Miért maradnak élesek és szívósak egyes kőzetfúró szerszámok: A hőkezelési lépés, amit nem láthat
Két fúrórúd készülhet hasonló acélból, és mégis nagyon eltérően teljesítenek a föld alatt.
Az egyik több száz lyukat is kibír. A másik gyorsan kopik, repedések keletkeznek rajta, vagy ütés hatására eltörik. A különbség nem mindig látható a katalógusban, és nem csak az acélminőséggel magyarázható.
Gyakran a döntő tényező a hőkezelés.
A kőzetfúró rudak, száradapterek, fúrófej testek és egyéb ütveszerszámok esetében a hőkezelés határozza meg, hogy az acél hogyan egyensúlyozza ki a felületi keménységet a belső szívóssággal. Ez az egyensúly teszi lehetővé, hogy a szerszám ellenálljon a kopásnak anélkül, hogy veszélyesen rideggé válna.
A keménység önmagában nem elég
A kőzetfúró szerszám nehéz környezetben működik. Ismétlődő ütéseknek, rezgésnek, súrlódásnak, hajlításnak és abrazív kőzettel való érintkezésnek van kitéve.
A puha felület gyorsan kopik. A nem kellően kemény szerszám elveszítheti geometriáját, csökkentheti a fúrás hatékonyságát, és károsíthatja a rúd és a fúrófej közötti csatlakozást.
De ha az egész szerszámot rendkívül keményre keményítik, az egy másik problémát is okoz. A túl kemény acél rideggé válhat. Ismétlődő ütések hatására lepattanhat vagy eltörhet ahelyett, hogy elnyelné a terhelést.
Nem mindenhol a maximális keménység a cél.
A cél egy kemény, kopásálló munkafelület, amelyet egy erősebb mag tart.
A kioltás kemény szerkezetet hoz létre
A kioltás az a szakasz, amelyet az acél keménységének növelésére használnak.
Az acélt szabályozott hőmérsékletre hevítik, majd egy meghatározott folyamat során gyorsan lehűtik. Ez megváltoztatja az anyag belső szerkezetét, és egy keményebb felületet hoz létre, amely képes ellenállni az abrazív kopásnak.
Fúrórúd vagy száradapter esetében a megfelelő edzés segíthet a szerszámnak ellenállni a következőknek:
Ismételt dugattyúütés
Kopás a kőportól
Érintkező kopás a kúpon vagy a meneten
Helyi deformáció
Nagyfrekvenciás fúrási ciklusok
A folyamatot gondosan kell szabályozni. A túl gyors, túl lassú vagy egyenetlen hűtés torzulást, maradékfeszültséget vagy egyenetlen keménységet okozhat az alkatrészben.
Ezért egy kész szerszámot nem lehet pusztán a felület megjelenése alapján értékelni.
A megeresztés megakadályozza a mag törékenységét
A kioltás javítja a keménységet, de belső feszültséget is hagyhat az acélban. Ha a szerszámot ebben az állapotban azonnal használják, az edzett szerkezet túl rideg lehet az ütvefúráshoz.
A megeresztés a kioltást követi a belső feszültség csökkentése és a szívósság javítása érdekében.
Itt éri el a szerszám azt az egyensúlyt, amelyet gyakran „kívülről kemény, belülről szívós” jelzővel illetnek. A felület ellenáll a kopásnak, míg a mag könnyen elnyeli az ütéseket anélkül, hogy könnyen megrepedne.
Egy jól megeresztett szerszámnak nem kell puhának lennie. Elég szívósnak kell lennie ahhoz, hogy túlélje a lökéshullámot, amely minden fúrási ciklus során áthalad az acélon.
Ez különösen fontos a következők esetében:
Hosszabbító fúrórudak
Integrált fúrórudak
Száras adapterek
Csatlakozó alkatrészek
DTH kalapács alkatrészek
Ütőfúró testek
Karburálás és a keménységi gradiens
Néhány fúróalkatrész karbonizálást vagy hasonló felületedzési eljárásokat alkalmaz. A karbonizálás során szenet vezetnek be az acél külső rétegébe. A felület ezután megedzhető, miközben az alacsonyabb széntartalmú mag megőrzi nagyobb szívósságát.
Az eredmény nem egyszerűen egyetlen keménységi érték. Ez egy keménységi gradiens a felülettől a középpont felé.
A vásárlók számára ez számos hasznos kérdést vet fel:
Milyen vastag a megkeményedett réteg?
Egyenletes a keménység az alkatrész körül?
A mag megtartja-e a kellő szilárdságot?
Deformálódott-e az alkatrész a kezelés során?
Alkalmas-e a folyamat a tényleges ütési és kopási körülményekhez?
Egy sekély vagy egyenetlenül megkeményedett réteg gyorsan elkophat. Egy túlságosan kemény vagy rosszul alátámasztott felület megrepedhet. A folyamatnak meg kell egyeznie az alkatrész kialakításával és a szerszám használatának módjával.
A hőkezelés nem javíthatja a rossz szerszámkialakítást
A hőkezelés fontos, de nem helyettesíti a szakszerű mérnöki munkát.
Egy fúrórúd akkor is meghibásodhat, ha:
A menet nem illik a kőzetfúróhoz
A rúd működés közben meghajlott
A vezetőpersely erősen kopott
A bitet a kopási határán túl használják
Az öblítés nem megfelelő
A fúrási szög túlzott hajlítást eredményez
A szerszámot túlzott erővel szerelték össze.
Az acélminőség nem alkalmas az alkalmazásra
A legerősebb hőkezelt szerszám sem tart sokáig, ha a fúrórendszer rosszul van beállítva, vagy a rendeltetésszerű használaton kívül üzemel.
Ezért a szerszám élettartama az acélminőség, a geometria, a hőkezelés, a megmunkálási pontosság, a fúróberendezés és a kezelői gyakorlat teljes kombinációjától függ.
Hogyan ismerjük fel a hőkezelési problémákat?
A terepi tünetek nem képesek minden kohászati problémát azonosítani, de bizonyos mintázatok vizsgálatot érdemelnek.
Ha a felület szokatlanul gyorsan kopik, a tok túl puha, túl sekély vagy egyenetlen lehet.
Ha a szerszám normál terhelés alatt hirtelen lepattan vagy eltörik, az túlzott keménységre, maradékfeszültségre, rossz megeresztésre vagy üzemi túlterhelésre utalhat.
Ha csak egy területen mutatkozik rendellenes kopás, ellenőrizze az illesztést, a hűtést, a megmunkálás minőségét és a helyi hőkezelés állandóságát.
Amikor a hibák ismétlődnek, ne egyszerűen rendeljen többet ugyanabból az alkatrészből. Jegyezze fel, hol történt a hiba, mennyi ideig működött a szerszám, milyen kőzetet fúrtak, és hogy a hiba kopással, hajlítással, repedéssel vagy menetkárosodással járt-e.
Ez az információ segít elkülöníteni az anyagproblémát a berendezéssel vagy az üzemeltetéssel kapcsolatos problémától.
Mit kérdezzenek a beszállítók a vásárlóktól?
Kőzetfúró szerszámok vásárlásakor ne csak annyit kérdezzen, hogy „Milyen acélból készült ez?”
Egy gyakorlati beszállítói ellenőrzőlista a következőket tartalmazza:
Milyen acélminőséget használnak az alkatrészhez?
Milyen hőkezelési eljárást alkalmaznak?
Vizsgálják a felület keménységét?
Ellenőrizték a mag szívósságát vagy keménységét?
Szabályozott a megkeményedett réteg vastagsága?
Hogyan mérik a dimenziós torzulást?
Minden gyártási tételből tesztelnek mintákat?
Illeszkedik-e a termék a tervezett kőzet- és fúróberendezéshez?
A megbízható gyártóknak képesnek kell lenniük elmagyarázni a minőségellenőrzési folyamatukat anélkül, hogy egyetlen keménységi szám mögé bújnának.
A látható eredmény a hosszabb szerszáméltartam
A jó hőkezelés láthatatlan, miután a szerszám elhagyja a gyárat, de a hatásai a munkahelyen nyilvánvalóak.
A rúd megtartja alakját. A száradapter tartja a menetét. A fúrótest ellenáll a deformációnak. A szerszám idő előtti repedés nélkül bírja az ismételt ütéseket, és a fúrócsapat kevesebb időt tölt alkatrészek cseréjével.
A Gaea Rock kőzetfúró rudakat, száradaptereket, fúrófejeket, DTH kalapácsokat, DTH fúrófejeket és kapcsolódó fúrószerszámokat szállít. A megfelelő hőkezelés, a pontos megmunkálás és a fúrórendszerrel való megfelelő illesztés elengedhetetlen a bányászat, a kőfejtés, az alagútfúrás és az építőipar stabil teljesítményéhez.
A helyes kérdés nem egyszerűen az, hogy egy eszköz nehéz-e.
Arról van szó, hogy a szerszám kemény-e ott, ahol kopásállónak kell lennie, szívós-e ott, ahol ütéseket kell elnyelnie, és a teljes gyártási tétel során egységes-e.
