Kako ocjenjujete kvalitetu role od legiranog lijevanog čelika?

Vizualni i dimenzionalni pregled

Početna procjena an valjci od legiranog lijevanog čelika počinje temeljitim vizualnim i dimenzijskim pregledom. Ovaj temeljni korak identificira površinske nedostatke i osigurava da rola zadovoljava precizne fizičke specifikacije prije naprednijih testiranja. Inspektori pomno ispituju cijelu površinu valjka, uključujući cijev i vratove, radi bilo kakvih znakova nepravilnosti u lijevanju kao što su uključci pijeska, plinska poroznost, mrlje od šljake, hladni zatvarači ili pukotine. Prisutnost takvih nedostataka, čak i ako su površinski, može djelovati kao koncentrator naprezanja i dovesti do katastrofalnog kvara pod opterećenjem kotrljanja. Istovremeno se kritične dimenzije provjeravaju pomoću preciznih instrumenata poput mikrometara, čeljusti i laserskih skenera. Promjer bačve, duljina, promjer vrata i koncentričnost provjeravaju se prema tolerancijama proizvodnog crteža. Svako odstupanje, osobito kod izlijetanja ili suženja, može uzrokovati vibracije tijekom rada mlina, što dovodi do loše kvalitete proizvoda i ubrzanog trošenja ležajeva.

Analiza materijala i mikrostrukture

Unutarnja kvaliteta valjka od legiranog lijevanog čelika određena je njegovim kemijskim sastavom i unutarnjom mikrostrukturom, koji izravno određuju njegovu tvrdoću, čvrstoću, žilavost i otpornost na trošenje. Ova analiza potvrđuje da je rola izrađena od odgovarajućeg materijala i da je pravilno termički obrađena.

Provjera kemijskog sastava

Provodi se spektroskopska analiza, često korištenjem optičke emisijske spektrometrije (OES), kako bi se provjerio postotak svih ključnih legirajućih elemenata. Tipična provjera uključuje:

• Ugljik (C): Primarna determinanta tvrdoće i čvrstoće.
• Krom (Cr): Povećava tvrdoću, otpornost na habanje i oksidaciju.
• Molibden (Mo): Povećava kaljivost i otpornost na visoke temperature.
• Nikal (Ni): Poboljšava žilavost i otpornost na udarce.
• Vanadij (V) i niobij (Nb): Pročišćava strukturu zrna i potiče stvaranje karbida.

Rezultati se moraju strogo pridržavati navedenog raspona ocjena, jer čak i manja odstupanja mogu značajno promijeniti performanse.

Metalografsko ispitivanje

Isječak uzorka iz role (često s odbačenog kraja ili posebno lijevanog kupona) priprema se, polira, jetka i ispituje pod mikroskopom. Time se otkriva mikrostruktura. Za valjak od visokokvalitetnog legiranog lijevanog čelika, željena struktura je obično kaljena martenzitna ili bainitna matrica s jednolikom disperzijom finih, tvrdih karbida. Procjenitelji traže:

• Veličina zrna: Za vrhunsku žilavost poželjna je fina, ujednačena struktura zrna.
• Raspodjela karbida: Karbidi trebaju biti ravnomjerno raspoređeni, bez velikih nakupina ili mreža koje mogu izazvati pukotine.
• Nemetalni uključci: Količina, tip (npr. sulfidi, oksidi) i oblik inkluzija ocjenjuju se prema standardima kao što je ASTM E45. Niži udjeli uključenja kritični su za vijek trajanja od zamora.

Ispitivanje mehaničkih i fizičkih svojstava

Ova faza kvantificira radna svojstva role u simuliranim uvjetima rada. Ispitivanje se provodi na uzorcima izrađenim od tijela valjka ili pričvršćenih ispitnih blokova izlivenih istom toplinom.

Mjerenje tvrdoće

Tvrdoća je najčešće provjeravano svojstvo koje ukazuje na otpornost na trošenje. Mjeri se preko prednje strane valjka i dubine pomoću standardiziranih metoda:

Konzistentan profil tvrdoće duž cijele duljine bačve i od površine do jezgre (unutar specificiranih granica) bitan je kako bi se osiguralo ravnomjerno trošenje i spriječilo pucanje.

Ultrazvučno i nerazorno ispitivanje (NDT)

NDT je kritičan za otkrivanje unutarnjih nedostataka bez oštećenja role. Ultrazvučno ispitivanje (UT) je primarna metoda, gdje se visokofrekventni zvučni valovi prenose u rolu. Refleksije od unutarnjih diskontinuiteta poput šupljina skupljanja, vrućih suza ili nefuzijskih zona prikazuju se na ekranu. Vješt tehničar mapira mjesto, veličinu i orijentaciju bilo kojeg kvara. Prihvaćanje ili odbijanje temelji se na unaprijed definiranim kriterijima u vezi s veličinom defekta, lokacijom (npr. ispod površine naspram duboke jezgre) i njegovom blizinom kritičnim područjima stresa kao što je vratni zavoj. Druge NDT metode poput magnetske inspekcije česticama (MPI) mogu se koristiti na površinama za otkrivanje finih pukotina.

Povijest performansi i praćenje tijekom rada

Za role koje su već u uporabi, procjena kvalitete prelazi s laboratorijskih testova na metriku operativnih performansi. Ovi podaci iz stvarnog svijeta neprocjenjivi su za provjeru početne kvalitete i usmjeravanje budućih kupnji. Ključni pokazatelji učinka (KPI) pomno se prate za svaki set valjaka, uključujući ukupnu tonažu valjanih prije nego što je potrebno ponovno brušenje, broj ciklusa ponovnog brušenja postignut tijekom životnog vijeka i razloge konačnog uklanjanja iz upotrebe (npr. istrošenost, pucanje, kvar ležaja vrata). Dosljedna, vrhunska izvedba u više kampanja određenog proizvođača ili taline moćan je pokazatelj visoke i dosljedne kvalitete. Ovi se podaci često sastavljaju u putovnicu ili dnevnik valjaka, stvarajući sveobuhvatnu životnu povijest koja daje informacije o rasporedima održavanja i odabiru valjaka za različite postolje mlinova.

Revizija i certifikacija dobavljača

Procjena kvalitete role proteže se izvan fizičkog proizvoda na sposobnost i pouzdanost proizvođača. Opsežna revizija dobavljača ocjenjuje cijeli proizvodni proces. To uključuje pregled njihovih certifikata sustava upravljanja kvalitetom (npr. ISO 9001), inspekciju ljevaoničke prakse, kontrolu procesa taljenja, postrojenja za toplinsku obradu i mogućnosti strojne obrade. Obavezno je pregledati dobavljačeve potvrde o ispitivanju (potvrde o ispitivanju materijala ili potvrde mlina) za kemijska i mehanička svojstva. Renomirani dobavljač osigurava potpunu sljedivost od broja topline taljenja do gotovog svitka. Uspostavljanje partnerstva s tehnički iskusnim dobavljačem koji provodi rigorozne inspekcije u procesu često je najučinkovitija dugoročna strategija za osiguravanje dosljedne kvalitete role.