مقالات

در این مقاله به طور سیستماتیک سعی می کنیم دمای گلوله های فولادی فورج و رول فورج شده در فرآیند تولید و اهمیت گلوله های فولادی را خلاصه کنیم.

1، نقطه کنترل اصلی گلوله فولادی فورجی و رول فورج دمای گلوله فولادی است
در فرآیند تولید گلوله فولادی، دما همیشه مهمترین نقطه کنترل کیفیت است. کنترل دما نقش بسیار مهمی در گرمایش گلوله های فورج و رول فورج دارد، انتظار برای همدما شدن، عملیات حرارتی، تمپرینگ و انبارداری پس از عملیات حرارتی تمپر کردن و حتی ساختار متالوگرافی گلوله های فولادی را تحت تاثیر قرار می دهد.

 

2، تجزیه و تحلیل تحت شرایط گرمایش گلوله ها
1.    مشکلات ناشی از دمای بیش از حد بالا: 
اکسیداسیون بیش از حد که باعث می شود ساختار داخلی گلوله های فولادی درشت دانه گردند، سختی ناپایدار، نامتقارن و ناهموار، و انرژی ضربه کم و چقرمگی پایین، حتی تا حدود 3j/cm2
با در نظر گرفتن گرمایش شافت فولای، توضیحات زیر در خصوص دما ارائه می شود: 
پس از گرم شدن، سرعت اکسیداسیون شافت فولادی قبل از دمای 550-600 درجه آهسته است و سرعت اکسیداسیون تنها زمانی که به بیش از 700 درجه می رسد به سرعت افزایش می یابد.  فرض بر این است که میزان اکسیداسیون قبل از 900 با ضریب 1، 1000 درجه با ضریب 2، 1100 درجه با ضریب 3 و 1300 درجه با ضریب 7 است.
بهترین دمای فورج گلوله ها: 1080-980 درجه سانتی گراد
بهترین دمای رول فورج گلوله ها: 1050 – 950 درجه سانتی گراد
پوسته های اکسیدی تشکیل شده شامل، اکسید آهن و غیره می باشد
توجه: فولاد ck45 فولادی کربنی است و  70cr2 فولادی آلیاژی است.
(1) پوسته اکسید نه تنها در فرآیند گرمایش، بلکه در فرآیند فورج نیز تولید می شود.
(2) هرچه زمان گرمایش طولانی تر باشد، پوسته اکسید بیشتر است.
(3) راه حل: به سرعت گرم کنید و زمان گرم شدن را کاهش دهید.

1. مشکلات ناشی از دمای بسیار پایین:
 به طور کلی، صحبت از دمای پایین شفاف نیست و بیشتر در مورد محیط کوئنچ است. صرف نظر از سختی سطح یا سختی مرکز، سختی با واحد HRC  نمی تواند به مقدار محدوده مورد نیاز برسد و در نتیجه مقاومت در برابر سایش (سایش غیرعادی) و حتی خرد شدن گلوله فولادی پس از عملیات واقعی در آسیاب گلوله ای ایجاد می شود.

2.    تأثیر کوره گرمایش: 
تبدیل انرژی گرمایی متفاوت است. سرعت گرمایش القایی فرکانس متوسط سریع است، اما نمی تواند اکسید ایجاد کند. معمولاً به عنوان "آتش سخت" شناخته می شود.(سریع گرم کردن به عنوان آتش سخت شناخته می شود) به عنوان مثال، گرمایش فولاد آلیاژی به نظر می رسد 1000 درجه باشد، اما در طول فورج  واقعی بسیار الاستیک خواهد بود و برای عملیات فورج  مساعد نیست. اما گرمایش همین ماده در کوره زغال سنگ، کوره گاز طبیعی و کوره نفتی بسیار  آسان است. که به عنوان "آتش نرم" شناخته می شود. فرآیند گرمایش "آتش نرم" شامل فرآیندهای آهسته مانند پیش گرم کردن و دمای بالا است.

3، رابطه بین دمای آسیاب و گلوله فولادی
1. عملیات آسیاب به دو دسته اسیاب خشک و آسیاب تر تقسیم می شود که این نیز یک ویژگی قابل توجه برای تشخیص گلوله فولادی ریخته گری از گلوله فولادی آهنگری است.

2. هنگامی که آسیاب کار می کند و تعمیر اساسی می شود یا لاینر ان تعویض می شود، تمام گلوله های فولادی موجود در آسیاب باید بیرون ریخته شود، بنابراین باید به تغییر دمای گلوله فولادی، به ویژه گلوله فولاد آلیاژی (70cr2)  توجه کرد. اگر خنک شدن گلوله فولادی پس از عملیات مشخص نباشد (یا مقدار زیادی تزریق آب اتخاذ شود)، پوسته پوسته شدن از سطح و یا حتی خرد شدن اتفاق می افتد.

4، چرا باید بر روی گلوله های فولادی فورج شده عملیات حرارتی تمپر انجام شود؟
1. از نظر عملکرد گلوله فولادی، اگر دمای گلوله فولادی پس از فورج و رول فورج پس از کوئنچ کمتر از 30 درجه باشد (مستقیماً با دست می توان آن را نگه داشت) تنش داخلی ایجاد کرده و در نتیجه مشکلات زیادی در استفاده از گلوله فولادی مانند خرد شدن، پوسته پوسته شدن سطحی و غیره ایجاد می کند. تنها با تکیه بر دمای باقیمانده گلوله فولادی پس از کوئنچ کردن، سریعاً آن را مجدداً گرم کنید تا به محدوده دمایی تمپر  برسد و تنش داخلی را از بین ببرید، در این صورت می توانیم اطمینان حاصل کنیم که نرخ خردایش گلوله ها در یک زمان مشخص به شدت کاهش پیدا می کند.
2. دمای عملیات حرارتی تمپر کردن: محدوده کنترل دمای 180-200 درجه (مثبت و  منفی 20 درجه) می باشد. عملیات های خاص برای گلوله های خاص با ترکیب خاص دمای تمپر متفاوتی دارند.

3. عوامل ایجاد تنش در گلوله ها:
بشکه های آهنی، زمین، هوای مرطوب و غیره،از عوامل ایجاد تنش در گلوله ها می باشد. دو نکته مهم در این مورد وجود دارد: اول اینکه در صورت اتخاذ روش تمپر کردن دمای گلوله ها پس از کوئنچ نباید کمتر از 40 درجه سانتی گراد باشد؛ ثانیاً، هنگامی که گلوله فولادی تمپر شده در بشکه یا محل ذخیره سازی  قرار می گیرد، دمای داخل بشکه نباید بالاتر از 120-140 درجه باشد. این حد بالا و پایین دما دو نکته مهم هستند. حرارت دادن باید زمانی انجام شود که دما پایین است و زمان در کوره باید افزایش یابد تا از نفوذ در گلوله فولادی اطمینان حاصل شود (مانند 4 ساعت در شرایط عادی و 6 ساعت در دمای پایین). هنگامی که دما بالا باشد، نگهداری در بشکه مجددا ایجاد تنش می کند و در نتیجه پدیده خرد شدن که در بالا توضیح داده شد، ایجاد می شود