Industrie nieuws

Thuis / Bloggen / Industrie nieuws / Hoe beoordeelt u de kwaliteit van een gelegeerde gietstalen rol?

Hoe beoordeelt u de kwaliteit van een gelegeerde gietstalen rol?

Visuele en dimensionele inspectie

De eerste beoordeling van een gelegeerde gietstalen rollen begint met een grondig visueel en dimensionaal onderzoek. Deze fundamentele stap identificeert oppervlaktedefecten en zorgt ervoor dat de rol voldoet aan nauwkeurige fysieke specificaties voordat er geavanceerdere tests worden uitgevoerd. Inspecteurs onderzoeken nauwgezet het gehele roloppervlak, inclusief de loop en halzen, op tekenen van onregelmatigheden bij het gieten, zoals zandinsluitsels, gasporositeit, slakplekken, koude afsluitingen of scheuren. De aanwezigheid van dergelijke defecten, zelfs als ze oppervlakkig zijn, kunnen fungeren als spanningsconcentratoren en leiden tot catastrofaal falen onder rollende belastingen. Tegelijkertijd worden kritische afmetingen geverifieerd met behulp van precisie-instrumenten zoals micrometers, schuifmaten en laserscanners. De cilinderdiameter, lengte, halsdiameters en concentriciteit worden gecontroleerd aan de hand van de toleranties van de productietekening. Elke afwijking, vooral in uitloop of tapsheid, kan tijdens het draaien van de molen trillingen veroorzaken, wat kan leiden tot een slechte productkwaliteit en versnelde lagerslijtage.

Materiaal- en microstructuuranalyse

De intrinsieke kwaliteit van een gelegeerde gietstalen rol wordt bepaald door de chemische samenstelling en de interne microstructuur, die rechtstreeks de hardheid, sterkte, taaiheid en slijtvastheid bepalen. Deze analyse bevestigt dat de rol is gemaakt van de juiste materiaalkwaliteit en op de juiste manier een warmtebehandeling heeft ondergaan.

Verificatie van chemische samenstelling

Er wordt spectroscopische analyse uitgevoerd, vaak met behulp van optische emissiespectrometrie (OES), om het percentage van alle belangrijke legeringselementen te verifiëren. Een typische controle omvat:

  • Koolstof (C): Primaire determinant van hardheid en sterkte.
  • Chroom (Cr): Verbetert de hardheid, slijtage en oxidatieweerstand.
  • Molybdeen (Mo): Verhoogt de hardbaarheid en sterkte bij hoge temperaturen.
  • Nikkel (Ni): Verbetert de taaiheid en slagvastheid.
  • Vanadium (V) en Niobium (Nb): Verfijn de korrelstructuur en bevorder de carbidevorming.

De resultaten moeten strikt in overeenstemming zijn met het gespecificeerde bereik, aangezien zelfs kleine afwijkingen de prestaties aanzienlijk kunnen beïnvloeden.

Metallografisch onderzoek

Een monstergedeelte van de rol (vaak van het weggegooide uiteinde of een speciaal gegoten coupon) wordt voorbereid, gepolijst, geëtst en onder een microscoop onderzocht. Hierdoor wordt de microstructuur zichtbaar. Voor een hoogwaardige gelegeerde gietstalen rol is de gewenste structuur doorgaans een getemperde martensiet- of bainietmatrix met een uniforme dispersie van fijne, harde carbiden. Beoordelaars zoeken naar:

  • Korrelgrootte: Een fijne, uniforme korrelstructuur heeft de voorkeur vanwege superieure taaiheid.
  • Carbidedistributie: Carbiden moeten gelijkmatig worden verspreid, zonder grote clusters of netwerken die scheuren kunnen veroorzaken.
  • Niet-metalen insluitsels: De hoeveelheid, het type (bijvoorbeeld sulfiden, oxiden) en de vorm van insluitsels worden beoordeeld volgens normen zoals ASTM E45. Lagere insluitingsaantallen zijn van cruciaal belang voor de levensduur van vermoeiing.

Mechanische en fysieke eigendomstesten

Deze fase kwantificeert de prestatiekenmerken van de rol onder gesimuleerde gebruiksomstandigheden. Het testen wordt uitgevoerd op monsters die zijn vervaardigd uit het rollichaam of op bevestigde testblokken die uit dezelfde hitte zijn gegoten.

Hardheidsmeting

Hardheid is de meest gecontroleerde eigenschap en duidt op slijtvastheid. Het wordt gemeten over het oppervlak en de diepte van de rolloop met behulp van gestandaardiseerde methoden:

Schaal Typisch bereik voor gelegeerde gietstalen rollen Meting Doel
Shore scleroscoop (HS) 60 - 85 HS Gemeenschappelijke oppervlaktespecificatie, niet-destructief.
Brinell (HBW) 400 - 650 pk Standaard voor materiaalcertificering.

Een consistent hardheidsprofiel over de lengte van de loop en van oppervlak tot kern (binnen gespecificeerde limieten) is essentieel om uniforme slijtage te garanderen en afbrokkelen te voorkomen.

Ultrasoon en niet-destructief onderzoek (NDT)

NDT is van cruciaal belang voor het opsporen van interne gebreken zonder de rol te beschadigen. Ultrasoon testen (UT) is de primaire methode, waarbij hoogfrequente geluidsgolven in de rol worden overgebracht. Reflecties van interne discontinuïteiten zoals krimpholtes, hete tranen of niet-fusiezones worden op een scherm weergegeven. Een bekwame technicus brengt de locatie, omvang en oriëntatie van elk defect in kaart. De acceptatie of afwijzing is gebaseerd op vooraf gedefinieerde criteria met betrekking tot de omvang van het defect, de locatie (bijvoorbeeld ondergronds vs. diepe kern) en de nabijheid van kritische spanningsgebieden zoals de nekfilet. Andere NDT-methoden zoals Magnetic Particle Inspection (MPI) kunnen op oppervlakken worden gebruikt om fijne scheuren bloot te leggen.

Prestatiegeschiedenis en monitoring tijdens gebruik

Voor rollen die al in gebruik zijn, verschuift de kwaliteitsbeoordeling van laboratoriumtests naar operationele prestatiestatistieken. Deze praktijkgegevens zijn van onschatbare waarde voor het valideren van de initiële kwaliteit en het begeleiden van toekomstige aankopen. Voor elke rollenset worden de belangrijkste prestatie-indicatoren (KPI’s) nauwgezet bijgehouden, inclusief het totale tonnage dat wordt gewalst voordat opnieuw moet worden geslepen, het aantal herslijpcycli dat tijdens de levensduur is bereikt en de redenen voor de definitieve buitengebruikstelling (bijvoorbeeld slijtage, afbrokkelen, falen van de neklagers). Consistente, superieure prestaties gedurende meerdere campagnes van een specifieke fabrikant of smelterij zijn een krachtige indicator voor hoge en consistente kwaliteit. Deze gegevens worden vaak verzameld in een rollenpaspoort of logboek, waardoor een uitgebreide levensgeschiedenis ontstaat die onderhoudsschema's en rolselectie voor verschillende walserijen informeert.

De leveranciersaudit en -certificering

Het beoordelen van de rolkwaliteit reikt verder dan het fysieke product en betreft de capaciteiten en betrouwbaarheid van de fabrikant. Een uitgebreide leveranciersaudit evalueert het gehele productieproces. Dit omvat het beoordelen van hun kwaliteitsmanagementsysteemcertificeringen (bijvoorbeeld ISO 9001), het inspecteren van gieterijpraktijken, smeltprocescontrole, warmtebehandelingsfaciliteiten en machinale capaciteiten. Het beoordelen van de testcertificaten van de leverancier (Material Test Certificates of Mill Certificates) op chemische en mechanische eigenschappen is verplicht. Een gerenommeerde leverancier biedt volledige traceerbaarheid vanaf het smelthittenummer tot aan de voltooide rol. Het opzetten van een partnerschap met een technisch bekwame leverancier die strenge procesinspecties uitvoert, is vaak de meest effectieve langetermijnstrategie om consistente rolkwaliteit te garanderen.