كيف يمكنك تقييم جودة لفة سبائك الصلب المصبوب؟

التفتيش البصري والأبعاد

التقييم الأولي ل سبائك الصلب المصبوب لفات يبدأ بفحص بصري وأبعاد شامل. تحدد هذه الخطوة التأسيسية عيوب السطح وتضمن أن اللفة تلبي المواصفات الفيزيائية الدقيقة قبل إجراء اختبارات أكثر تقدمًا. يقوم المفتشون بفحص سطح اللفة بالكامل بدقة، بما في ذلك البرميل والرقبة، بحثًا عن أي علامات تشير إلى وجود مخالفات في الصب مثل شوائب الرمل، أو مسامية الغاز، أو بقع الخبث، أو الإغلاق البارد، أو الشقوق. إن وجود مثل هذه العيوب، حتى لو كانت سطحية، يمكن أن يعمل كمكثفات للضغط ويؤدي إلى فشل كارثي تحت الأحمال المتداول. وفي الوقت نفسه، يتم التحقق من الأبعاد الحرجة باستخدام أدوات دقيقة مثل الميكروميتر، والفرجار، والماسحات الضوئية بالليزر. يتم فحص قطر البرميل والطول وأقطار الرقبة والتركيز وفقًا لتفاوتات رسم التصنيع. أي انحراف، خاصة في حالة النفاذ أو الاستدقاق، يمكن أن يسبب اهتزازًا أثناء تشغيل المطحنة، مما يؤدي إلى ضعف جودة المنتج وتآكل المحمل بشكل سريع.

تحليل المواد والبنية الدقيقة

يتم تحديد الجودة الجوهرية للفة الفولاذ المصبوب من خلال تركيبها الكيميائي وبنيتها الدقيقة الداخلية، والتي تتحكم بشكل مباشر في صلابتها وقوتها وصلابتها ومقاومتها للتآكل. يؤكد هذا التحليل أن اللفة مصنوعة من الدرجة الصحيحة من المواد وتمت معالجتها بالحرارة بشكل صحيح.

التحقق من التركيب الكيميائي

يتم إجراء التحليل الطيفي، غالبًا باستخدام قياس طيف الانبعاث البصري (OES)، للتحقق من النسبة المئوية لجميع عناصر صناعة السبائك الرئيسية. يتضمن الفحص النموذجي ما يلي:

• الكربون (ج): المحدد الأساسي للصلابة والقوة.
• الكروم (الكروم): يعزز الصلابة والتآكل ومقاومة الأكسدة.
• الموليبدينوم (مو): يزيد من الصلابة وقوة درجة الحرارة العالية.
• النيكل (ني): يحسن المتانة ومقاومة التأثير.
• الفاناديوم (V) والنيوبيوم (Nb): صقل هيكل الحبوب وتعزيز تكوين كربيد.

يجب أن تتوافق النتائج بشكل صارم مع نطاق الدرجات المحدد، حيث أن الانحرافات الطفيفة يمكن أن تغير الأداء بشكل كبير.

فحص المعادن

يتم تحضير مقطع عينة من اللفة (غالبًا من النهاية المهملة أو قسيمة مصبوبة خصيصًا) وصقلها وحفرها وفحصها تحت المجهر. هذا يكشف البنية المجهرية. بالنسبة للفة الفولاذ المصبوب ذات السبائك عالية الجودة، يكون الهيكل المطلوب عادةً عبارة عن مصفوفة مارتنسيت أو بينيت مقسى مع تشتت موحد للكربيدات الصلبة الناعمة. يبحث المقيمون عن:

• حجم الحبوب: يُفضل استخدام بنية حبيبية دقيقة وموحدة للحصول على صلابة فائقة.
• توزيع كربيد: يجب أن تكون الكربيدات منتشرة بشكل متساوٍ، دون وجود مجموعات كبيرة أو شبكات يمكن أن تسبب الشقوق.
• الادراج غير المعدنية: يتم تصنيف الكمية والنوع (على سبيل المثال، الكبريتيدات والأكاسيد) وشكل الشوائب وفقًا لمعايير مثل ASTM E45. يعد انخفاض أعداد التضمين أمرًا بالغ الأهمية لحياة التعب.

اختبار الخصائص الميكانيكية والفيزيائية

تحدد هذه المرحلة خصائص أداء اللفة في ظل ظروف الخدمة المحاكاة. يتم إجراء الاختبار على العينات المصنعة من جسم اللفة أو كتل الاختبار المرفقة المصبوبة من نفس الحرارة.

قياس الصلابة

الصلابة هي الخاصية الأكثر فحصًا بشكل متكرر، مما يشير إلى مقاومة التآكل. يتم قياسه عبر وجه وعمق برميل الأسطوانة باستخدام طرق موحدة:

يعد ملف الصلابة المتسق عبر طول البرميل ومن السطح إلى القلب (ضمن الحدود المحددة) أمرًا ضروريًا لضمان التآكل الموحد ومنع التشظي.

اختبار الموجات فوق الصوتية وغير المدمرة (NDT)

تعتبر NDT أمرًا بالغ الأهمية لاكتشاف العيوب الداخلية دون الإضرار باللفة. اختبار الموجات فوق الصوتية (UT) هو الطريقة الأساسية، حيث يتم نقل الموجات الصوتية عالية التردد إلى اللفة. يتم عرض الانعكاسات من الانقطاعات الداخلية مثل تجاويف الانكماش أو التمزقات الساخنة أو مناطق عدم الاندماج على الشاشة. يقوم الفني الماهر بتحديد موقع وحجم واتجاه أي خلل. يعتمد القبول أو الرفض على معايير محددة مسبقًا فيما يتعلق بحجم الخلل وموقعه (على سبيل المثال، تحت السطح مقابل النواة العميقة)، وقربه من مناطق الضغط الحرجة مثل شرائح الرقبة. يمكن استخدام طرق NDT الأخرى مثل فحص الجسيمات المغناطيسية (MPI) على المساحات السطحية للكشف عن الشقوق الدقيقة.

تاريخ الأداء والمراقبة أثناء الخدمة

بالنسبة للقوائم الموجودة في الخدمة بالفعل، يتحول تقييم الجودة من الاختبارات المعملية إلى مقاييس الأداء التشغيلي. تعتبر هذه البيانات الواقعية لا تقدر بثمن للتحقق من الجودة الأولية وتوجيه عمليات الشراء المستقبلية. يتم تتبع مؤشرات الأداء الرئيسية (KPIs) بدقة لكل مجموعة بكرات، بما في ذلك الحمولة الإجمالية المدرفلة قبل الحاجة إلى إعادة الطحن، وعدد دورات إعادة الطحن التي تم تحقيقها على مدار عمرها الافتراضي، وأسباب الإزالة النهائية من الخدمة (على سبيل المثال، التآكل، والتشظي، وفشل محمل العنق). يعد الأداء المتسق والمتفوق عبر حملات متعددة من شركة مصنعة أو مصهور معين مؤشرًا قويًا على الجودة العالية والمتسقة. غالبًا ما يتم تجميع هذه البيانات في جواز سفر أو سجل، مما يؤدي إلى إنشاء سجل حياة شامل يُعلم جداول الصيانة واختيار اللفات لمختلف منصات المطاحن.

تدقيق الموردين وإصدار الشهادات

يمتد تقييم جودة اللفة إلى ما هو أبعد من المنتج المادي إلى قدرة الشركة المصنعة وموثوقيتها. يقوم التدقيق الشامل للموردين بتقييم عملية الإنتاج بأكملها. يتضمن ذلك مراجعة شهادات نظام إدارة الجودة الخاصة بهم (على سبيل المثال، ISO 9001)، وفحص ممارسات المسبك، والتحكم في عملية الصهر، ومرافق المعالجة الحرارية، وقدرات التصنيع. تعد مراجعة شهادات اختبار المورد (شهادات اختبار المواد أو شهادات المطاحن) لمعرفة الخواص الكيميائية والميكانيكية أمرًا إلزاميًا. يوفر المورد ذو السمعة الطيبة إمكانية التتبع الكامل من رقم حرارة الذوبان إلى اللفة النهائية. إن إقامة شراكة مع مورد يتمتع بالكفاءة الفنية والذي يجري عمليات تفتيش صارمة أثناء العملية غالبًا ما يكون الإستراتيجية الأكثر فعالية على المدى الطويل لضمان جودة ثابتة لللفة.