การผลิตเหล็กกลมเป็นกระบวนการที่ผสมผสานเทคโนโลยีต่างๆ เช่น โลหะวิทยา การแปรรูปพลาสติก และการบำบัดความร้อน วัตถุประสงค์หลักคือการเปลี่ยนเหล็กแท่งยาวให้เป็นเหล็กเส้นกลมที่มีพื้นผิวเรียบ ขนาดที่แม่นยำ และโครงสร้างที่สม่ำเสมอ กระบวนการผลิตเหล็กกลมที่มีข้อกำหนดและการใช้งานต่างกันจะแตกต่างกันไป
ตารางต่อไปนี้สรุปคุณลักษณะของกระบวนการผลิตหลักสามขั้นตอน ซึ่งช่วยให้คุณเข้าใจความแตกต่างหลักได้อย่างรวดเร็ว
| มิติข้อมูลลักษณะ | รีดร้อน | การตีขึ้นรูป | การวาดภาพเย็น |
| หลักการสำคัญ |
หลังจากที่เหล็กแท่งเล็กถูกให้ความร้อน มันจะผ่านการเสียรูปพลาสติกอย่างต่อเนื่องโดยโรงรีด
|
แท่งเหล็ก/แท่งเหล็กเกิดขึ้นจากการใช้แรงกดกับอุปกรณ์ตีขึ้นรูป | ที่อุณหภูมิห้อง เหล็กจะถูกดึงผ่านรูปแบบรูของแม่พิมพ์ ส่งผลให้พื้นที่หน้าตัด-ลดลง |
| วัตถุดิบหลัก | แท่งหล่อแบบต่อเนื่อง | แท่งเหล็ก แผ่นหล่อแบบต่อเนื่อง | เหล็กกลมรีดร้อน- (เป็นวัสดุบิลเล็ต) |
| ข้อมูลจำเพาะที่บังคับใช้ | ข้อมูลจำเพาะขนาดเล็ก (เช่น Φ5.5 - 40 มม.) และข้อกำหนดขนาดกลาง | เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ (โดยทั่วไปหมายถึง > Φ200มม.) | โปรไฟล์ขนาดเล็ก-แต่สูง-มีความแม่นยำ |
| ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ | ประสิทธิภาพการทำงานจะขึ้นอยู่กับกระบวนการรีดและการบำบัดความร้อนในภายหลัง | โครงสร้างมีความหนาแน่น เส้นและรูปร่างของการไหลของเส้นใยสม่ำเสมอ และคุณสมบัติทางกลที่ครอบคลุมนั้นดีเยี่ยม |
พื้นผิวเรียบและมีมิติที่แม่นยำพร้อมความแข็งแรงและความแข็งเพิ่มขึ้น (ด้วยการชุบแข็งในกระบวนการผลิต)
|
| ประสิทธิภาพต้นทุน | มีประสิทธิภาพสูง เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก | อัตราผลตอบแทนจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับกระบวนการและวัตถุดิบ (เช่น การใช้เหล็กแท่งหล่อแบบต่อเนื่อง อัตราผลผลิตอาจเกิน 85%) ต้นทุนค่อนข้างสูง | อัตราการใช้วัสดุอยู่ในระดับสูง แต่การชุบแข็งในงานอาจต้องใช้ความร้อนเพิ่มเติม |
| การใช้งานทั่วไป | สร้างเหล็กเส้น ส่วนประกอบโครงสร้างธรรมดา วัตถุดิบชิ้นส่วนมาตรฐาน |
เพลาหลักของเครื่องจักรขนาดใหญ่ ใบพัดกังหัน ส่วนประกอบสำคัญของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ฯลฯ
|
ชิ้นส่วนเครื่องมือความแม่นยำ ชิ้นส่วนมาตรฐาน ฯลฯ
|
การวิเคราะห์เทคนิคการผลิตหลัก
1.กุญแจสำคัญของกระบวนการรีดร้อน: การรีดอย่างอิสระ-
สำหรับเหล็กกลมขนาดเล็ก- (เช่น φ14 - 50 มม.) เครื่องรีดแบบตามกันความเร็วสูง-สมัยใหม่มักจะนำเทคโนโลยีการรีดแบบอิสระ-มาใช้กับเครื่องรีดขั้นสุดท้าย
เทคโนโลยีนี้จะปรับความเร็วของแท่นวางที่อยู่ติดกันโดยอัตโนมัติผ่านระบบควบคุมคอยล์ร้อน เพื่อให้มั่นใจว่าชิ้นส่วนที่รีดจะเสียรูปในสถานะที่อัดแน่นเป็นขนาดเล็ก- ดังนั้นจึงช่วยลดอิทธิพลของความผันผวนของความตึงเครียดระหว่างขาตั้งกับขนาดได้อย่างมีประสิทธิภาพ และช่วยให้สามารถควบคุมค่าเผื่อขนาดชิ้นงานที่เสร็จแล้วได้ภายใน ±0.15 มม.
สำหรับข้อกำหนดที่เล็กกว่า (เช่น น้อยกว่าหรือเท่ากับ φ40มม.) ของเหล็กกลมสแตนเลส โรงรีดแบบบิดไม่-ชนิดมอร์แกน 45 องศา- มักใช้เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพพื้นผิวที่สูงและความแม่นยำของขนาดของผลิตภัณฑ์ (เช่น ความเบี่ยงเบนของเส้นผ่านศูนย์กลางของแท่งขนาด 20 มม. สามารถเข้าถึง ±0.1 มม.)
2. หัวใจสำคัญของกระบวนการตีขึ้นรูป: อัตราส่วนการตีและการควบคุม
พารามิเตอร์หลักของการปลอมคืออัตราส่วนการปลอม(ตัวบ่งชี้ที่วัดระดับการเสียรูปของพลาสติก)
อัตราส่วนการตีขึ้นรูปที่เหมาะสม (เช่น 2.5-3.5) สามารถเชื่อมรูพรุนภายในและข้อบกพร่องที่มีรูพรุนในแท่งเหล็กเข้าด้วยกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปรับแต่งเมล็ดข้าว และปรับปรุงความเหนียวตามยาวและตามขวางของวัสดุอย่างมีนัยสำคัญการตีเหล็กกลมเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่-ต้องใช้มาตรฐานการออกแบบแม่พิมพ์ที่สูง แม่พิมพ์สมัยใหม่ใช้โครงสร้างเสานำและส่วนโค้งพิเศษและการออกแบบเบาะทั่งทั่งรูปตัว V- เพื่อลดการสึกหรอ หลีกเลี่ยงข้อบกพร่องในการพับบนพื้นผิวผลิตภัณฑ์ และปรับปรุงอัตราผลตอบแทนและความแม่นยำของขนาด โดยทั่วไปอุณหภูมิการตีขึ้นรูปจะถูกควบคุมที่สูงกว่า 800 องศา (การตีขึ้นรูปร้อน) เพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุมีความเป็นพลาสติกที่ดี
3. การประมวลผลผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปในภายหลัง
สำหรับเหล็กกลมทั้งแบบรีดและแบบฟอร์จ โดยปกติจำเป็นต้องมีการประมวลผลในภายหลังเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพขั้นสุดท้าย:
◦ การอบชุบด้วยความร้อน: ตัวอย่างเช่น การชุบแข็งและการอบคืนตัว (การชุบแข็ง + การอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูง-) เป็นวิธีการรักษาความร้อนทั่วไปสำหรับเหล็กกลม เพื่อให้ได้ส่วนผสมของความแข็งแรง ความแข็ง และความเหนียวตามที่ต้องการ พารามิเตอร์กระบวนการเฉพาะ (เช่น อุณหภูมิและวิธีการทำความเย็น) ขึ้นอยู่กับประเภทของเหล็กและประสิทธิภาพของเป้าหมาย
การรักษาพื้นผิว: เพื่อเพิ่มคุณภาพพื้นผิวและความต้านทานการกัดกร่อน เหล็กกลมอาจต้องผ่านการล้างด้วยกรดเพื่อกำจัดชั้นออกไซด์ออก หรือผ่านการพ่นทราย ฯลฯ
การตกแต่งและการตรวจสอบ: เหล็กกลมที่ผ่านการรับรองยังต้องผ่านกระบวนการต่างๆ เช่น การยืดผมและการทดสอบอัลตราโซนิก เพื่อให้แน่ใจว่าความตรง คุณภาพภายใน และความแม่นยำของมิติเป็นไปตามมาตรฐาน
วิธีการเลือกและระบุ
• เลือกเส้นทางกระบวนการตามความต้องการ: หากคุณต้องการส่วนประกอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่- (เช่น ที่เกิน 200 มม.) หรือหากมีข้อกำหนดที่สูงมากสำหรับความสม่ำเสมอของโครงสร้างภายในและคุณสมบัติทางกลที่ครอบคลุมของส่วนประกอบหลัก เหล็กกลมหลอมเป็นตัวเลือกที่เหมาะสม หากข้อกำหนดมีขนาดเล็ก คุณภาพพื้นผิวและความแม่นยำของขนาดสูง ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยกระบวนการรีดร้อนหรือการวาดเย็นที่ทันสมัย มักจะตรงตามข้อกำหนดเหล่านี้และมีความคุ้มทุนที่ดีกว่า-
• การระบุคุณภาพของเหล็กกลม: เมื่อซื้อ ให้คำนึงถึงประเด็นต่อไปนี้: พื้นผิวควรมีความมันวาว เป็นสีน้ำเงินเข้ม-สีเทา และไม่มีความแตกต่างของสีอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อแตะพื้นผิวเบา ๆ ไม่ควรมีปรากฏการณ์การลอก พื้นผิวไม่ควรมีรอยแตก รอยแผลเป็น หรือรอยพับ ภาพตัดขวาง-ควรสม่ำเสมอและมีรูปร่างเป็นวงกลมสม่ำเสมอ ผู้ผลิตอย่างเป็นทางการจะจัดทำใบรับรองคุณภาพ โดยระบุประเภทเหล็ก ข้อมูลจำเพาะ องค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติทางกล และมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง