Saplamalar, Yüksek Basınçlı Taşlama Silindirleri'ndeki (HPGR) aşınmaya dayanıklı temel bileşenlerdir ve genellikle kırma verimliliğini artırmak ve silindir yüzeylerini korumak için yüksek sertlikteki alaşımlardan (örneğin, yüksek kromlu dökme demir, tungsten karbür) yapılırlar. Üretim süreçleri, malzeme iyonizasyonu (kimyasal bileşim doğrulaması ile), şekillendirme (yüksek kromlu alaşımlar için döküm veya tungsten karbür için toz metalurjisi), ısıl işlem (söndürme/tavlama veya gerilim giderme tavlaması) ve yüzey işlemlerini (korozyon önleyici kaplamalar, parlatma) içerir.
Yüksek Basınçlı Taşlama Silindirlerindeki (HPGR) Saplamalara Ayrıntılı Giriş
Saplamalar, HPGR silindirlerinin yüzeyine monte edilmiş, malzeme ezme verimliliğini artırmak ve silindir yüzeyini aşırı aşınmadan korumak için tasarlanmış, aşınmaya dayanıklı kritik bileşenlerdir. Genellikle yüksek sertlikteki alaşımlardan (yüksek kromlu dökme demir, tungsten karbür veya kompozit malzemeler gibi) üretilen bu silindirik veya konik çıkıntılar, silindirler yüksek basınç altında dönerken dökme malzemeleri (örneğin cevherler, mineraller veya agregalar) kavrayan ve ezen sağlam bir yüzey oluşturur. Genellikle kademeli olarak düzenlenmiş olmaları, düzgün malzeme penetrasyonu sağlar ve kaymayı azaltarak HPGR'nin verimini ve parçacık boyutu küçültme performansını doğrudan etkiler.
HPGR Saplamalarının Üretim Süreci
Malzeme Seçimi ve Hazırlanması
Uygulama gereksinimlerine göre hammaddeleri seçin: Yüksek kromlu dökme demir (orta aşınma için) veya tungsten karbür kompozitler (aşırı aşınma direnci için).
Sertliğin (örneğin, yüksek kromlu alaşımlar için ≥60 HRC) ve çekme dayanımının standartları karşıladığından emin olmak için spektroskopi yoluyla malzeme kimyasal bileşimini doğrulayın.
Malzemelerin ön işlenmesi (örneğin homojenliği sağlamak için alaşımların 1500–1600°C'de indüksiyon fırınlarında eritilmesi).
Şekillendirme
DökümYüksek kromlu saplamalar için, temel şekli oluşturmak üzere kum döküm veya yatırım dökümü kullanın. Kalıplar, saplama uzunluğuna (genellikle 50-150 mm) ve çapa (10-30 mm) uyacak şekilde hassas boyutlarda tasarlanmıştır.
Toz Metalurjisi (tungsten karbür saplamalar için): Tungsten karbür tozunu bir bağlayıcı (örneğin kobalt) ile karıştırın, yüksek basınç altında (100–300 MPa) kalıplara sıkıştırın ve yoğunlaştırmayı sağlamak için vakumlu bir fırında 1300–1500°C'de sinterleyin.
İşleme: Boyutları iyileştirmek, tutarlı uzunluk, çap ve uç keskinliğini (konik saplamalar için) sağlamak için CNC torna tezgahlarını veya taşlama makinelerini kullanın.
Isıl İşlem
Yüksek kromlu dökme demir saplamalar için: Sertliği ve tokluğu artırmak, kırılganlığı azaltmak için 900–1000°C'de söndürme yapın ve ardından 200–300°C'de tavlama yapın.
Tungsten karbür saplamalar için: Sinterleme işlemi istenilen sertliğe zaten ulaştığı için sinterleme sonrası ısıl işlem minimumdur; bunun yerine, artık gerilimleri ortadan kaldırmak için gerilim giderme tavlaması uygulayın.
Yüzey İşlem
Nemli veya kimyasal ortamlarda kullanılan saplamalara korozyon önleyici kaplamalar (örneğin nikel kaplama) uygulayın.
Rulo yüzeyiyle düzgün bir entegrasyon sağlamak için temas yüzeylerini parlatın.
Kalite Kontrol Süreci
Boyutsal Muayene
Uzunluk, çap ve uç geometrisini doğrulamak için kumpas, mikrometre ve koordinat ölçüm makineleri (CMM) kullanın ve tasarım toleranslarına (genellikle ±0,05 mm) uyumu sağlayın.
Malzeme birikmesini önlemek için Ra ≤ 1,6 μm gerektiren profilometreler aracılığıyla yüzey pürüzlülüğünü kontrol edin.
Malzeme Özelliği Testi
Sertliğin spesifikasyonları karşıladığını teyit etmek için Rockwell sertlik test cihazı (HRC ölçeği) kullanarak sertlik testleri yapın (örneğin, tungsten karbür saplamalar için 60–65 HRC).
Numune saplamaları üzerinde çekme ve darbe testleri gerçekleştirerek mekanik mukavemeti ve kırılma direncini değerlendirin.
Mikroyapısal Analiz
İç yapıları incelemek için optik mikroskoplar veya taramalı elektron mikroskopları (SEM) kullanın, homojen tane dağılımını ve çatlak, gözenek veya kapanımların yokluğunu sağlayın.
Yapışma Testi (monte edilmiş saplamalar için)
Rulolara kaynaklanmış veya yapıştırılmış saplamalar için, yapıştırma mukavemetini doğrulamak amacıyla kesme testleri yapın (minimum 50 MPa) ve delaminasyon olup olmadığını kontrol edin.
Aşınma Direnci Testi
Gerçek dünya koşullarını simüle etmek için aşındırıcı malzemeler (örneğin kuvars kumu) kullanarak hızlandırılmış aşınma testleri gerçekleştirin ve 100 saatlik çalışma boyunca ağırlık kaybını ölçün. Kabul edilebilir aşınma oranları ≤0,1 g/saattir.
Son Görsel Muayene
Yüzey kusurlarını (çizikler, ezikler veya düzensiz kaplamalar) kontrol edin ve partideki tüm saplamalarda tutarlı renk ve yüzey kalitesi sağlayın.
Bu üretim ve muayene süreçlerine uyulmasıyla HPGR saplamaları optimum performansı koruyabilir ve zorlu endüstriyel ortamlarda yüksek basınçlı öğütme silindirlerinin hizmet ömrünü uzatabilir.
