أولا: بيئة العمل وأشكال فشل الأسطوانات المدرفلة على الساخن
حتى مع تشابه الغرض والتصميم، تختلف ظروف العمل الفعلية لمختلف اللفائف اختلافًا كبيرًا. أثناء عملية الدرفلة الساخنة، يلامس المعدن اللفافة لتوليد درجات حرارة عالية، مما يؤدي إلى:
ترتفع درجة حرارة سطح اللفة إلى 750–850 درجة مئوية؛
يؤدي فرق التمدد الحراري بين سطح اللفة وطبقة التبريد إلى إجهاد حراري (إجهاد ضغط على السطح وإجهاد شد في الداخل)؛
يؤدي التبريد السريع للمياه بعد التلامس الحراري إلى تكوين دورة إجهاد متناوبة، مما يتسبب في إجهاد حراري للسطح؛
تنتج الطبقة السطحية شقوقًا نارية وشبكات شقوق التعب عند الاستخدام طويل الأمد.
تظهر الأبحاث أن نطاق التقلب في درجة حرارة سطح اللفة يمكن أن يصل إلى 300 درجة مئوية، في حين أن درجة الحرارة على بعد 3-4 مم من السطح أقل من 100 درجة مئوية، مما يشير إلى أن الإجهاد الحراري يتركز في الطبقة السطحية.
2. متطلبات أداء مواد اللفائف المدرفلة على الساخن
من أجل التعامل مع الأحمال الحرارية المتناوبة المعقدة، يجب أن يتمتع الفولاذ المستخدم في لفات الدرفلة الساخنة بالخصائص التالية:
قوة تحمل درجات الحرارة العالية والاستقرار الحراري؛
مقاومة ممتازة للتآكل ومقاومة التعب الحراري؛
موصلية حرارية جيدة ومقاومة للأكسدة (خاصة عند استخدام عملية تسخين التيار الكهربائي)؛
مقاومة قوية للتشقق الناتج عن الحرائق والتشقق الحراري.
تشتمل درجات الفولاذ النموذجية المستخدمة حاليًا في تشكيل لفائف الدرفلة الساخنة على: 55X، 60XG، 50XN، 60XN، 50# الفولاذ، إلخ.
عند درجات الحرارة المرتفعة، يتعرض الفولاذ البيرلايتي لتحول كروي إلى سمنتيت، مما يؤثر على صلابة المادة واستقرارها التنظيمي.
في التطبيقات الفعلية، تواصل مجموعة سي واي كي سي تحسين نسبة درجة الفولاذ وعملية المعالجة الحرارية لتحسين استقرار وأداء عمر لفائف الدرفلة الساخنة في بيئات ذات درجات حرارة عالية وضغوط عالية.
3. الحالة الحالية لـبكرات متدحرجة مركبة
من أجل تحسين مقاومة التآكل ومقاومة التشقق، تستخدم الصناعة عمومًا الصب بالطرد المركزيلفات مركبةباستخدام فولاذ عالي السبائك لطبقة العمل ومواد متينة للمصفوفة. مواد السطح الشائعة الاستخدام مثلفولاذ شبه سريع الاشتعالتنتج حوالي 1 مم من التآكل بعد دحرجة 50000-90000 طن من الفولاذ، ولكنها لا تزال بحاجة إلى الطحن والإصلاح بشكل دوري.
تعتمد مجموعة سي واي كي سي على تقنية صبّ مركّبة متطورة لجعل طبقة العمل والمادة الأساسية مترابطتين بكثافة، مع مقاومة ممتازة للإجهاد الحراري والتشقق.بكرات مركبةيتم استخدامها على نطاق واسع في خطوط إنتاج الدرفلة الساخنة المختلفة وحظيت بإشادة كبيرة من قبل العملاء.
رابعًا: تقنية طلاء الأسطوانة المتقدمة
لإطالة عمر الأسطوانة وتقليل تكرار الطحن، ظهرت تقنية طلاء حديثة. يجب أن يتمتع الطلاء المثالي بما يلي:
مقاومة عالية للغاية للتآكل والتآكل؛
استقرار حراري جيد وقوة ربط؛
مناسبة لمعالجة سطح الأسطوانات الكبيرة.
وفيما يلي ثلاث تقنيات طلاء متطورة:
1. طلاء التشبع بالانتشار (كروم البورون)
يتم نشر سطح الفولاذ حرارياً باستخدام كربيد البورون B₄C + مسحوق الكروم + منشط كلوريد الصوديوم في الفراغ؛
يتم تشكيل مراحل صلبة مركبة مستقرة من (الحديد,كر)₂B و(الحديد,كر)B؛
يتميز الطلاء بمقاومة قوية للتآكل بسبب درجات الحرارة العالية.
2. تقنية الرش الحراري بغاز التفجير
استخدام احتراق خليط الأسيتيلين والأكسجين لتوليد موجات التفجير؛
يقوم تدفق الهواء عالي الحرارة والسرعة برش المسحوق على سطح الأسطوانة بسرعة 1500 متر/ثانية و2000 درجة مئوية؛
تبلغ المسامية 0.1%، وقوة الالتصاق 180 ميجا باسكال، والتأثير الحراري على الركيزة صغير.
3. طلاء التشبع الذاتي للأيونات (الرش الأيوني الذري)
استخدام التفريغ عالي التردد لتشكيل بلازما غير متوازنة؛
توفير حزم أيونات معدنية عالية التركيز وذرات محايدة للترسيب المشترك؛
تحقيق طبقات معدنية ذات بنية نانوية بلورية غير متبلورة أو صلابة بدرجة السيراميك؛
يمكن ترسيب طبقة موحدة بسمك يصل إلى 1 مم في درجة حرارة قريبة من درجة حرارة الغرفة.
يمكن لهذه الطريقة أيضًا تحقيق آليات ربط قوية متعددة، مثل زرع الذرات، وتنظيف الأسطح، وتعزيز الروابط الكيميائية، وهي من أكثر تقنيات التصلب الواعدة حاليًا. تستكشف مجموعة سي واي كي سي بنشاط تقنيات معالجة الأسطح الصديقة للبيئة والفعّالة هذه لتلبية احتياجات عملائها الملحة لعمر خدمة أطول وتكاليف صيانة أقل.
خامسا. الاستنتاج: إن تكامل المواد والعمليات هو المفتاح
مع التحسين المستمر لمتطلبات أداء الفولاذ، تشهد مواد وتقنيات تقوية أسطح بكرات الدرفلة الساخنة تطورًا مستمرًا. بدءًا من الفولاذ المطروق التقليدي وصولًا إلى البكرات المركبة، وصولًا إلى استخدام الطلاءات عالية الأداء، يعتمد تحسين عمر وأداء بكرات الدرفلة الساخنة بشكل متزايد على التكامل العميق بين هندسة المواد وعمليات معالجة الأسطح.
مجموعة سي واي كيه سيلطالما التزمنا بتعزيز دمج المواد المتقدمة وتقنيات التصنيع في مجال اللفائف، وابتكار حلول لفات مدرفلة ساخنة عالية الأداء ومناسبة لظروف العمل القاسية. في المستقبل، سنواصل التركيز على الابتكار التكنولوجي وتوفير منتجات لفات أكثر متانة وموثوقية وفعالية من حيث التكلفة لشركات الصلب العالمية.
