遠心鋳造チューブを作るために使用される高品質のチューブの作り方

遠心鋳造チューブを作るために使用される高品質のチューブを作るためには、製造プロセスと材料選択の両方に焦点を当てることが不可欠です。 これらのチューブは、後に遠心鋳造プロセスで使用され、炉管、熱交換器、および鉄鋼などの業界の他の重要な部品などのコンポーネントを作成する基本的な要素であることがよくあります。石油とガス、および航空宇宙。 以下は、遠心鋳造で使用される高品質のチューブを製造する方法に関する詳細なガイドです。

1.材料の選択

遠心鋳造用のベースチューブの製造に使用される材料は、製造と最終使用の両方のストレスに耐えるために、高強度、耐腐食性、および優れた機械的特性を備えている必要があります。

共通材料:

・合金鋼: ASTM A213 T91、AISI 4130、またはAISI 4140などの鋼グレードは、高強度アプリケーションに一般的に使用されます。

・ステンレス鋼: 304L、316L、または310ステンレス鋼のようなグレードは、耐腐食性および高温特性のために選択されます。

・ニッケル合金: 高温用途には、インコネルやハステロイなどのニッケル合金を使用できます。

・チタン合金: 一部の特殊な用途では、チタンチューブは、高い強度対重量比と耐腐食性のために必要になる場合があります。

考慮すべき主なプロパティ:

・引張強度: 製造プロセスと最終使用の両方での力に耐えるために、材料は高い引張強度を備えている必要があります。

・耐腐食性: チューブは、用途に応じて、化学薬品、酸化、または高温に耐性がなければなりません。

・ダクティリティ: 加工や設置中のひび割れを避けるために、一定レベルの延性が重要です。

2.チューブ制造プロセス

遠心鋳造用の高品質チューブを製造するプロセスには、材料の準備から仕上げまで、いくつかのステップが含まれ、最終製品が必要な仕様を満たしていることを確認します。

ステップ1: チューブの形成

遠心鋳造に使用されるベースチューブは、高精度と均一性で形成する必要があります。 チューブを形成するための2つの一般的な方法は、シームレスチューブ押出と溶接チューブ形成です。

・シームレスチューブ形成 (好ましい):

熱押出: 材料のビレットは適切な鍛造温度に加熱され、次にダイに押し込まれてチューブ形状を形成します。 このプロセスは溶接ラインを避け、均一な壁厚を保障します。

ピルガリング: これは押出後の二次プロセスであり、直径をさらに縮小し、チューブの表面仕上げを改善するために使用されます。

マンドレルミル: この方法は、回転するマンドレルとローラーを使用してビレットからチューブを伸ばす中空チューブの製造に使用されます。

・溶接チューブ形成:

溶接されたチューブが受け入れられる場合、金属シートのコイルがチューブ形状に形成され、溶接される。 このプロセスは、エッジを一緒に溶接し、次にチューブを所望の直径に引き寄せることを含む。

重要な考慮事項: 溶接が高品質であり、チューブの機械的特性を損なわないようにしてください。

ステップ2: チューブ熱処理

チューブが形成された後、望ましい機械的特性を達成し、内部応力を緩和するために熱処理が必要になることがよくあります。

・アニーリング: チューブは高温に加熱され、その後ゆっくりと冷却されます。 このプロセスは、脆さを減らし、延性を改善し、材料の強度を高めるのに役立ちます。

・正規化: 穀物構造を改良し、より均一な機械的特性を提供するために使用されます。

・硬化: 高強度の用途では、チューブを特定の温度に加熱してから急冷 (急速冷却) することで硬化する場合があります。

・焼き戻し: 硬化後に行われることが多く、焼き戻しは靭性を改善し、脆さを減らすために使用されます。

ステップ3: チューブのサイジングと描画

チューブは、外径 (OD) と内径 (ID) が正確であり、壁の厚さが均一であることを保証して、最終的な寸法に引き寄せられなければならない。

・コールドドローイング: チューブを張力下でダイに通し、均一性を維持しながら直径と壁の厚さを減らします。

・サイジング: 必要に応じて、サイジングミルなどの追加プロセスを使用して、チューブに必要な公差があることを確認します。

ステップ4: 表面仕上げ

チューブの表面仕上げは、特に高い耐摩耗性または滑らかな表面が必要とされる用途にとって重要である。

・研削: このプロセスは、表面の欠陥を除去し、チューブの滑らかさを改善するために使用されます。 内面および外面は、均一な仕上げを提供するために接地される。

・ピクルスとパッシベーション: 場合によっては、チューブは酸化物、スケール、またはインプリを除去するために酸処理を受けます表面からのネクタイ。 酸洗いは酸性溶液中で行われ、保護酸化物層を形成することによって耐食性を改善するためにパッシベーションが続く場合があります。

ステップ5: 検査とテスト

チューブがすべての仕様を満たしていることを確認することは重要であるため、さまざまなテストと検査が実行されます。

・寸法検査: 外径、内径、壁厚を測定して、必要な公差を満たしていることを確認します。 高精度の測定には、CMM (Coordinate Measuring Machine) などの機器が使用されます。

・非破壊的検査 (NDT): 超音波検査、渦電流検査、X線検査などの手法を使用して、亀裂、ボイド、インクルージョンなどの内部欠陥を検出します。

・引張試験: チューブに必要な機械的特性があることを確認するために、引張強度、降伏強度、および伸びがテストされます。

・硬度試験: 材料の硬度をチェックして、意図した用途の要件を満たしていることを確認します。

・表面仕上げ検査: 表面仕上げは、チューブの性能に影響を与える可能性のあるピット、引っかき傷、酸化などの欠陥がないことを確認するために視覚的に検査されます。

3.高温アプリケーションのための熱処理

遠心鋳造での使用を目的としたチューブの場合、極端な条件下での性能を向上させるために特殊な熱処理を適用する必要があることがよくあります。

・高温焼戻し: チューブが高温にさらされる用途では、最適な強度と靭性を実現するために特殊な焼戻しプロセスが必要になる場合があります。

・溶液熱処理: ステンレス鋼合金などの材料に使用され、チューブを特定の温度に加熱し、急速に冷却して、耐食性などの特性を高める特定の微細構造を実現します。

4.包装と配送

製造と品質管理の後、輸送中の損傷を防ぐためにチューブは慎重に包装されています。 包装には以下が含まれます。

・保護コーティング: 腐食に敏感なチューブの場合、保管および輸送中の錆や酸化を防ぐために保護コーティングを施すことができます。

・ラベリング: 各チューブには、材料グレード、寸法、熱処理、バッチ番号などの重要な情報を表示する必要があります。

遠心鋳造用の高品質チューブを作るための重要な考慮事項の概要

これらのプロセスに従い、高品質の材料選択、チューブ形成、熱処理、および検査に焦点を当てることにより、メーカーは遠心鋳造に使用される高品質のチューブを製造できます。さまざまな産業用途向けに、長持ちし、耐久性があり、効率的なコンポーネントを保証します。