顧客の要件

私たちの顧客の一人が、ASTM A182 F316L材料から作られた鍛造ボールバルブボディを要求しました。化学組成は元の仕様に完全に準拠しています。私たちは、溶体アニーリング後に、鍛造試験クーポンをテストしたところ、バッチ全体で最小要件の25,000psiを繰り返し満たさないという問題に直面しました。材料の化学成分自体は仕様内であることが確認されていましたが。

技術的な問題や課題

F316Lは、溶液処理条件、熱の均一性、鍛造後の冷却制御に非常に敏感な機械的特性を持つ材料です。私たちは最初に、この材料が以下のようであった可能性があると推測しました:

 過度の溶液熱処理によって過剰に柔らかくなった。

 小さな部品サイズと不適切な積載配置により、均一に加熱されなかった。

 焼入れ前に長時間保持され、結晶成長を許した。

 水温の安定性や冷却移動時間を含む不十分な水冷却制御の影響を受けた。

Teamco ソリューション

ステップ1：基準と試験方法の確認<br>まず、25,000psiの最小降伏強度がこの製品要件に適用されるASTM A182 F316Lの要件であることを確認しました。また、鍛造ブロックから引張試料が採取され、問題が単一の外れ値の部品だけでなく、全バッチに影響を与えていることも確認しました。

ステップ2：鍛造および熱処理パラメータのレビュー

次に、鍛造および溶液熱処理プロセスをレビューしました。

-鍛造比は3:1以上で確認され、効果的に結晶構造を精製します。

-溶液処理温度は少なくとも1040°Cであることが確認されました。

-炉から水冷却タンクへの移動時間は非常に短くする必要がありました。

-冷却水温度は安定して制御される必要がありました。

-結晶サイズを制御するためには、完全な炭化物溶解を維持しながら保持時間を過剰にしてはいけませんでした。

-炉の積載と積み重ねは、部品全体の均一な加熱を確保するために適切に配置されました。

ステップ3：試験のための真空炉熱処理の導入

次に、従来の炉と真空炉熱処理の試験比較を行いました。真空処理の主な利点は次のとおりです。

-クリーンで酸素のない加熱環境。

-表面酸化の減少。

-小さな部品全体での熱の均一性の向上。

試験の結果、真空炉の熱処理が強度の安定性を向上させるのに役立つことが示されましたが、降伏強度の増加は劇的ではなく限られたものでした。これは、真空加熱が一貫性を向上させる可能性があることを示していますが、プロセスの最適化の完全な代替にはならないことを

ステップ4：強度がまだ不十分な場合にプロセスを調整する

左

完全に満足のいく結果を得る前に、製造ルートをさらに最適化しました:

-許可される範囲で制御されたサイズ変形を追加しました。

-鍛造比率と鍛造後の冷却フローを再設計しました。

-急冷移動時間と水温制御を改善しました。

-すべての部品が均一に熱にさらされるように炉の積載レイアウトを厳密にしました。

-適切な変形を維持しながら、細かい結晶構造を保つために最終鍛造温度を制御します。

-必要に応じて、より細かく一貫した結晶構造を提供できる材料供給者を選定する必要があります。