Tại sao bi thép lại bị vỡ trong quá trình phun cát?

Bối cảnh: Tại sao một số khách hàng lại chuyển sang sử dụng bi thép cắt nhỏ ngay cả khi bi thép cứng phù hợp hơn?

Qua các cuộc thảo luận với khách hàng, chúng tôi nhận thấy một xu hướng quan trọng: một số khách hàng có sản phẩm gia công, yêu cầu về độ hoàn thiện bề mặt và quy trình phủ lớp tiếp theo phù hợp hơn với bi thép hình cầu lại đang sử dụng... Cắt dây bắn.

Qua điều tra thêm, người ta thấy rằng những khách hàng này không chuyển sang sử dụng bi thép cắt vì loại bi này phù hợp hơn với ứng dụng của họ. Thay vào đó, trước đây họ đã mua bi thép đúc chất lượng thấp, dễ bị vỡ vụn nhanh chóng trong quá trình sử dụng, tạo ra quá nhiều bụi và các hạt mịn, dẫn đến tiêu hao chất mài mòn cao. Sau khi gặp phải những vấn đề này, họ kết luận rằng tất cả bi thép đúc đều có độ bền kém và đã chuyển sang sử dụng bi thép cắt có cấu trúc đặc hơn.

Hạt thép cắt dây được sản xuất bằng cách cắt dây thép và do đó thường không chứa các khuyết tật đúc như lỗ rỗng bên trong và co ngót. Kết quả là, nó có thể có độ bền tốt hơn so với hạt thép đúc chất lượng thấp. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là hạt thép cắt dây nhất thiết phù hợp hơn cho những khách hàng này, cũng không chứng minh rằng tất cả hạt thép đúc đều dễ bị vỡ.

Vấn đề thực sự không phải là điều đó. Viên bi thép Bản thân nó thiếu độ bền. Thay vào đó, những khách hàng này đã mua phải bi thép chất lượng thấp, chứa quá nhiều khuyết tật bên trong, xử lý nhiệt không đầy đủ hoặc mất cân bằng giữa độ cứng và độ dẻo dai.

Đồng thời, bi thép cắt thô có hình trụ với các cạnh cắt tương đối sắc bén, tạo ra lực cắt mạnh hơn trên bề mặt phôi. Khi được sử dụng trên các phôi mà thông thường cần bi thép hình cầu để đạt được độ hoàn thiện đồng đều, nó có thể tạo ra bề mặt có độ sâu hơn, sắc bén hơn và kém đồng nhất hơn.

Nếu sau đó cần sơn hoặc phủ lớp bảo vệ cho chi tiết, bề mặt quá gồ ghề có thể làm tăng lượng lớp phủ tiêu hao. Nếu các đỉnh gồ ghề không được phủ kín đầy đủ, nguy cơ xuất hiện các lỗ nhỏ, ăn mòn điểm và lớp phủ bị hỏng sớm cũng có thể tăng lên. Việc phủ quá nhiều lớp bảo vệ để che phủ bề mặt quá sâu cũng có thể dẫn đến hiện tượng chảy xệ, đóng rắn không đều và các khuyết tật khác của lớp phủ.

Do đó, việc chuyển từ bi thép chất lượng thấp sang bi dây cắt có thể tạm thời giải quyết vấn đề vỡ vụn nhanh của vật liệu mài mòn, nhưng không nhất thiết làm giảm tổng chi phí sản xuất. Khách hàng cũng nên cân nhắc:

• Hình dạng bề mặt cần thiết của phôi gia công;
• Liệu có cần sơn hoặc phủ lớp bảo vệ sau khi phun cát hay không;
• Lượng tiêu hao sơn hoặc lớp phủ;
• Mặc lên Thiết bị phun bi;
• Hiệu quả làm sạch và thời gian xử lý;
• Độ đồng nhất của bề mặt hoàn thiện cuối cùng.

Giải pháp đúng đắn không phải là từ bỏ hoàn toàn bi thép sau khi gặp vấn đề với sản phẩm chất lượng thấp. Thay vào đó, khách hàng nên lựa chọn bi thép chất lượng cao phù hợp với phôi gia công và các quy trình tiếp theo, với các khuyết tật bên trong tối thiểu, cấu trúc vi mô đồng nhất, độ cứng ổn định, độ dẻo dai đầy đủ và quá trình xử lý nhiệt được kiểm soát đúng cách.

Nguyên nhân nào khiến bi thép bị vỡ sớm?

1. Các lỗ rỗng bên trong và sự co ngót

Hạt thép được sản xuất từ ​​thép nóng chảy. Nếu quá trình phun sương, đông đặc và kiểm soát quy trình không đạt yêu cầu, các lỗ rỗng hoặc khuyết tật co ngót có thể hình thành bên trong các hạt.

Vật liệu rỗng có tiết diện chịu lực mỏng hơn và không thể phân bổ ứng suất va đập đều. Do đó, dưới tác động của các vụ nổ lặp đi lặp lại, nó dễ bị vỡ vụn thành nhiều mảnh nhỏ.

Bi thép chất lượng cao cần có mật độ cao và tỷ lệ các lỗ rỗng bên trong gây hại thấp.

2. Các vết nứt trên viên bi thép

Các vết nứt trên bề mặt và bên trong đóng vai trò là điểm tập trung ứng suất. Mỗi lần viên bi thép va chạm vào phôi, vết nứt có thể lan rộng hơn cho đến khi hạt thép vỡ ra.

Các tiêu chuẩn ngành chỉ cho phép một tỷ lệ phần trăm giới hạn các khuyết tật cụ thể vì việc loại bỏ hoàn toàn mọi khuyết tật nhỏ nhất trong quá trình đúc là rất khó. Sự khác biệt chính nằm ở chỗ nhà sản xuất có kiểm soát được các vết nứt, lỗ rỗng và sự co ngót trong giới hạn cho phép hay không.

3. Xử lý nhiệt không đầy đủ

Xử lý nhiệt là một trong những giai đoạn quan trọng nhất trong sản xuất bi thép. Chỉ tạo hình các hạt hình cầu thôi là chưa đủ.

Nếu quá trình tôi và ram không đủ hoặc không ổn định, các phần khác nhau của cùng một hạt hoặc các hạt khác nhau trong cùng một mẻ có thể có độ cứng và độ dẻo dai khác nhau đáng kể.

Dành cho Zhongxing Viên bi thép STQuá trình tôi và ram thứ cấp được kiểm soát được sử dụng để:

• Cải thiện tính đồng nhất cấu trúc vi mô.
• Giảm căng thẳng nội tâm.
• Cân bằng giữa độ cứng và độ dẻo dai.
• Tăng cường khả năng chống chịu với các tác động lặp đi lặp lại.
• Giảm thiểu hư hỏng sớm và lượng bụi phát sinh.

4. Thông số nổ mìn không phù hợp

Ngay cả bi thép chất lượng cao cũng có thể vỡ nhanh hơn trong điều kiện hoạt động không phù hợp, chẳng hạn như:

• Tốc độ quay bánh xe hoặc áp suất nổ quá cao.
• Sử dụng loại đạn quá lớn hoặc quá cứng so với yêu cầu ứng dụng.
• Khả năng phân tách chất mài mòn kém và sự tích tụ quá mức các hạt vỡ.
• Một hỗn hợp vận hành không ổn định.
• Tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng bên trong máy phun cát.

Do đó, chất lượng bi thép và điều kiện nổ mìn cần được đánh giá đồng thời.

Không nên so sánh các loại vật liệu mài mòn chỉ dựa trên giá mua.

Loại bi thép rẻ nhất không nhất thiết là loại vật liệu mài mòn có chi phí thấp nhất, và loại vật liệu mài mòn bền nhất không nhất thiết phù hợp với mọi yêu cầu bề mặt.

Việc so sánh chi phí một cách chính xác cần bao gồm:

• Lượng vật liệu mài mòn tiêu hao trên mỗi tấn phôi.
• Tốc độ làm sạch và thời gian chu kỳ phun cát.
• Mức tiêu thụ điện năng.
• Phát sinh và xử lý bụi.
• Sự hao mòn trên tuabin, cánh quạt và các bộ phận máy móc khác.
• Độ nhám bề mặt đồng nhất.
• Lượng tiêu hao sơn hoặc lớp phủ.
• Rủi ro phải làm lại và hỏng lớp phủ.

Bi thép hình cầu chất lượng cao có thể tạo ra bề mặt được kiểm soát tốt hơn, giảm lượng bụi sinh ra và mang lại hiệu suất phun ổn định hơn. Trong nhiều ứng dụng, những ưu điểm này giúp giảm tổng chi phí xử lý so với bi thép đúc chất lượng thấp hoặc sản phẩm dây cắt không phù hợp.