ちょっと、そこ！炭素鋼の鍛造供給業者として、私はかなり長い間、石油とガス産業に深く関わってきました。しばしばポップアップする質問の1つは、「石油およびガス産業で使用されている炭素鋼の鍛造品の鍛造プロセスの違いは何ですか？」です。さて、すぐに飛び込み、このトピックを探りましょう。
石油およびガス産業における炭素鋼の鍛造の理解
まず、炭素鋼は、その優れた強度、耐久性、および比較的低コストのために、石油およびガス産業の材料に向けて行くことです。それは、石油とガスの操作で典型的な高い圧力、過酷な温度、腐食性環境に耐えることができます。しかし、すべての炭素鋼の鍛造が平等に作成されるわけではなく、鍛造プロセスがパフォーマンスに大きな役割を果たします。
オープン - 鍛造ダイ
最も一般的な鍛造方法の1つはオープンです - ダイの鍛造。このプロセスでは、金属はワークピースを完全に囲まない2つのフラットまたは型のダイの間に配置されます。これにより、鍛造を形作るのに高度な柔軟性が可能になります。
石油とガスの用途の場合、オープン - ダイ飼料は、シャフト、バー、ビレットなどの大きくてシンプルな形状のコンポーネントを作成するためによく使用されます。これらのコンポーネントには、一貫した内部構造と機械的特性が必要です。 Open -Die Forgingプロセスには、複数の打撃またはプレスが含まれ、徐々に金属を形作ります。この繰り返しの変形は、炭素鋼の穀物構造を改良するのに役立ち、それがその強度と靭性を高めます。
たとえば、オイル掘削リグに大きなシャフトを鍛造する場合、開いたダイの鍛造により、シャフトに均一な交差点があり、その全長に沿って優れた機械的特性があることを確認できます。また、このプロセスにより、鍛造中の調整が可能になり、石油およびガス産業の特定の次元および品質の要件を簡単に満たすことができます。
閉じた - ダイの鍛造
一方、閉じたダイの鍛造は、ワークピースを完全に囲むダイを使用します。このプロセスは、高精度で複雑な形状のコンポーネントを作成するのに理想的です。石油およびガス産業では、閉鎖 - ダイ鍛造は、一般的にバルブ、コネクタ、およびそのような部品を生産するために使用されます。鍛造炭素鋼ナイフ。
閉じたときに、鍛造中に、炭素鋼を特定の温度に加熱し、その後ダイキャビティに配置します。高圧力力が適用され、金属がダイキャビティ全体を満たすまで金属を変形させます。これにより、非常に正確な形状と緊密な許容範囲で鍛造が行われます。
閉鎖の利点 - 石油およびガスセクターでのダイの鍛造は、一貫した品質と高い再現性を備えた部品を生産できることです。たとえば、閉じたダイプロセスを使用して鍛造されたバルブには正確な寸法があります。これは、オイルおよびガスパイプラインの適切なシーリングとフロー制御に不可欠です。
動揺した鍛造
動揺した鍛造は、石油およびガス産業の炭素鋼の鍛造品の生産におけるもう1つの重要なプロセスです。このプロセスでは、軸方向に圧縮することにより、部品の断面領域を増やすことが含まれます。
動揺した鍛造は、ボルト、スタッド、、およびそのようなコンポーネントを作成するためによく使用されます炭素鋼のヒンジ。石油およびガス田では、これらのファスナーは、高い圧力条件に耐えるために高い引張強度を持つ必要があります。動揺した鍛造は、金属の穀物の流れを改善するのに役立ち、ファスナーの強度と疲労抵抗を高めます。
このプロセスは、加熱されてからダイに配置された円筒形のワークから始まります。パンチを使用して、ワークの一方の端に圧力をかけ、金属が流れて直径が増加します。これにより、より強くて信頼性の高いファスナーが生じます。
ロール鍛造
ロール鍛造はあまりよく知られていませんが、石油およびガス産業向けの炭素鋼の鍛造品の生産において、依然として重要なプロセスです。ロール鍛造では、金属は形状の溝で回転するロールのペアを通過します。このプロセスは、その長さを増やしながら、ワークのクロスセクションを減らすために使用されます。
ロール鍛造は、ロッドやチューブなどの長く細いコンポーネントを生成するためによく使用されます。石油およびガス部門では、これらのコンポーネントは、掘削機器とパイプライン構造など、さまざまな用途でも使用されています。ロール鍛造プロセスは、コンポーネントの表面仕上げと機械的特性を改善するのに役立ちます。また、生産率が高いため、大規模な製造に適しています。
熱処理の違い
鍛造プロセス自体に加えて、熱処理は、石油およびガス産業向けの炭素鋼の鍛造品の生産における重要なステップです。さまざまな鍛造プロセスでは、望ましい機械的特性を達成するために異なる熱処理手順が必要になる場合があります。
オープン - ダイの鍛造品の場合、正常化の熱処理がよく使用されます。正規化には、鍛造を特定の温度に加熱し、空気中で冷却することが含まれます。これにより、穀物構造を改良し、炭素鋼の強度と靭性を改善するのに役立ちます。
閉じた - 一方、ダイの鍛造品には、消光や抑制などのより複雑な熱処理プロセスが必要になる場合があります。消光には、液体培地での鍛造の迅速な冷却が含まれ、金属を硬化させます。その後、焼き戻しを使用して、脆性を低下させ、硬化鍛造の延性を改善します。
動揺 - 鍛造成分は通常、ストレスを受けます - 熱処理を緩和します。このプロセスは、鍛造プロセス中に生成される内部応力を減らすのに役立ち、ファスナーの寸法の安定性と疲労抵抗を改善できます。
品質管理
品質管理は、石油およびガス産業向けの炭素鋼の鍛造品の生産において最も重要です。鍛造は、その信頼性と安全性を確保するために、厳格な業界の基準と仕様を満たす必要があります。
超音波検査、磁気粒子試験、X線検査などのさまざまな非破壊試験方法を使用して、鍛造内の内部欠陥を検出します。これらのテストは、生産プロセスのさまざまな段階で実行され、鍛造に亀裂、多孔性、その他の欠陥がないことを確認します。
非破壊的なテストに加えて、鍛造に関する機械的テストも実行します。これには、引張強度、降伏強度、硬度、衝撃の靭性のテストが含まれます。これらのテストは、鍛造品が石油およびガス産業で意図したアプリケーションに必要な機械的特性を持っていることを確認するのに役立ちます。
結論
結論として、石油およびガス産業で使用されている炭素鋼鍛造の鍛造プロセスの違いは重要です。鍛造プロセスは、オープンであろうと、鍛造、閉じたダイ - ダイ、動揺、またはロール鍛造には独自の利点があり、さまざまな種類のコンポーネントに適しています。熱処理は、鍛造の望ましい機械的特性を達成する上で重要な役割を果たします。
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参照
- カルパクジアンとシュミットによる「金属形成：プロセスと分析」
- ASM Internationalによる「鍛造ハンドブック」
- 石油およびガス産業における炭素鋼の鍛造に関連する業界の基準とガイドライン
