กระบวนการรีดเหล็กกลวงส่งผลต่ออายุการใช้งานของก้านเจาะ H22 อย่างไร
กระบวนการรีดเหล็กกลวงส่งผลต่ออายุการใช้งานของก้านเจาะ H22 อย่างไร
เหล็กกลวงสำหรับเจาะหินเป็นวัตถุดิบพื้นฐานที่ใช้ในการผลิตแท่งเจาะหิน กระบวนการรีดขึ้นรูปมีผลโดยตรงต่อคุณภาพของรูภายใน โครงสร้างจุลภาค ความต้านทานต่อความล้า และอายุการใช้งานโดยรวม
สำหรับแท่งเจาะ H22 ที่ทำจากเหล็กกล้า 40SiMnCrNiMo นั้น โดยทั่วไปจะมีการเปรียบเทียบกระบวนการผลิตสามแบบ ได้แก่ การเจาะและรีดร้อน การเจาะร้อนตามด้วยการดึงร้อน และการเจาะร้อนตามด้วยการรีดร้อน แต่ละวิธีจะสร้างสภาวะพื้นผิวภายในที่แตกต่างกัน และส่งผลต่อประสิทธิภาพของแท่งเจาะในการใช้งานในเหมืองแร่
วิธีการผลิตเหล็กกลวงสามวิธี
การรีดร้อนแบบเจาะรูและแกน
กระบวนการนี้เริ่มต้นด้วยการเจาะรูทะลุในแท่งเหล็กกล้าตันด้วยเครื่องเจาะรูลึก จากนั้นจึงนำแท่งเหล็กกล้าไปรีดร้อนบนแกนหมุน
เนื่องจากรูภายในเกิดจากการกลึง ทำให้พื้นผิวด้านในเรียบและปราศจากข้อบกพร่องจากการเจาะทั่วไป เช่น รอยฉีกขาดและรอยขีดข่วน นอกจากนี้ยังให้ความแม่นยำของขนาดสูง ข้อเสียหลักคือ การใช้ประโยชน์จากวัสดุต่ำ ต้นทุนการกลึงสูง และประสิทธิภาพการผลิตต่ำ
การเจาะด้วยความร้อนและการวาดด้วยความร้อน
ในกระบวนการนี้ แท่งโลหะที่ถูกทำให้ร้อนจะถูกเจาะด้วยเครื่องเจาะ Mannesmann เพื่อสร้างชิ้นงานกลวง จากนั้นชิ้นงานกลวงจะถูกลดขนาดให้ได้ขนาดที่ต้องการโดยการดึงร้อน
เส้นทางนี้ให้ผลผลิตสูงและอัตราผลตอบแทนสูง ทำให้เป็นกระบวนการที่นิยมใช้สำหรับเหล็กเจาะกลวงหกเหลี่ยม H22 อย่างไรก็ตาม การเจาะอาจทำให้เกิดรอยฉีกขาดและรอยแตกขนาดเล็กบนผนังด้านใน ข้อบกพร่องเหล่านี้อาจกลายเป็นจุดเริ่มต้นของรอยแตกร้าวจากความล้าในระหว่างการเจาะ
การเจาะร้อนและการม้วนร้อน
วิธีการนี้เริ่มต้นด้วยการเจาะร้อนเช่นกัน แต่ชิ้นงานกลวงจะถูกลดขนาดโดยใช้การรีดร้อนที่รองรับด้วยแกนแทนการดึงร้อน
เมื่อเปรียบเทียบกับการดึงร้อน การรีดร้อนจะทำให้เกิดการเสียรูปที่สม่ำเสมอกว่าและมีความต่อเนื่องของโลหะที่ดีกว่า อีกทั้งยังมีศักยภาพในการปรับปรุงโครงสร้างจุลภาคและอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่า
คุณภาพพื้นผิวภายในมีความสำคัญ
พื้นผิวด้านในของเหล็กกลวงมีความสำคัญ เนื่องจากข้อบกพร่องภายในรูระบายสามารถทำให้เกิดการกระจุกตัวของความเค้นภายใต้แรงกระแทกซ้ำๆ ได้
เหล็กแผ่นรีดร้อนแบบเจาะรูและแกนกลางโดยทั่วไปจะมีผนังด้านในเรียบ ไม่มีรอยฉีกขาดหรือรอยพับ ส่วนวัสดุที่เจาะรูด้วยความร้อนอาจแสดงรอยฉีกขาด รอยขีดข่วน และการเกิดออกซิเดชันในระดับที่แตกต่างกัน ในบรรดาวิธีการเจาะรูด้วยความร้อนสองวิธี การเจาะรูด้วยความร้อนตามด้วยการรีดร้อนอาจให้คุณภาพรูภายในที่ดีกว่าการเจาะรูด้วยความร้อนตามด้วยการดึงร้อนเล็กน้อย
ผลการทดสอบอายุการใช้งานในระดับอุตสาหกรรม
ในการทดสอบภาคสนาม เหล็กกล้ากลวงหกเหลี่ยม H22 ถูกผลิตขึ้นจากแท่งเหล็กกล้า 40SiMnCrNiMo ชุดเดียวกันโดยใช้วิธีการทั้งสามแบบ กระบวนการอบชุบความร้อนที่ตามมาได้รับการกำหนดมาตรฐาน และแท่งเจาะที่ผลิตเสร็จแล้วได้รับการทดสอบในการปฏิบัติงานเจาะเหมืองแร่
แท่งเจาะที่ขึ้นรูปด้วยการเจาะและดึงร้อนมีอายุการใช้งานเฉลี่ยสูงสุด ส่วนแท่งเจาะที่ขึ้นรูปด้วยการเจาะร้อนและดึงร้อน และการเจาะร้อนและรีดร้อนนั้นโดยทั่วไปมีอายุการใช้งานเฉลี่ยใกล้เคียงกัน
อย่างไรก็ตาม รูปแบบความเสียหายแตกต่างกัน แท่งโลหะที่เจาะรูและดึงร้อนมีแนวโน้มที่จะเกิดการแตกหักจากความล้าในระยะแรก โดยมีต้นกำเนิดจากรูภายใน ในขณะที่แท่งโลหะที่เจาะรูและรีดร้อนมีโครงสร้างที่สม่ำเสมอกว่า และแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการมีอายุการใช้งานสูงสุดที่ยาวนานขึ้นหลังจากการปรับปรุงกระบวนการเพิ่มเติม
บทสรุป
เทคโนโลยีการรีดเหล็กกลวงส่งผลโดยตรงต่ออายุการใช้งานของก้านเจาะ การรีดร้อนแบบเจาะและเจาะแกนให้คุณภาพรูภายในและประสิทธิภาพอายุการใช้งานที่ดีที่สุด แม้ว่าจะมีต้นทุนสูงกว่าและประสิทธิภาพต่ำกว่าก็ตาม
การเจาะร้อนตามด้วยการรีดร้อนจะให้การเสียรูปที่สม่ำเสมอกว่าการดึงร้อน และมีศักยภาพในการปรับปรุงโครงสร้างจุลภาคและยืดอายุการใช้งานสูงสุดของแท่งเจาะ H22 ได้ดีกว่า สำหรับผู้ผลิตและผู้รับเหมาเจาะ การควบคุมคุณภาพภายในรูเจาะเป็นสิ่งสำคัญในการลดความเสียหายจากความล้าและเพิ่มความน่าเชื่อถือในการเจาะหิน
