เชิงนามธรรม: ในระหว่างการทดลองปั๊มลูกกลิ้งเรียวด้วยอุปกรณ์หัวเย็นความเร็วสูง-สถานี-นำเข้าสี่แห่ง ข้อบกพร่องทั่วไปเกิดขึ้นรวมถึงการแตกร้าวตามขวางของช่องว่างที่ตัด รอยแตกที่พื้นผิวบนเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของลูกกลิ้งและการลบมุม รวมถึงการปั๊มพับบนหน้าลบมุม การวิเคราะห์สาเหตุที่แท้จริงช่วยยืนยันว่าข้อบกพร่องทั้งหมดนี้เกิดจากคุณภาพของวัตถุดิบที่ไม่ดี หลังจากการเพิ่มประสิทธิภาพทางเทคนิคของเหล็กลวด GCr15 ที่ผ่านการอบอ่อนแบบทรงกลมโดยเฉพาะสำหรับการขึ้นรูปเย็นด้วยความเร็วสูง- ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวก็ตรงตามข้อกำหนดการผลิตในทางปฏิบัติอย่างสมบูรณ์

คำสำคัญ: แบริ่งลูกกลิ้งเรียว; ลูกกลิ้งเรียว เครื่องมุ่งหน้าเย็นความเร็วสูง-; เหล็กแบริ่ง GCr15; ข้อบกพร่อง; การวิเคราะห์ความล้มเหลว

1 กระบวนการตัดเฉือนของ-เครื่องมุ่งหน้าเย็นความเร็วสูง-สถานีสี่เครื่อง

เพื่อปรับปรุงความสามารถในการปั๊มสำหรับลูกกลิ้งทรงเรียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกมากกว่า 20 มม. จึงมีการใช้เครื่องมุ่งหน้าเย็นความเร็วสูง-สถานี-ที่นำเข้ามา อุปกรณ์นี้ให้ผลผลิตสูงที่อัตราการปั๊มสูงถึง 100 ชิ้นต่อนาที และผลิตลูกกลิ้งที่มีความแม่นยำสูง-โดยไม่เกิดแฟลชหลังจากการขึ้นรูป อย่างไรก็ตาม วัตถุดิบสำหรับเครื่องจักรนี้จะต้องเป็นเหล็กลวดอบอ่อนทรงกลม ในขณะที่ผู้ผลิตเหล็กพิเศษกระแสหลักในประเทศจัดหาเหล็ก GCr15 ที่สูงกว่า Φ20 มม. ในรูปแบบแท่งตันเท่านั้น หลังจากการเจรจาต่อรอง ซัพพลายเออร์เหล็กชนิดพิเศษจะจัดหาเหล็กลวดอบอ่อนทรงกลมแบบกำหนดเองสำหรับกระบวนการรีดเย็นนี้

ข้อกำหนดทางเทคนิคเบื้องต้นสำหรับเหล็กลวดทดลองมีดังนี้: ประมวลผลโดยการวาดสองครั้งและการลอกสองครั้งพร้อมการตกแต่งพื้นผิว; โครงสร้างจุลภาคการอบอ่อนแบบทรงกลมพิกัดเกรด 2~4 ต่อ GB/T18254-2002; ควบคุมความแข็งได้ที่ 170~185 HB การแข็งตัวของงานอย่างรุนแรงเกิดขึ้นในระหว่างการเปลี่ยนรูปเย็นหลายรอบ- ซึ่งจะขัดขวางการขึ้นรูปในภายหลัง จึงมีข้อกำหนดด้านความแข็งที่ค่อนข้างต่ำ ความลึกของการแยกคาร์บอนออกจากพื้นผิวด้านเดียวจะต้องไม่เกิน 0.8% ของเส้นผ่านศูนย์กลางเหล็กระบุ ความคลาดเคลื่อนมิติของเส้นผ่านศูนย์กลางแท่งคือ 0~−0.05 มม. โดยข้อกำหนดที่เหลือเป็นไปตามข้อตกลงทางเทคนิคการจัดซื้อที่เกี่ยวข้อง

การตอกลูกกลิ้งเรียวบนเครื่องมุ่งหน้าเย็นสี่-สถานีจะครอบคลุมสถานีทำงานต่อเนื่องสี่สถานี: การตัดเปล่า → การกวนปลาย → การขึ้นรูปก่อน- → การขึ้นรูปเสร็จสิ้น โดยมีแผนผังการขึ้นรูปแสดงในรูปที่ 1

รูปที่ 1 แผนผังของสี่-กระบวนการขึ้นรูปการปั๊มสถานี

การตัดที่ว่างเปล่า: การตัดเฉือนเปล่าแบบปลอก-จะสร้างช่องว่างที่มีการเสียรูปเล็กน้อยและส่วนปลายจะตั้งฉากกับเส้นแนวแกนว่างเปล่าโดยประมาณ

ยุติความหงุดหงิด: ระดับปลายว่างที่ไม่เท่ากันหันหน้าตั้งฉากกับแกน รวมความยาวว่างเข้าด้วยกัน และทำให้วงกลมด้านนอกว่างพลิกกลับ

ก่อน-การขึ้นรูป: สร้างรูปร่างเรียวคร่าวๆ, ลดขนาดปลายเล็ก, สร้างช่องเว้าบนหน้าปลายขนาดใหญ่- และขยายเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกออกด้านนอก

เสร็จสิ้นการขึ้นรูป: สรุปขนาดลูกกลิ้งตามพิกัดความเผื่อที่ระบุ

การเสียรูปขนาดใหญ่และการชุบแข็งงานที่โดดเด่นเกิดขึ้นที่-การลบมุมปลายขนาดใหญ่ เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ส่วนหน้าของปลายทั้งเล็กและใหญ่ และ-การลบมุมปลายเล็กตลอดการขึ้นรูป การแปรผันของความแข็งของลูกกลิ้งสำเร็จรูปในตำแหน่งต่างๆ แสดงอยู่ในตารางที่ 1 เมื่อเปรียบเทียบกับลูกกลิ้งจากเครื่องอัดเชิงกลแบบสถานีเดียว- ผลิตภัณฑ์จากเครื่องนี้มีความแม่นยำด้านมิติที่เหนือกว่า กำจัดกระบวนการหลัง- เช่น การถอดแฟลช การเจียรแบบอ่อนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และการเจียรแบบอ่อนที่ผิวหน้าส่วนท้าย ซึ่งช่วยเพิ่มอัตราการใช้วัตถุดิบได้อย่างมาก

ตารางที่ 1 การเปลี่ยนแปลงความแข็งของลูกกลิ้งประทับตราที่ตำแหน่งต่างๆ (หน่วย: HB)

2 การวิเคราะห์ข้อบกพร่องของลูกกลิ้งเรียวที่มีการประทับตรา

ในระหว่างการขึ้นรูปลูกกลิ้งเรียวดังแสดงในรูปที่ 1 ข้อบกพร่องที่เกิดซ้ำ ได้แก่ การแตกร้าวตามขวางของช่องว่างที่ถูกตัดเฉือน รอยแตกที่พื้นผิวตามแนวแกนบน-เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและการลบมุมขนาดใหญ่ และข้อบกพร่องการพับบนพื้นผิวการลบมุม หลังจากการตรวจสอบอุปกรณ์ แม่พิมพ์ และวัตถุดิบอย่างเป็นระบบแล้ว ลวดเหล็กทดลองคุณภาพต่ำจะได้รับการตรวจสอบว่าเป็นสาเหตุที่แท้จริง

2.1 การแตกร้าวตามขวางของช่องว่างแบบเฉือน

รอยแตกตามขวางขนานกับระนาบแรงเฉือนมักเกิดขึ้นบนช่องว่างของแรงเฉือนที่สถานีตัด ทำให้เกิดการหยุดฉุกเฉินและสัญญาณเตือนของเครื่องมุ่งหน้าเย็น ชิ้นงานโลหะวิทยาที่ตัดจากช่องว่างที่แตกร้าวจะถูกแกะสลักด้วยสารละลายกรดไนตริกแอลกอฮอล์ 2% การสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์เผยให้เห็นไข่มุกลาเมลลาร์ขนาดใหญ่บวกกับอนุภาคคาร์ไบด์หยาบ (รูปที่ 2) ตาม GB/T18254- มาตรฐานปี 2002 สำหรับเหล็กแบริ่งโครเมียมคาร์บอนสูง โครงสร้างจุลภาคแบบทรงกลมได้รับความร้อนมากเกินไปและได้รับเกรดสูงกว่าเกรด 6 ความแข็งรวมของช่องว่างที่แตกร้าววัดที่ 187 HB ผ่านการทดสอบความแข็ง Brinell

การตรวจสอบการเก็บตัวอย่างจากส่วนหัว ตรงกลาง และส่วนท้ายของขดลวดลวดเดียวกันเผยให้เห็นโครงสร้างจุลภาคของการอบอ่อนที่ไม่สอดคล้องกัน: โครงสร้างทรงกลมเกรด 4, 5 และ 6 อยู่ร่วมกัน โดยมีความแข็งตั้งแต่ 184 HB ถึง 189 HB โครงสร้างจุลภาคทรงกลมแบบไม่มีเงื่อนไข โดยเฉพาะอย่างยิ่งลาเมลลาร์เพิร์ลไลต์ที่มากเกินไป จะช่วยลดความเหนียวของเหล็กได้อย่างมาก ความเค้นดึงที่กระจุกตัวอยู่ใกล้กับระนาบเฉือนระหว่างการตัดเปล่าจะทำให้เกิดการแตกร้าวในช่องว่างตามขวาง

รูปที่ 2 โครงสร้างจุลภาคของการหลอมแบบทรงกลมของช่องว่างที่แตกตามขวาง

2.2 รอยแตกที่พื้นผิวบน-เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกขนาดใหญ่และการลบมุมของลูกกลิ้ง

รอยแตกร้าวที่พื้นผิวตามแนวแกนมักพบที่เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกขนาดใหญ่-และการลบมุมของลูกกลิ้งที่ทำเสร็จแล้ว โดยมีรอยแตกบางส่วนขยายออกไปที่พื้นผิวส่วนปลาย การตรวจสอบอนุภาคแม่เหล็กบนชิ้นส่วนที่เสร็จแล้วจะสะสมผงแม่เหล็กจำนวนมากที่ตำแหน่งลบมุมปลายขนาดใหญ่- หลังจากการดองแบบร้อน (กรดไฮโดรคลอริกอุตสาหกรรมเข้มข้น 50% + 50% น้ำ แช่ที่ 70 องศาเป็นเวลา 30 นาที) รอยแตกขนาดเล็กตามแนวแกนที่มีความหนาแน่นสูงจะโผล่ออกมาทั่วพื้นผิวลบมุม มีรอยแตกขนาดเล็กที่เหมือนกันจำนวนเล็กน้อยบน-การลบมุมปลายเล็กๆ

ลูกกลิ้งที่มีรอยแตกร้าวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก-ในแนวแกนจะถูกแบ่งส่วนตั้งฉากกับทิศทางการแตกร้าวสำหรับการวิเคราะห์ทางโลหะวิทยา ภาพไมโครกราฟแสดงรอยแตกที่แบ่งออกเป็นสองชั้น ได้แก่ ชั้นรอยแตกหยาบด้านนอกที่มีการแยกคาร์บอนออกจากพื้นผิว และชั้นรอยแตกละเอียดด้านในปราศจากการแยกคาร์บอน (รูปที่ 3) การตรวจสอบโครงสร้างจุลภาคของเหล็กลวดดิบจะระบุชั้นที่แยกคาร์บอนออกอย่างต่อเนื่องลึก 0.3~0.4 มม. บนพื้นผิวเหล็ก (รูปที่ 4) พร้อมด้วยรอยแตกตามแนวแกนลึกที่กระจัดกระจายและรอยขีดข่วนบนพื้นผิวตื้นจำนวนมาก

การขยายตัวออกไปด้านนอกในแนวรัศมีขนาดใหญ่เกิดขึ้นที่เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกส่วนปลายขนาดใหญ่-และการลบมุมระหว่างการขึ้นรูปเย็น ร่วมกับการชุบแข็งในงานหนักและความเหนียวที่ลดลง ข้อบกพร่องที่พื้นผิว-ที่มีอยู่แล้ว (รอยแตก/รอยขีดข่วน) ภายในชั้นที่แยกคาร์บอนออกด้วยลาเมลลาร์เพิร์ลไลต์แพร่กระจายไปสู่รอยแตกขนาดมหึมาภายใต้ความเครียดที่ก่อตัวขึ้น บริเวณที่แยกคาร์บอนออกรอบๆ รอยแตกร้าวจะสืบทอดข้อบกพร่องที่พื้นผิวเดิมจากวัตถุดิบ ในขณะที่ส่วนรอยแตกที่ยังไม่-แยกสลายจะเกิดขึ้นจากการแพร่กระจายของรอยแตกในการปั๊มขึ้นรูป ในทางตรงกันข้าม การขึ้นรูปส่วนปลายขนาดเล็ก-จะดำเนินการผ่านการเสียรูปจากการหดตัวด้านใน ซึ่งยับยั้งการขยายตัวของรอยแตกร้าว

รูปที่ 3 ภาพตัดขวาง-สัณฐานวิทยาของส่วนรอยแตกตามแนวแกนบนเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของลูกกลิ้งประทับตรา

รูปที่ 4 พื้นผิว การแยกชั้นของเหล็กดิบที่มีรอยแตกขนาดเล็กตามขอบเกรนของออกไซด์บนพื้นผิวด้านบน

รอยแตกและรอยขีดข่วนตื้นๆ บนพื้นผิวด้านนอกของลูกกลิ้งจะถูกลบออกในการเจียรครั้งต่อไป ในขณะที่พื้นผิวลบมุมยังคงไม่เรียบและยังคงมีข้อบกพร่องเล็กๆ อยู่ ส่งผลให้เกิดการสะสมของผงแม่เหล็กระหว่างการตรวจสอบ MPI ขั้นสุดท้าย

2.3 การประทับรอยพับบน Roller Chamfer

การตรวจสอบลูกกลิ้งขึ้นรูปด้วยสายตาจะตรวจจับข้อบกพร่องการพับที่กระจายอย่างสมมาตรตามแกนกลางบนการลบมุมปลายทั้ง-ขนาดใหญ่และเล็ก- ความเสียหายของแม่พิมพ์จะถูกตัดออกหลังจากการแก้ไขปัญหา การพับเกิดขึ้นจาก "โลหะส่วนเกิน" ส่วนเกินที่ปลายว่างเฉพาะจุดซึ่งเกิดจากขั้นตอนการตัด

ภาพตัดขวางที่แตกหัก-ของช่องว่างที่ตัดเฉือนจะแสดงรูปร่างวงรีโดยประมาณ โดยมีแรงเฉือนเรียงตามแนวแกนรองของวงรี มีโซนโลหะส่วนเกินที่ฉีกขาดกว้าง 1~2 มม.-อยู่ที่ปลายทั้งสองของแกนหลัก แตกต่างจากพื้นผิวเฉือนเรียบร้อยที่อื่น (รูปที่ 5) ข้อมูลทางสถิติบ่งชี้ว่าไม่มีการพับการลบมุมเกิดขึ้นเมื่อความแข็งของวัตถุดิบอยู่ที่ประมาณ 192 HB; การพับเกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอสำหรับวัตถุดิบตั้งต้นที่ต่ำกว่า 190 HB เนื่องจากมีความเหนียวมากเกินไป ทำให้เกิดเสี้ยนฉีกขาด/โลหะส่วนเกินที่ปลายว่างระหว่างการตัด ดังนั้นความแข็งฐานต่ำของเหล็กดิบทำให้เกิดขอบฉีกขาดที่ผิดปกติและการลบมุมพับตามมาหลังจากการขึ้นรูป

3 การปรับปรุงคุณภาพวัตถุดิบและการทดสอบการตรวจสอบ

การติดตามข้อบกพร่องสรุปข้อเสียที่สำคัญสี่ประการของเหล็กลวดทดลองเริ่มแรก: (1) โครงสร้างจุลภาคที่ผ่านการอบอ่อนแบบทรงกลมที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนด; (2) ชั้นที่แยกคาร์บอนออกจากพื้นผิวที่ไม่ถูกต้องหนาเกิน- (3) รอยแตกและรอยขีดข่วนบนพื้นผิวแบบสุ่มบนเหล็ก (4) ความแข็งของการอบอ่อนแบบทรงกลมขนาดเล็กเกินไป

รูปที่ 5 แผนผังของส่วนที่ฉีกขาด-โซนโลหะบนพื้นผิวแตกหักแบบเฉือน

ข้อกำหนดทางเทคนิคที่ได้รับการแก้ไขสำหรับเหล็กลวดที่ผ่านการรับรองมีดังต่อไปนี้:

โครงสร้างจุลภาคการอบอ่อนแบบ Spheroidized ควบคุมภายในเกรด 2 ~ 4 โดยมีโครงสร้างสม่ำเสมอทั่วทั้งขดลวดเดี่ยว

การแยกส่วนพื้นผิวเป็นศูนย์บนเหล็กสำเร็จรูป

ไม่อนุญาตให้มีรอยแตกบนพื้นผิวหรือรอยขีดข่วนทางกล

ความแข็งอบอ่อนแบบ Spheroidized ควบคุมจาก 195 HB ถึง 207 HB; รายการทางเทคนิคที่เหลืออยู่ไม่เปลี่ยนแปลง

ซัพพลายเออร์จัดหาลวดทดลองใหม่โดยเป็นไปตามข้อกำหนดเฉพาะที่อัปเดต: โครงสร้างทรงกลมเกรด 2, ความแข็งเป็นกลุ่ม 203 HB, การแยกคาร์บอนออกทั้งหมด- พื้นผิวปราศจากรอยร้าวหรือรอยขีดข่วน การทดสอบการปั๊มขึ้นรูปเป็นชุดด้วยวัตถุดิบที่ได้รับการปรับปรุงจะช่วยขจัดข้อบกพร่องในการขึ้นรูปที่กล่าวมาข้างต้นทั้งหมด และเครื่องมุ่งหน้าเย็นความเร็วสูง-สถานี-ทั้งสี่เครื่องจะกลับมาผลิตตามปกติอย่างมีเสถียรภาพ

2026 1 มิถุนายน สัปดาห์WBM Pคำแนะนำผลิตภัณฑ์

โรลลิ่งสตาย:

ในฐานะหนึ่งในผู้ผลิตเครื่องมือระดับมืออาชีพ ให้บริการแม่พิมพ์แบบกลิ้งที่มีความแข็งสูง จัดส่งที่รวดเร็ว และบริการที่ดี

https://www.bearingroller.com/tools/rolling-dies.html