合金鋳鋼ロールの品質をどのように評価しますか?

目視および寸法検査

の初期評価 合金鋳鋼ロール 徹底的な視覚的および寸法検査から始まります。この基本的なステップでは、表面の欠陥を特定し、より高度なテストを行う前に、ロールが正確な物理的仕様を満たしていることを確認します。検査員は、バレルやネックを含むロール表面全体を注意深く検査し、砂の混入、ガスの多孔性、スラグパッチ、コールドシャット、亀裂などの鋳造異常の兆候がないかどうかを検査します。このような欠陥の存在は、たとえ表面的であっても、応力集中として作用し、転がり荷重下で致命的な破損を引き起こす可能性があります。同時に、マイクロメーター、ノギス、レーザースキャナーなどの精密機器を使用して重要な寸法が検証されます。バレルの直径、長さ、ネックの直径、同心度が製造図面の公差と照合してチェックされます。特にランナウトやテーパーに偏差があると、ミル稼働中に振動が発生し、製品の品質低下やベアリングの摩耗の促進につながる可能性があります。

材料および微細構造の分析

合金鋳鋼ロールの本質的な品質は、その硬度、強度、靱性、耐摩耗性を直接左右する化学組成と内部微細構造によって決まります。この分析により、ロールが正しいグレードの材料で作られ、適切に熱処理されていることを確認します。

化学組成の検証

すべての主要な合金元素の割合を検証するために、分光分析が、多くの場合発光分光分析法 (OES) を使用して実行されます。一般的なチェックには次のものが含まれます。

• カーボン(C): 硬度と強度の主な決定要因。
• クロム(Cr): 硬度、耐摩耗性、耐酸化性を高めます。
• モリブデン (Mo): 焼入れ性と高温強度が向上します。
• ニッケル(Ni): 靭性と耐衝撃性が向上します。
• バナジウム (V) およびニオブ (Nb): 粒子構造を微細化し、炭化物の形成を促進します。

わずかな偏差でもパフォーマンスが大きく変わる可能性があるため、結果は指定されたグレードの範囲に厳密に準拠している必要があります。

金属組織検査

ロールからのサンプル部分 (多くの場合、廃棄端または特別に鋳造されたクーポンから) が準備され、研磨され、エッチングされ、顕微鏡で検査されます。これにより、微細構造が明らかになります。高品質の合金鋳鋼ロールの場合、望ましい構造は通常、微細で硬い炭化物が均一に分散した焼き戻しマルテンサイトまたはベイナイトのマトリックスです。評価者は以下を探します。

• 粒度: 優れた靱性を得るには、微細で均一な粒子構造が好ましい。
• 超硬分布: 炭化物は、亀裂を引き起こす可能性のある大きなクラスターやネットワークがなく、均一に分散されている必要があります。
• 非金属介在物: 介在物の量、種類 (硫化物、酸化物など)、および形状は、ASTM E45 などの規格に基づいて評価されます。介在物数が少ないことは疲労寿命にとって重要です。

機械的および物理的特性の試験

このフェーズでは、シミュレートされた使用条件下でのロールの性能特性を定量化します。試験は、ロール本体から機械加工されたサンプル、または同じ熱で鋳造された付属の試験ブロックに対して実行されます。

硬度測定

硬度は、耐摩耗性を示す最も頻繁にチェックされる特性です。標準化された方法を使用して、ロールバレルの面と深さ全体で測定されます。

均一な摩耗を確保し、剥離を防ぐには、バレルの長さ全体および表面からコアまで (指定された制限内で) 一貫した硬度プロファイルが不可欠です。

超音波および非破壊検査 (NDT)

NDT は、ロールに損傷を与えることなく内部欠陥を検出するために重要です。超音波試験 (UT) が主な方法であり、高周波音波がロールに送信されます。収縮キャビティ、高温裂傷、または非融合ゾーンなどの内部不連続部からの反射が画面に表示されます。熟練した技術者は、欠陥の位置、サイズ、方向をマッピングします。合否は、欠陥のサイズ、位置 (表面下か深部コアなど)、ネック フィレットなどの臨界応力領域への近さに関する事前定義された基準に基づいて決定されます。磁気粒子検査 (MPI) などの他の NDT 手法を表面領域に使用して、微細な亀裂を明らかにすることもできます。

パフォーマンス履歴と稼働中のモニタリング

すでに使用されているロールの場合、品質評価は実験室でのテストから運用パフォーマンスの測定基準に移行します。この現実世界のデータは、初期の品質を検証し、将来の購入をガイドするために非常に貴重です。主要性能指標（KPI）は、再研磨が必要になるまでに圧延された総トン数、耐用年数全体で達成された再研磨サイクル数、最終的に使用を中止した理由（摩耗、剥離、ネックベアリングの故障など）など、ロールセットごとに細心の注意を払って追跡されます。特定のメーカーまたはメルトによる複数のキャンペーンにわたる一貫した優れたパフォーマンスは、高品質で一貫した品質の強力な指標です。このデータは多くの場合、ロールパスポートまたはログにまとめられ、さまざまなミルスタンドのメンテナンススケジュールやロールの選択を知らせる包括的なライフヒストリーが作成されます。

サプライヤーの監査と認証

ロールの品質の評価は、物理的な製品を超えて、メーカーの能力と信頼性にまで及びます。包括的なサプライヤー監査により、生産プロセス全体が評価されます。これには、品質管理システム認証 (ISO 9001 など) のレビュー、鋳造業務の検査、溶解プロセス制御、熱処理施設、機械加工能力が含まれます。化学的および機械的特性に関するサプライヤーの試験証明書 (材料試験証明書または製造証明書) を確認することは必須です。信頼できるサプライヤーは、溶融熱数から完成したロールに至るまで完全なトレーサビリティを提供します。多くの場合、厳格な工程内検査を実施する技術的に熟練したサプライヤーとのパートナーシップを確立することが、一貫したロール品質を確保するための最も効果的な長期戦略です。