گل‌میخ‌ها اجزای کلیدی مقاوم در برابر سایش در غلتک‌های سنگ‌زنی فشار بالا (اچ پی جی آر) هستند که معمولاً از آلیاژهای با سختی بالا (مثلاً چدن پرکروم، کاربید تنگستن) ساخته می‌شوند تا راندمان خردایش را افزایش داده و از سطوح غلتک محافظت کنند. فرآیند تولید آنها شامل یون مواد (با تأیید ترکیب شیمیایی)، شکل‌دهی (ریخته‌گری برای آلیاژهای پرکروم یا متالورژی پودر برای کاربید تنگستن)، عملیات حرارتی (کوئنچ/تمپر یا آنیل تنش‌زدایی) و عملیات سطحی (پوشش‌های ضد خوردگی، پولیش) است.
مقدمه‌ای مفصل بر گل‌میخ‌ها در غلتک‌های سنگ‌زنی فشار بالا (اچ پی جی آر)
گل‌میخ‌ها اجزای مقاوم در برابر سایش مهمی هستند که بر روی سطح غلتک‌های اچ پی جی آر نصب می‌شوند و برای افزایش راندمان خردایش مواد و محافظت از سطح غلتک در برابر سایش بیش از حد طراحی شده‌اند. این برآمدگی‌های استوانه‌ای یا مخروطی که معمولاً از آلیاژهای با سختی بالا (مانند چدن با کروم بالا، کاربید تنگستن یا مواد کامپوزیتی) ساخته می‌شوند، سطحی ناهموار ایجاد می‌کنند که مواد فله (مانند سنگ معدن، مواد معدنی یا سنگدانه‌ها) را در حین چرخش غلتک‌ها تحت فشار بالا، گرفته و خرد می‌کند. چیدمان آنها - که اغلب به صورت پلکانی است - نفوذ یکنواخت مواد را تضمین کرده و لغزش را کاهش می‌دهد و مستقیماً بر توان عملیاتی اچ پی جی آر و عملکرد کاهش اندازه ذرات تأثیر می‌گذارد.
فرآیند تولید گل میخ های اچ پی جی آر
انتخاب و آماده‌سازی مواد
مواد اولیه را بر اساس الزامات کاربرد انتخاب کنید: چدن پر کروم (برای سایش متوسط) یا کامپوزیت‌های کاربید تنگستن (برای مقاومت در برابر سایش شدید).
ترکیب شیمیایی مواد را از طریق طیف‌سنجی بررسی کنید تا از مطابقت سختی (مثلاً ≥60 اچ آر سی برای آلیاژهای پر کروم) و استحکام کششی با استانداردها اطمینان حاصل شود.
پیش‌پردازش مواد (مثلاً ذوب آلیاژها در کوره‌های القایی در دمای ۱۵۰۰ تا ۱۶۰۰ درجه سانتیگراد برای رسیدن به همگنی).
تشکیل
ریخته‌گریبرای گل‌میخ‌های پر کروم، از ریخته‌گری ماسه‌ای یا ریخته‌گری دقیق برای شکل‌دهی به شکل اولیه استفاده کنید. قالب‌ها با ابعاد دقیقی طراحی می‌شوند تا با طول گل‌میخ (معمولاً ۵۰ تا ۱۵۰ میلی‌متر) و قطر (۱۰ تا ۳۰ میلی‌متر) مطابقت داشته باشند.
متالورژی پودر (برای گل میخ های کاربید تنگستن)پودر کاربید تنگستن را با یک چسب (مثلاً کبالت) مخلوط کنید، تحت فشار بالا (100 تا 300 مگاپاسکال) در قالب‌ها فشرده کنید و در دمای 1300 تا 1500 درجه سانتیگراد در کوره خلاء تف جوشی کنید تا به تراکم برسید.
ماشینکاریبرای اصلاح ابعاد، از ماشین‌های تراش سی ان سی یا ماشین‌های سنگ‌زنی استفاده کنید و از طول، قطر و تیزی نوک ثابت (برای گل‌میخ‌های مخروطی) اطمینان حاصل کنید.
عملیات حرارتی
برای گل‌میخ‌های چدنی پرکروم: در دمای ۹۰۰ تا ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد کوئنچ کنید و به دنبال آن در دمای ۲۰۰ تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد تمپر کنید تا سختی و چقرمگی افزایش و شکنندگی کاهش یابد.
برای گل‌میخ‌های کاربید تنگستن: عملیات حرارتی پس از تف‌جوشی حداقل است، زیرا تف‌جوشی از قبل به سختی مطلوب رسیده است؛ در عوض، برای از بین بردن تنش‌های پسماند، عملیات حرارتی آنیل تنش‌زدایی انجام می‌شود.
درمان سطحی
برای گل‌میخ‌هایی که در محیط‌های مرطوب یا شیمیایی استفاده می‌شوند، پوشش‌های ضد خوردگی (مثلاً آبکاری نیکل) اعمال کنید.
سطوح تماس را صیقل دهید تا از ادغام روان با سطح رول اطمینان حاصل شود.
فرآیند بازرسی کیفیت
بازرسی ابعادی
برای تأیید طول، قطر و هندسه نوک، از کولیس، میکرومتر و ماشین‌های اندازه‌گیری مختصات (سی ام ام) استفاده کنید و از انطباق با تلرانس‌های طراحی (معمولاً ±0.05 میلی‌متر) اطمینان حاصل کنید.
زبری سطح را از طریق پروفیلومترها بررسی کنید، برای جلوگیری از تجمع مواد، را ≤ 1.6μm مورد نیاز است.
آزمایش خواص مواد
آزمایش‌های سختی را با استفاده از دستگاه سختی‌سنج راکول (مقیاس اچ آر سی) انجام دهید تا تأیید شود که سختی مطابق با مشخصات است (مثلاً 60-65 اچ آر سی برای گل‌میخ‌های کاربید تنگستن).
انجام آزمایش‌های کشش و ضربه روی نمونه گل‌میخ‌ها برای ارزیابی مقاومت مکانیکی و مقاومت در برابر شکست.
تجزیه و تحلیل ریزساختاری
از میکروسکوپ‌های نوری یا میکروسکوپ‌های الکترونی روبشی (SEM) برای بررسی ساختارهای داخلی استفاده کنید، از توزیع یکنواخت دانه‌ها و عدم وجود ترک، تخلخل یا آخال اطمینان حاصل کنید.
آزمایش چسبندگی (برای گل‌میخ‌های نصب‌شده)
برای گل‌میخ‌های جوش داده شده یا متصل به رول‌ها، آزمایش‌های برشی را برای تأیید استحکام اتصال (حداقل ۵۰ مگاپاسکال) و بررسی لایه‌لایه شدن انجام دهید.
آزمایش مقاومت در برابر سایش
آزمایش‌های سایش تسریع‌شده را با استفاده از مواد ساینده (مثلاً ماسه کوارتز) انجام دهید تا شرایط دنیای واقعی را شبیه‌سازی کنید و میزان کاهش وزن را در طول ۱۰۰ ساعت کارکرد اندازه‌گیری کنید. نرخ سایش قابل قبول ≤۰.۱ گرم در ساعت است.
بازرسی بصری نهایی
نقص‌های سطحی (خراش‌ها، فرورفتگی‌ها یا پوشش‌های ناهموار) را بررسی کنید و از رنگ و پرداخت یکنواخت در تمام گل‌میخ‌ها در یک دسته اطمینان حاصل کنید.
با رعایت این فرآیندهای تولید و بازرسی، گل‌میخ‌های اچ پی جی آر می‌توانند عملکرد بهینه را حفظ کنند و عمر مفید غلتک‌های سنگ‌زنی فشار بالا را در محیط‌های صنعتی دشوار افزایش دهند.
