทกของหิน และเป็นตัวแปรหลักในการทำงานที่ส่งผลต่ออัตราการผลิตและอัตราการสึกหรอ การทำงานที่ความเร็วโรเตอร์ขั้นต่ำเพื่อให้ได้ขนาดผลิตภัณฑ์ตามข้อกำหนดจะช่วยลดอัตราการสึกหรอต่อตันให้เหลือน้อยที่สุด การทำงานที่ความเร็วสูงเกินความจำเป็นจะเป็นการเพิ่มการใช้พลังงานและเร่งการสึกหรอโดยไม่ทำให้คุณภาพของผลิตภัณฑ์ดีขึ้น ตรวจสอบว่าการตั้งค่าช่องว่างของลานจอดอยู่ภายในข้อกำหนด ช่องว่างที่แน่นเกินไปจะเพิ่มโอกาสที่ชิ้นส่วนขนาดใหญ่จะติดขัดระหว่างโรเตอร์และผ้ากันเปื้อน ทำให้เกิดเหตุการณ์การกระแทกที่อาจทำให้ทั้งโบลต์บาร์และผ้ากันเปื้อนแตกหักพร้อมกัน
• หมุนโบลบาร์ในช่วงเวลาที่ถูกต้อง: เครื่องบดอัดกระแทกเพลาแนวนอนได้รับการออกแบบมาให้สามารถหมุนแท่งเป่าได้ 180 องศา หรือเปลี่ยนตำแหน่งจากขอบนำไปยังขอบท้ายเมื่อด้านใดด้านหนึ่งสึกหรอถึงขีดจำกัดการหมุน การหมุนที่จุดที่ถูกต้องจะช่วยลดการสึกหรอระหว่างพื้นผิวการทำงานทั้งสองของด้ามเป่าแต่ละอัน ซึ่งช่วยเพิ่มปริมาณการสึกหรอรวมจากแต่ละด้ามได้อย่างมีประสิทธิภาพเป็นสองเท่า เมื่อเทียบกับการวิ่งเพื่อให้การสึกหรอสมบูรณ์บนใบหน้าเดียวก่อนที่จะหมุน การหมุนล่าช้าส่งผลให้เกิดการสึกหรอไม่สม่ำเสมอซึ่งจะลดปริมาณการสึกหรอที่ใช้งานได้ และสามารถสร้างความไม่สมดุลของโรเตอร์ที่เพิ่มภาระและการสั่นสะเทือนของแบริ่ง

ตารางการตรวจสอบและการวัดการสึกหรอ

การวัดความลึกการสึกหรอของการหล่ออย่างเป็นระบบในช่วงเวลาสม่ำเสมอเป็นพื้นฐานของการวางแผนการเปลี่ยนทดแทนที่มีประสิทธิภาพ หากไม่มีข้อมูลการสึกหรอเชิงปริมาณ การตัดสินใจเปลี่ยนจะขึ้นอยู่กับการประเมินด้วยภาพเพียงอย่างเดียว ซึ่งมีแนวโน้มที่จะส่งผลให้มีการเปลี่ยนชิ้นส่วนก่อนเวลาอันควรด้วยอายุการใช้งานที่เหลืออยู่ (ทำให้เกิดต้นทุนชิ้นส่วนที่ไม่จำเป็น) หรือการเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอต่ำกว่าขีดจำกัดการทำงานที่ปลอดภัยล่าช้า (เสี่ยงต่อความเสียหายทางกลไกต่ออุปกรณ์โฮสต์)

สร้างกิจวัตรการวัดการสึกหรอโดยใช้คาลิปเปอร์หรือเกจวัดความหนาอัลตราโซนิกที่จะวัดความลึกของการสึกหรอที่จุดอ้างอิงที่กำหนดไว้ในการหล่อแต่ละครั้งในช่วงเวลาการตรวจสอบปกติ (โดยทั่วไปทุกๆ 250 ถึง 500 ชั่วโมงการทำงานสำหรับชิ้นส่วนสึกหรอของเครื่องบดรับน้ำหนักมาก และทุกๆ 500 ถึง 1,000 ชั่วโมงสำหรับองค์ประกอบการเจียร VRM) บันทึกการวัดเหล่านี้ในสเปรดชีตการติดตาม และพล็อตการสึกหรอสะสมเทียบกับชั่วโมงการทำงาน เส้นโค้งอัตราการสึกหรอที่เกิดขึ้นช่วยให้สามารถคาดการณ์อายุการใช้งานที่เหลืออยู่ ณ จุดตรวจสอบใดๆ ได้ ช่วยให้สามารถกำหนดเวลาการเปลี่ยนตามแผนในระหว่างช่วงการบำรุงรักษาที่สะดวก แทนที่จะตอบสนองต่อการชำรุดฉุกเฉินที่เกิดจากชิ้นส่วนที่สึกหรอ

การซ่อมแซมการเชื่อมการหล่อโครเมียมสูง

เหล็กโครเมียมสีขาวสูงนั้นเชื่อมได้ยากด้วยวิธีการทั่วไป เนื่องจากมีความเปราะและเทียบเท่ากับคาร์บอนสูง ซึ่งทำให้เกิดการแตกร้าวทั้งบริเวณที่เชื่อมและบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนที่อยู่ติดกับแนวเชื่อม อย่างไรก็ตาม การซ้อนทับการเชื่อมแบบเคลือบแข็งโดยใช้อิเล็กโทรดเคลือบแข็งโครเมียมคาร์ไบด์หรือลวดเชื่อมฟลักซ์คอร์ที่เหมาะสมสามารถใช้เพื่อฟื้นฟูพื้นผิวที่สึกหรอของการหล่อส่วนหนาในแหล่งกำเนิด ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานโดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนชิ้นส่วนทั้งหมด ข้อกำหนดสำคัญสำหรับการหล่อผิวแข็งของการหล่อเหล็กโครเมียมสูงให้ประสบความสำเร็จคือ:

• เปิดเตาอบที่อุณหภูมิ 400 ถึง 500 องศาเซลเซียส ก่อนการเชื่อมเพื่อลดการไล่ระดับความร้อนระหว่างสระเชื่อมและวัสดุหล่อเย็นโดยรอบ ซึ่งเป็นตัวขับเคลื่อนหลักของการแตกร้าวของโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนในเหล็กคาร์บอนสูงและโครเมียมสูง
• ใช้วัสดุสิ้นเปลืองเคลือบผิวแข็งโครเมียมคาร์ไบด์ (ไม่ใช่อิเล็กโทรดสเตนเลสออสเทนนิติกสำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไป) ที่ทำให้เกิดการสะสมตัวซึ่งมีคุณสมบัติในการสึกหรอเทียบเท่ากับวัสดุหล่อฐาน คราบสกปรกจากอิเล็กโทรดที่ไม่เหมาะสมซึ่งอ่อนกว่าวัสดุฐานโดยรอบจะสึกหรอเป็นพิเศษ โดยไม่บรรลุวัตถุประสงค์ของการซ่อมแซม
• ควบคุมอุณหภูมิอินเตอร์พาส และควบคุมการระบายความร้อนได้ช้าหลังการเชื่อมโดยการห่อชิ้นส่วนไว้ในผ้าห่มฉนวน เพื่อลดความเครียดจากความร้อนระหว่างการทำความเย็นที่ทำให้เกิดการแตกร้าวล่าช้าในการหล่อส่วนที่หนา

การหล่อโครเมียมสูงถือเป็นโซลูชันที่ได้รับการพิสูจน์แล้วทางเทคนิคและประหยัดสำหรับความท้าทายด้านการสึกหรอในการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่มีความต้องการมากที่สุด การผสมผสานระหว่างการเลือกเกรดโครเมียมที่เหมาะสมสำหรับสภาวะการเสียดสีและแรงกระแทกที่เฉพาะเจาะจง การระบุพารามิเตอร์การรักษาความร้อนที่ถูกต้องเพื่อเพิ่มความแข็งและความเหนียวของเมทริกซ์ การใช้แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการปฏิบัติงานเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของการหล่อในการบริการ และการใช้การวัดการสึกหรออย่างเป็นระบบและการวางแผนการเปลี่ยน ทำให้เกิดต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของต่ำที่สุดจากชิ้นส่วนที่สึกหรอของโครเมียมสูงตลอดอายุการใช้งานเต็มรูปแบบของอุปกรณ์บดและเจียร

การควบคุมคุณภาพในการผลิตการหล่อโครเมียมสูง

ความสม่ำเสมอในการปฏิบัติงานของการหล่อโครเมียมสูงในการให้บริการนั้นขึ้นอยู่กับความเข้มงวดของการควบคุมคุณภาพที่ใช้ตลอดการผลิต ซึ่งแตกต่างจากผลิตภัณฑ์เหล็กสินค้าโภคภัณฑ์ที่องค์ประกอบและคุณสมบัติทางกลอยู่ภายใต้การควบคุมอย่างเข้มงวดตามมาตรฐานที่นำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย การหล่อเหล็กสีขาวโครเมียมสูงมักถูกผลิตขึ้นตามข้อกำหนดเฉพาะที่เป็นกรรมสิทธิ์หรือการใช้งานเฉพาะ ซึ่งการควบคุมคุณภาพการผลิตที่ใช้โดยโรงหล่อเป็นการรับประกันเบื้องต้นของประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอ การทำความเข้าใจว่าการควบคุมคุณภาพใดที่ควรระบุและตรวจสอบเมื่อจัดหาการหล่อโครเมียมสูง ช่วยให้ผู้ซื้อสามารถแยกแยะแหล่งที่มาที่เชื่อถือได้จากแหล่งที่ผลิตผลิตภัณฑ์ที่ไม่สอดคล้องกัน

การตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมี

ความร้อนแต่ละครั้งของ เหล็กโครเมียมสูง ควรวิเคราะห์ก่อนเทโดยใช้ออพติคอลอีมิชชันสเปกโตรเมทรี (OES) บนตัวอย่างที่นำมาจากทัพพีหรือเตาเผา การวิเคราะห์ต้องยืนยันว่าองค์ประกอบโลหะผสมที่ระบุทั้งหมด (โครเมียม คาร์บอน โมลิบดีนัม นิกเกิล และซิลิคอน) อยู่ในช่วงองค์ประกอบเป้าหมายก่อนที่ความร้อนจะถูกเทลงในแม่พิมพ์ ความร้อนภายนอกข้อกำหนดควรได้รับการแก้ไขโดยการเติมโลหะผสมก่อนเท การเทความร้อนเกินข้อกำหนดโดยคาดหวังว่าจะยอมรับได้แสดงถึงความเสี่ยงด้านคุณภาพที่สำคัญ เนื่องจากผลที่ตามมาขององค์ประกอบที่ไม่ถูกต้องต่อประสิทธิภาพการสึกหรอและการตอบสนองต่อการบำบัดความร้อนอาจไม่ปรากฏชัดเจนจนกว่าชิ้นส่วนจะได้รับการติดตั้งในการให้บริการ

ผู้ซื้อควรต้องมีใบรับรองการทดสอบโรงงาน (MTC) ที่แสดงการวิเคราะห์ทัพพีจริงสำหรับชุดการผลิตแต่ละชุด แทนที่จะยอมรับใบรับรองเกรดทั่วไปที่ยืนยันการปฏิบัติตามข้อกำหนดมาตรฐานโดยไม่รายงานองค์ประกอบที่แท้จริงของชิ้นส่วนเฉพาะที่จัดมาให้ การเปรียบเทียบข้อมูล MTC ในคำสั่งซื้อหลายรายการทำให้สามารถระบุแนวโน้มของความแปรผันขององค์ประกอบได้ก่อนที่จะส่งผลต่อประสิทธิภาพการบริการ และให้ข้อมูลที่จำเป็นในการเชื่อมโยงความแปรผันขององค์ประกอบกับความแตกต่างที่สังเกตได้ในอายุการใช้งานระหว่างชุดงาน

การทดสอบความแข็งหลังการอบชุบด้วยความร้อน

ทุกๆ เหล็กโครเมียมสูง casting ควรทดสอบความแข็งแบบร็อคเวลล์หลังจากการอบชุบด้วยความร้อนเพื่อตรวจสอบว่าได้ความแข็งตามที่ต้องการทั่วทั้งโซนการวัดที่ต้องการ สำหรับชิ้นส่วนที่สึกหรอของเครื่องบดและโรงบดส่วนใหญ่ ช่วงความแข็งที่ระบุคือ 58 ถึง 66 HRC ขึ้นอยู่กับเกรดโลหะผสมและการใช้งาน การทดสอบความแข็งควรทำอย่างน้อยสามตำแหน่งต่อการหล่อแต่ละครั้ง: ตำแหน่งพื้นผิวการทำงานที่ตรงกันข้ามสองตำแหน่ง และตำแหน่งขอบหนึ่งตำแหน่ง การหล่อที่แสดงความแข็งที่ยอมรับได้บนพื้นผิวการทำงานแต่มีความแข็งต่ำลงอย่างมากที่ตำแหน่งขอบ บ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงของมาร์เทนไซต์ที่ไม่สมบูรณ์ในบริเวณที่มีอัตราการเย็นตัวต่ำกว่าในระหว่างการดับ ซึ่งอาจทำให้เกิดการสึกหรอเป็นพิเศษที่ตำแหน่งเหล่านั้นในการให้บริการ

สำหรับการหล่อขนาดใหญ่ที่การเปลี่ยนแปลงความหนาของส่วนอาจส่งผลต่อการกระจายความแข็งของความหนา การทดสอบการเคลื่อนที่ของความแข็งแบบทำลายล้างกับตัวอย่างที่ตัดจากตำแหน่งตัวแทนของต้นแบบหรือการหล่อบทความแรกจะสร้างการไล่ระดับความแข็งทั่วทั้งส่วน และตรวจสอบว่าการอบชุบด้วยความร้อนบรรลุถึงความแข็งขั้นต่ำที่ต้องการที่ความลึกทั้งหมดซึ่งจะถูกสัมผัสในระหว่างอายุการใช้งานเต็มของชิ้นส่วน การทดสอบนี้มีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับยางลูกกลิ้งบด VRM และส่วนโต๊ะที่มีขนาดเกิน 100 มิลลิเมตร ซึ่งความแข็งของแกนหลังจากการอบชุบด้วยความร้อนมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อประสิทธิภาพการทำงานเมื่อพื้นผิวสึกหรอและวัสดุที่ลึกลงไปจะกลายเป็นพื้นผิวการทำงานเมื่อเวลาผ่านไป

การตรวจสอบมิติและคุณภาพพื้นผิว

ความสอดคล้องของมิติตามแบบที่ระบุได้รับการตรวจสอบโดยการวัดขนาดที่สำคัญทั้งหมดโดยใช้เกจและเทมเพลตที่ปรับเทียบแล้ว สำหรับการหล่อที่ผ่านการกลึงขั้นสุดท้ายหลังจากการอบชุบด้วยความร้อน (เช่น ใบพัดปั๊ม ส่วนแหวนเจียร และแผ่นสึกหรอที่มีความแม่นยำ) การวัดขนาดหลังการตัดเฉือนขั้นสุดท้ายจะช่วยยืนยันว่าการตัดเฉือนบรรลุความแม่นยำของขนาดและผิวสำเร็จที่ต้องการ สำหรับการหล่อที่ใช้ในสภาพแบบหล่อหรือแบบกราวด์ การตรวจสอบขนาดจะเน้นที่พื้นผิวการติดตั้งและการจับคู่ที่กำหนดความพอดีและการจัดตำแหน่งที่ถูกต้องในอุปกรณ์โฮสต์

การตรวจสอบคุณภาพพื้นผิวครอบคลุมทั้งลักษณะที่มองเห็นได้ของพื้นผิวการหล่อ และการทดสอบแบบไม่ทำลายสำหรับข้อบกพร่องใต้พื้นผิวในการใช้งานที่สำคัญ การตรวจสอบด้วยสายตาจะระบุถึงความพรุนของการหดตัวที่การทำลายพื้นผิว การปิดเย็น การฉีกขาดที่ร้อน และความหยาบของพื้นผิวที่มีนัยสำคัญ ซึ่งบ่งชี้ถึงปัญหาคุณภาพการหล่อ สำหรับการใช้งานที่มีผลกระทบสูง เช่น ฐานโรเตอร์ VSI ขนาดใหญ่ องค์ประกอบการเจียร VRM และส่วนประกอบในเครื่องจักรกระบวนการที่สำคัญ การทดสอบสารแทรกซึมด้วยสีย้อม หรือการทดสอบอนุภาคแม่เหล็กของพื้นผิวที่เข้าถึงได้ ช่วยเพิ่มความมั่นใจว่าไม่มีรอยแตกร้าวที่พื้นผิวเกิดขึ้นก่อนที่จะติดตั้งชิ้นส่วนในการให้บริการ รอยแตกร้าวในการหล่อเหล็กโครเมียมสูงไม่สามารถหยุดตัวเองได้เหมือนที่เกิดขึ้นในวัสดุที่มีความเหนียว รอยแตกที่พื้นผิวบนชิ้นส่วนที่สึกหรอของเครื่องบดกระแทกที่รับน้ำหนักมากสามารถแพร่กระจายอย่างรวดเร็วไปสู่การแตกหักที่รุนแรงภายใต้ภาระการทำงาน ทำให้การตรวจจับรอยแตกก่อนการบริการเป็นการลงทุนที่มีความหมายทั้งในด้านความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือในการผลิต