Yapısal Çelik Üretiminde İndüksiyona Giriş

İndüksiyon, metallerin binaları, köprüleri ve endüstriyel çerçeveler oluşturmak için bir yığın deformasyon sürecidir. İnşaat çelik endüstrisinde, ekstrüzyon temel olarak sıcaklık, malzeme davranışı ve ürün özelliklerini üretmek için kullanılır. Doğru yöntemi doğrudan etkiler, üretim hızları, mekanik özellikler ve boyut toleransları. Bu analiz iki temel rotayı içerir ve yüzeysel yöntemler, kaplama ve soğuk kaplama ve soğutma yöntemleri, temel olarak sıcaklık, malzeme davranışı ve sonuçlandırmak için.

Hot ve ColdIVE'a genel bakış

Sıcak

Sıcak ekstrüzyonda, çelik fatura, daha düşük güç gereksinimleri ile ısınıyor ve +8212; 900°C ve 1200° yapısal çelikler için çelikler için uygundur.Bu yüksek sıcaklıklarda, malzeme ısıtımı önemli ölçüde ısıtılır, daha düşük güç gereksinimleri ile ısıtılır. Sıcak çalışma süreci daha önce döküm veya şişirme kusurları ortadan kaldırır, tahıl yapısını da genişletir ve genellikle yüksek kesitler ve karmaşık geometriler için uygundur.

Soğuk

Soğuk ısıtıcı, ayrıca soğuk form veya soğuk baskı olarak da adlandırılır, genellikle daha küçük kesitler ve daha basit şekillerle sınırlıdır, çünkü gerekli baskı güçleri mükemmel yüzeyin bitmesini sağlar (Ra 0.8–1.6 & #181;m), daha sıkı boyut toleransları ortadan kaldırır (± 0,005 mm veya daha iyi), ve yüzeydeki sıkıştırıcı stres nedeniyle yorgunluklar daha yüksektir.

Mekanikler ve Malzeme Davranışları

Deformasyon ve Akış

Sıcak ekstrüzyon sırasında, çelik akış stresi oda sıcaklığına kıyasla% 80'den fazla azaltılır. Bu, daha yüksek oranda daha yüksek orandaki ısıtımı veya tamamlanma alanı ile ilgili olarak gerçekleşir. - · 40:1'i tek bir geçişte.Düzük daha fazla üniformadır ve malzeme tamamen ölmekte olan boşlukları doldurabilir; eğer faturalı serinleri çok fazla, çatlakları kırarsa veya tamamlanmamış olabilir.

Mikrostructural Evrim

Sıcak ekstrüzyon dinamik yeniden kristalleşme ve tahıl rafinerisini teşvik eder, özellikle de su akışı ve sıcaklık dikkatlice kontrol edilir. Bu anisotropy, uzun vadede yüksek çözünürlükte ve sertliği artıran tahıllar. Tersine, soğuk kesimler düzgün bir şekilde, metal akışı yönünde yoğunlaşır.Bu anisotropy ayrıca iç içe dönük strese yol açabilir.

Hotplastik

  • [FONT:0)Dedüklenen kuvvetler: [Dönetici: 1 ) Kuvvet gereksinimleri 25–% 40 daha düşük, daha küçük basınlar ve daha düşük sermaye yatırımlarına izin verebilir.
  • [FONT:0) Büyük ve karmaşık profiller üretmek için Abness: Sıcak ekli yapısal çelik bölümlerin 25 mm'yi ve 500 mm'yi aşan duvar kalınlığına sahip olabilir, bu da soğuk form için zor veya imkansız.
  • [FONT:0) Geliştirilmiş yüksek çözünürlük ve formability: Mekanik malzeme çatlakları kırılmadan şiddetli deformasyona uğratabilir, kasetli flanges veya boş bölümler gibi karmaşık şekillere izin verebilir.
  • [FONT:0] Düşük araç giymek: [Dönetici: 1) Çelik yumuşak olduğundan, araç aşınması genellikle daha az agresif, ölmekte olan hayat, özellikle de TIP veya H13 araç çelikleri için.
  • [FONT:0) Sert-to-deform alaşımları işlemek için yeterlilik: [Dönder: 1) Yüksek güçlü düşük çelikler (HSLA) çelikler, paslanmaz çelikler ve hatta araç çelikleri aşırı basın yükleri olmadan eklenmiş sıcak olabilir.

Soğuk Filtrelerin Avantajları

  • [FONT:0) Superior yüzey bitirmek: [DÜT:1] Soğuk Optik, genellikle taşlama veya seçici olmadan son görünüm gereksinimleri karşılar.
  • [FONT:0) İşi zorlaştırma yoluyla yaratılan güç: Su ve çekme güçlü güçlü yönleri 30–% 50, as-annealed koşula kıyasla, daha düşük maliyetli çelik puanların gücünü karşılamak için kullanılmasına izin verebilir.
  • [FONT:0)Better dimensional doğruluk ve tekrarlanabilirlik: Soğuk ekli profiller sıkı toleranslar tutar, genellikle ikincil işleme işlemleri ortadan kaldırır ve kazıları azaltır.
  • [FONT:0) Hayır ölçek veya decarburizasyon: [Dönetici: 0 °T: 1) Sıcak ısıtıcıdaki ısı oksit ölçeği (mill ölçeği) ve kaldırılmış bir yüzey tabakası, maliyet ve malzeme kaybı eklemek. Soğuk Low Capsule tamamen bu kusurları önlemek.
  • [FONT:0)Faster döngüsü süreleri (küçük parçalar için): ) ısıtma süresi olmadan, soğuk kaplamalar yüksek üretim oranlarına, özellikle de cıvatalar, pins ve küçük pullar gibi bileşenlere ulaşabilir.

Meydanlar ve Sınırlar

Hotion Challenges

Sıcak ısıtıcının birincil dezavantajı, 1– ısı faturalarını ısıtmak için gereken yüksek enerji tüketimidir;C. Gas-fired fırınlar veya indüksiyon ısıtıcıları yaygındır ve radyasyondan ve konveksiyondan önceki termal kayıplar önemli olabilir. ek olarak, oksidasyon ölçeklendirme 1– Fatura ağırlığının% 3'ü ve neleri çok uzun ısıtılırsa veya yüksek basınçlı su jetleri tarafından silinebilir.

Soğuk Savaşlar

Soğuk ısıtıcı, büyük profillerle 2000 tonları aşabilecek olağanüstü yüksek basın kuvvetlerini talep eder. Bu, sağlam, yüksek hacimli baskı basınları ve pahalı ölüm malzemeleri (daha yüksek hızlı çelik veya çimentolu tırma) Yağlamalar kritiktir; fosfat veya oxalate dönüşüm kaplamaları sabunla birlikte yapılır, çünkü bu ek maliyet ve kimyasal kullanım riski yüksek çözünürlükte ve sert kırıklık basıncın arttırılması veya betonda yüksek çözünürlükte artış sağlar.

Enerji Tüketimi ve Çevre Etkisi

Sıcak ısıtıcı enerji tüketimi fatura ısıtma ile yönetilir. Tipik bir yapısal çelik yapıştırıcısı için, ısıtma 1.5–2.5 GJ per tonne of billet, Cold Machinery. Ek enerji, soğutma sistemleri ve posta-ex Attack ısı tedavisi için gereklidir (eğer gerekirse).

Alet ve Ekipmanlar

Die Materials and Wear

Sıcak ekstrüzyon genellikle H13 araç çelik (hot-işlev çelik) ile 45–50 HRC. yüksek sıcaklıklara ve termal bisiklete dayanmalıdır.Çok yüksek üretim için, nikel bazlı süperalloylar veya hatta seramik eklemeler kullanılabilir. Sıcak battaniyedeki ölü yaşam yeniden çalışma veya değiştirmeden önce binlerce döngüde ölçülmelidir.

Basın Seçimi

Sıcak ekstrüzyon preleri daha yavaştır ( 50–200 mm/s) ancak uzun faturaları karşılamak için büyük darbe uzunluğu gerektirir.Demek gerekirse, çelik üretimi için, sıcak basmalar genellikle büyük bölümler için tasarlanmış mekanik veya hidrolik-mekanik hibrit makinelerdir (300–600 mm/s) ve yüksek tonajlar için yüksek çözünürlükte.

Kalite ve Yüzey Dürüstlüğü

Yüzey bitirmek ve Defects

Sıcak ekstrüksiyon yüzeyler, boyamadan veya soğutmadan önce (örneğin, yüksek çözünürlükte) kaldırılmalıdır.En alt metal yüzey küçük kabalık gösterebilir (Ra 3 –12 & #181;m) yağdırıcı tabakaları ve yağdırıcı desenleri nedeniyle. Soğuk yüzeyler genellikle sıcak ve sıcak ısıtılırsa daha yaygındır.

Mekanik Özellikler Mekanik Özellikleri

Sıcak ekstrüdlü yapısal çelik genellikle orijinal faturalama özelliklerine yakın bir verime sahiptir (örneğin, 250–400 MPa) 20–% 30, malzeme, yüzeyin en zor olduğu takdirde, daha iyi hale getirilmesi için yararlı olabilir.

Yapısal Çelik Üretim Uygulamaları

Sıcaklaştırmayı ne zaman kullanın

  • [FONT:0]Large yük devretme kirişleri ve sütunları: W-shapes, H-piles ve web yüksekliğinin 300 mm'yi aştıkları özel hücresel kirişler.
  • [FONT:0]Complex boş bölümler: [Dönemli: 1.Bölüm ve dikdörtgen boş bölümler (SHS/RHS) 10 mm'nin üzerindeki duvar kalınlığı ile.
  • [FONT:0)Transition parçaları ve alevlenen sonlar: Köprülü köprüyü destekler, kule bacak konektörleri ve uzun süre boyunca kalınlık değişikliklerinin nerede olduğu gemi inşa profilleri.
  • [FONT:0) Yüksek sıcaklık servis ortamları: [Dönemli enerji santralleri veya endüstriyel fırınlar için bileşenler, ürpertici malzemelere tabi olacak; sıcak eklenmiş malzeme tahıl yapısını daha iyi korur.

Soğuklaştırmayı ne zaman kullanın

  • [FONT=0)Öyleç bağlantı parçaları: [Döntgen: 1) Yüksek hacimli cıvatalar, fındık, demir plakalar ve çelik-to-kural veya çelik-to-koncrete bağlantılarında kullanılan demirler.
  • [FONT:0)Küçük yapısal özellikler: [Döneticiler, kevserler, boru torbaları ve güneş paneli, sıkı toleranslar gerektiren raylar ve ikincil bitirme yok.
  • [FONT:0)Automotive şapel bileşenleri:[Dönder:[Döncüler, spension kolları, haç üyeleri ve iş sertliğinden faydalanan alt çerçeveler.
  • [FONT=0]Marine ve offshore uygulamaları: [Dönetici: 1) Yüzey ölçeğinin takvaları ve küçük bölümlere dayanıklı çelik bağlantı elemanları ve yüzey ölçeğinin takva edilmesi zararlı olacaktır.

Son gelişmeler ve Hybrid Yaklaşımlar

Endüstriyel araştırma, her iki sürecin faydalarını birleştiren karma yöntemlere aktif olarak gelişmektedir. Bir örnek, HES'nin dışsal ısıtılması için daha iyi yüzey kalitesine ihtiyaç duyan yapısal profiller için kullanılır (400–700°C) Çelik, yüksek basınçlı betonlu yüksek basınçlı betonlar için yeterince yumuşaktır.

Maliyetleri

Kapsamlı bir maliyet karşılaştırması, hammadde, enerji, araçlama, iş ve ikincil operasyonlar için dikkate alınmalıdır. Sıcak ekstrüzyon genellikle orta hacimlerde (10.000 $ / yıl) daha düşük maliyetlidir (daha yüksek çözünürlükte, ısı tedavisi için).

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Sıcak ve soğuk bir kaplama her biri yapısal çelik üretiminde ayrı bir niş işgal ediyor. Sıcak, ikincil olarak ortadan kaldırılan büyük, karmaşık veya ağır duvarlarla, ürün büyüklüğü, malzeme sınıfı ve boyutsal hassasiyetlerin sistematik bir değerlendirmesiyle, soğuk kesimlerin yüksek yüzey bitirme ile yüksek ölçekli bileşenleri üretmekte, gelişmiş güçle, ikincil olarak ortadan kaldırmak için daha özel çözümleri sunmalıdır.