बैकअप रोल स्टील सिल्लियों में फोर्जिंग दरारें कम करने के उपाय

सार: बैकअप रोल स्टील इनगॉट में होने वाली गंभीर फोर्जिंग क्रैक समस्या को देखते हुए, स्टील इनगॉट की सतह की गुणवत्ता को प्रभावित करने वाले कारकों और फोर्जिंग क्रैक के कारणों का विश्लेषण संरचना, गलाने, इनगॉट कास्टिंग, डिमोल्डिंग, हॉट फीडिंग, हीटिंग और फोर्जिंग के पहलुओं से किया गया है। स्टील इनगॉट में फोर्जिंग क्रैक को कम करने के उपाय भी प्रस्तावित किए गए।

कीवर्ड: बैकअप रोल स्टील पिंड; फोर्जिंग दरार; तनाव

फोर्जिंग प्रक्रिया के दौरान बैकअप रोल स्टील की सिल्लियों में, पिंड की सतह पर दिखाई देने वाली दरारें हमेशा से ही तकनीशियनों को परेशान करने वाली समस्या रही हैं। यदि दरार दोष मामूली हैं, तो उन्हें ऑक्सीजन उड़ाने या लौ छीलने से बचाया जा सकता है। यदि दरार दोष गंभीर है, तो इसे सीधे स्क्रैप किया जाएगा, जिससे गंभीर आर्थिक नुकसान होगा। यह लेख सैद्धांतिक दृष्टिकोण से बैकअप रोल स्टील पिंड पर सतह दरारों के लिए अग्रणी कारकों का प्रारंभिक विश्लेषण करता है और प्रभावी नियंत्रण विधियों की तलाश करता है।

क्रैक अवलोकन

बैक-अप रोलर स्टील सिल्लियों में अक्सर अपसेटिंग के दौरान चिकनी दरारें दिखाई देती हैं, केडी के दौरान अनुप्रस्थ दरारें होती हैं, और निप को दबाने पर भी दरारें दिखाई देती हैं। चूंकि बड़े स्टील सिल्लियों की चैम्फरिंग प्रक्रिया रद्द कर दी गई है, इसलिए अपसेटिंग से पहले पिंड का शरीर अभी तक फोर्ज नहीं किया गया है। यह निर्धारित करने के लिए कि दरारें स्टील पिंड के कारण ही हुई हैं या फोर्जिंग या गर्म करने के कारण, हमने डिमोल्डिंग, हॉट ट्रांसपोर्ट से लेकर फोर्जिंग तक की पूरी प्रक्रिया के दौरान स्टील पिंड की सतह की गुणवत्ता का सावधानीपूर्वक निरीक्षण किया। यह पाया गया कि कुछ स्टील सिल्लियों में डिमोल्डिंग के बाद सतह पर बारीक अनुप्रस्थ दरारें या चिकनी दरारें थीं। कुछ स्टील सिल्लियां जिनमें हीटिंग फर्नेस में प्रवेश करने से पहले कोई सतह दरार नहीं थी, निप को दबाने पर पिंड शरीर की सतह पर बारीक सीधी रेखाएं या बारीक क्षैतिज दरारें थीं। यह निर्धारित किया जा सकता है कि स्टील सिल्लियों की फोर्जिंग प्रक्रिया के दौरान हुई कुछ दरारें स्टील सिल्लियों में ही मौजूद हैं, लेकिन उन्हें खोजा नहीं गया है। क्योंकि कोई चैम्फरिंग नहीं है, प्रेस निप मुंह पर मौजूद अधिकांश दरारें ऑक्साइड स्केल के नीचे छिपी हुई हैं। साथ ही, कुछ दरारें पतली और छोटी हैं, जिससे पुष्टि करना कठिन हो जाता है।

यह निश्चित है कि दरार के आकार और घटना का समय अलग-अलग है, और कारण भी अलग-अलग होने चाहिए। स्टील सिल्लियों की सतह की गुणवत्ता को प्रभावित करने वाले कारकों और फोर्जिंग दरारों के कारणों का संरचना, गलाने, पिंड कास्टिंग, डिमोल्डिंग, हॉट फीडिंग, हीटिंग और फोर्जिंग से एक-एक करके विश्लेषण किया जाता है, और स्टील सिल्लियों में फोर्जिंग दरारों को कम करने के उपाय प्रस्तावित किए जाते हैं।

विनिर्माण प्रक्रिया विश्लेषण

रासायनिक संरचना

बड़े पैमाने पर उत्पादन की स्थितियों में, दरारें YB-65, YB-70 और YB-75 से बने बैकअप रोल स्टील सिल्लियों पर केंद्रित होती हैं। YB-75 में दरारों की दर सबसे अधिक है, उसके बाद YB-65 है। YB-70 और YB-75 Cr5 से बने हैं, YB-65 Cr4 से बना है, YB-65 और YB-75 की कार्बन सामग्री 0.45% ~ 0.55% है, और YB-70 की कार्बन सामग्री 0.48% ~ 0.58% है। इन तीन सामग्रियों को मध्यम कार्बन स्टील में मिश्र धातु तत्वों को जोड़ने के रूप में माना जा सकता है। 0.4% और 0.6% के बीच कार्बन सामग्री वाले मध्यम कार्बन स्टील सामग्रियों की कास्ट संरचना का गर्म दरार प्रतिरोध अपेक्षाकृत कम है। इस श्रेणी में समान कार्बन सामग्री वाले 42CrMo और 45 जैसी सामग्रियों के मध्यम-कार्बन स्टील सिल्लियों में भी फोर्जिंग के दौरान गंभीर दरारें होंगी, लेकिन उत्पादन बैच छोटा है और ध्यान आकर्षित नहीं करता है। वास्तविक संरचना के आँकड़े बताते हैं कि YB-70 की कार्बन सामग्री YB-65 और YB-75 की तुलना में अधिक है, और YB-65 की Mn सामग्री YB-75 की तुलना में अधिक है। इससे पता चलता है कि C और Mn तत्व इन तीन बैकअप रोलर सामग्रियों के गर्म दरार प्रतिरोध को प्रभावित करते हैं और स्टील पिंड दरारों के गठन पर एक निश्चित प्रभाव डालते हैं। इसलिए, इस आधार पर कि संरचना विनिर्देश सीमा अपरिवर्तित रहती है, मिश्र धातु संरचना को डिजाइन और समायोजित करने के लिए कम्प्यूटेशनल सामग्री विज्ञान विधियों का उपयोग करने से बैक-अप रोलर स्टील पिंड की दरार प्रवृत्ति को कम करने में मदद मिलेगी। इसके अलावा, Cu, Pb, Sn, As और अन्य तत्व और उनके यौगिक अनाज की सीमाओं में समृद्ध होते हैं, जिससे अनाज की सीमा की ताकत कम हो जाती है। यह भी दरारें पैदा करने के कारणों में से एक है। कच्चे माल और स्क्रैप स्टील द्वारा लाए गए उपरोक्त तत्वों की सामग्री को कड़ाई से नियंत्रित किया जाना चाहिए।

प्रगलन और पिंड ढलाई

प्रगलन

स्टील में हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, फॉस्फोरस, सल्फर और गैर-धात्विक समावेशन की उच्च सामग्री स्टील की ताकत और प्लास्टिसिटी को अलग-अलग डिग्री तक कम कर देगी। इसलिए, अयस्कों, फ्लोरस्पार और फेरोएलॉय को अच्छी तरह से पकाया जाना चाहिए, और फेरोसिलिकॉन पाउडर, एल्यूमीनियम पाउडर, कैल्शियम सिलिकेट पाउडर, इलेक्ट्रोड पाउडर और कार्बन पाउडर को सुखाया जाना चाहिए, और बरसात के मौसम में सख्त आवश्यकताओं की आवश्यकता होती है। विशेष रूप से, चूने को अच्छी तरह से जलाया जाना चाहिए, और परिवहन और भंडारण के दौरान नमी को रोकने के लिए देखभाल की जानी चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि भट्ठी से बाहर निकलने का समय 24 घंटे से अधिक न हो। यह सुनिश्चित करने के लिए ऑक्सीकरण संचालन को मजबूत करें कि डीकार्बराइजेशन 40% से कम न हो ताकि डीकार्बराइजेशन की तीव्रता सुनिश्चित हो और एक अच्छा पिघला हुआ पूल बन सके, जो समावेशन के तैरने और उन्मूलन के लिए अनुकूल है। इसके अलावा, जोड़े गए एल्यूमीनियम की मात्रा को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए और नाइट्रोजन सामग्री को जितना संभव हो उतना कम किया जाना चाहिए। बहुत अधिक एल्यूमीनियम फोर्जिंग के दौरान AlN अवक्षेपण सतह को दरार कर देगा।

पिंड कास्टिंग

(1) डालने का तापमान

डेटा सांख्यिकी के माध्यम से, यह पाया गया कि जब डालने की गति स्थिर होती है और डालने का तापमान बहुत अधिक होता है, तो स्टील पिंड में दरारें पड़ने का खतरा होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि इस आधार पर कि स्टील पिंड मोल्ड की शीतलन क्षमता अपरिवर्तित रहती है, डालने के तापमान में वृद्धि से पिंड की ठंडी परत पतली हो जाती है। पिघल के स्थैतिक दबाव की क्रिया के तहत, पिघले हुए स्टील में दरारें और समावेशन के बचने जैसी समस्याएं होती हैं। उसी समय, यदि डालने का तापमान बहुत अधिक है, तो स्टील पिंड को स्टील पिंड मोल्ड में आसानी से वेल्डेड किया जाता है, जिससे डिमोल्डिंग मुश्किल हो जाती है और स्टील पिंड में दरारें पड़ने का खतरा होता है। दूसरे, जब डालने का तापमान अधिक होता है, तो जमने के मोर्चे पर तापमान ढाल बड़ा होता है, इसलिए ठोस-तरल दो-चरण क्षेत्र संकीर्ण होता है, दो-चरण क्षेत्र में प्राथमिक डेंड्राइट छोटे होते हैं, और प्राथमिक डेंड्राइट के बीच की दूरी भी छोटी होती है। इसलिए, पूरे स्टील पिंड खोल के आवक संकोचन के कारण पक्ष की सतह का रैखिक संकोचन बड़ा होता है। यदि अनुदैर्ध्य संकोचन में बाधा आती है, तो अनुप्रस्थ दरारें पैदा करना आसान है। जब अनुप्रस्थ संकोचन में बाधा आती है, तो चिकनी दरारें बनने की प्रवृत्ति अधिक होती है। इसके अलावा, यदि डालने का तापमान बहुत अधिक है, तो आग रोक सामग्री गंभीर रूप से नष्ट हो जाएगी और स्टील में समावेशन बढ़ जाएगा।

(2) डालने की गति

मृत इस्पात आम तौर पर सतह दरारों के प्रति काफी संवेदनशील होता है, इसलिए इसे धीरे-धीरे और उचित रूप से डाला जाना चाहिए, लेकिन गैर-धातु समावेशन का तैरना सुनिश्चित किया जाना चाहिए। डालने की गति को डालने के तापमान के अनुसार समायोजित किया जाना चाहिए। जब डालने का तापमान अधिक होता है, तो धीमी गति से डालना उपयोग किया जाता है। इसके विपरीत, जब डालने का तापमान कम होता है, तो डालना जल्दी से किया जाना चाहिए। ऐसा इसलिए है क्योंकि धीमी गति से डालना पिघले हुए स्टील के तापमान को कम करने के बराबर है, और तेजी से डालना मोल्ड में पिघले हुए स्टील के तापमान को बढ़ाने के बराबर है। निर्दिष्ट सीमा के भीतर इंजेक्शन की गति को नियंत्रित करने के लिए, नोजल को फैलने से रोकना आवश्यक है। दरारों के प्रति संवेदनशील सपोर्ट रोलर्स से बने स्टील सिल्लियों को स्टील सिल्लियों की शीतलन परत को मोटा करने, स्टील सिल्लियों के संवहन परिसंचरण को कमजोर करने, पिघले हुए स्टील के स्थैतिक दबाव को धीमा करने और गर्म दरारों की घटना को रोकने के लिए समान रूप से और धीरे-धीरे डाला जाना चाहिए।

(3) गेटिंग प्रणाली

संपूर्ण डालने की प्रणाली को साफ रखना चाहिए, और तरल स्टील को गैर-धातु समावेशन जैसे दुर्दम्य सामग्रियों में शामिल होने से रोकने के लिए बेकिंग को मजबूत किया जाना चाहिए। जब स्टील पिंड की सतह और उपसतह पर केंद्रित गैर-धातु समावेशन होते हैं, तो स्टील पिंड में दरार का खतरा सबसे अधिक होता है।

संपूर्ण पिंड के लिए निम्नलिखित उपाय किए जा सकते हैं:

1) करछुल के निर्माण के लिए अच्छे स्लैग प्रतिरोध वाली आग रोक सामग्री का उपयोग करें।

2) स्टील पिंड मोल्ड को निर्वात कक्ष में नीचे उतारने के बाद, यह सुनिश्चित करें कि केंद्र की स्थिति संरेखित है, ताकि स्टील पिंड के विलक्षण रूप से डाले जाने के कारण शीत परत के स्थानीय पतलेपन से बचा जा सके।

3) इंजेक्शन तापमान और इंजेक्शन की गति को सख्ती से नियंत्रित करें, वास्तव में उच्च तापमान पर धीमी गति से इंजेक्शन और कम तापमान पर तेज इंजेक्शन प्राप्त करें ताकि पिघले हुए स्टील को लगातार बढ़ते रहें।

4) गर्मियों में, डालने से पहले स्टील पिंड मोल्ड का तापमान बहुत अधिक नहीं होना चाहिए, और साथ ही, स्टील पिंड मोल्ड में असमान तापमान के कारण स्टील पिंड की शमन परत की मोटाई में अत्यधिक अंतर से बचने की कोशिश करें।

5) स्टील को गैप में घुसने से रोकने और लटकने और अनुदैर्ध्य संकोचन में बाधा डालने से रोकने के लिए इंसुलेशन कैप और स्टील इनगॉट मोल्ड के बीच एस्बेस्टस रस्सी रखें। पिंड वजन के तन्य बल की कार्रवाई के तहत, स्टील इनगॉट बॉडी का राइजर सिरा चिल लेयर के कमजोर हिस्से को दरार में खींच लेगा, जिसके परिणामस्वरूप अनुप्रस्थ दरारें होंगी।

6) स्टील पिंड के नोजल पर ऑक्सीजन जलने से बचने के लिए स्टील पिंड मोल्ड की निचली सतह के पीसने पर ध्यान दें, ताकि पिंड मोल्ड और चेसिस के बीच ढीले कनेक्शन के कारण पिंड शरीर के नोजल छोर पर अनुप्रस्थ दरारें से बचा जा सके और पिघले हुए स्टील के प्रवेश से फ्लैश बन सके जो स्टील पिंड के अनुदैर्ध्य संघनन संकोचन में बाधा डालता है।

7) पिंड मोल्ड की भीतरी दीवार की पीसने की क्षमता को मजबूत करें। यदि यह बहुत खुरदरा है और इसमें गंभीर दरारें और गड्ढे हैं, तो यह स्टील पिंड के सिकुड़ने में बाधा उत्पन्न करेगा और दरारें पैदा करेगा।

स्टील सिल्लियों को ठंडा करना और ढालना से निकालना

जब स्टील पिंड ठंडा होता है, तो भीतरी और बाहरी परतें एक ही समय में जमती नहीं हैं। जब बाहरी परत एक खोल में जम जाती है, तो अंदर का अघुलनशील पिघला हुआ स्टील बाहरी स्टील के खोल पर स्थैतिक दबाव डालता है, खोल को फाड़ने की कोशिश करता है। उसी समय, स्टील पिंड के जमने की प्रक्रिया के दौरान, क्योंकि सतह परत का तापमान अंदर की तुलना में तेज़ी से गिरता है, इसलिए भीतरी और बाहरी परतों के बीच एक बड़ा तापमान अंतर होता है। यह अंतर स्टील पिंड की भीतरी और बाहरी परतों के आयतन संकोचन को असंगत बनाता है। सतह परत का वह हिस्सा जो पहले सिकुड़ता है, उसे थर्मल तनाव उत्पन्न करने के लिए भीतरी परत के असंकुचित हिस्से द्वारा बाधित किया जाना चाहिए। इसके अलावा, जब स्टील को 650 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किया जाता है, तो एक संरचनात्मक परिवर्तन होता है, जिसके साथ आयतन का अचानक विस्तार होता है। अंदर और बाहर के बीच तापमान अंतर के अस्तित्व के कारण, यह आयतन विस्तार अनिवार्य रूप से एक ही समय में नहीं होगा। उदाहरण के लिए, सतही ऊतक का रूपांतरण हो चुका है और सामान्य शीतलन प्रक्रिया के अनुसार आयतन सिकुड़ता है, जबकि आंतरिक ऊतक रूपांतरण हो रहा है और आयतन फैलता है। विस्तारित आंतरिक परत अनिवार्य रूप से सतह परत को एक स्पष्ट तन्यता तनाव देगी। जब इन तीन तनावों का योग अनाज सीमा शक्ति से अधिक हो जाता है, तो स्टील पिंड में दरारें आ जाएँगी। दरारें अक्सर स्टील पिंड की त्वचा के नीचे दिखाई देती हैं और फोर्जिंग के दौरान सतही दरारों में विस्तारित हो जाएँगी। इसलिए, स्टील पिंडों के समय से पहले डिमोल्डिंग से बचना और पिंड के ठंडा होने और तापमान गिरने पर आयतन सिकुड़न के कारण होने वाले थर्मल तनाव को खत्म करना और धीमी गति से ठंडा होने के माध्यम से संरचनात्मक परिवर्तन के कारण होने वाले संरचनात्मक तनाव को खत्म करना आवश्यक है। जो उपाय किए जा सकते हैं उनमें शामिल हैं:

(1) चरण परिवर्तन के बाद स्टील पिंड को मोल्ड से निकालने के लिए एक उचित मोल्डिंग समय निर्दिष्ट किया जाना चाहिए।

(2) डिमोल्डिंग के बाद बारिश या नमी के संपर्क में आने से बचें।

स्टील सिल्लियों का गर्म वितरण और तापन

वास्तविक उत्पादन में, जब बड़े स्टील सिल्लियों को भट्ठी में गर्म करके ले जाया जाता है, तो स्टील सिल्लियों का सतही तापमान (पिंड निकाय के राइजर छोर से दूरी का एक तिहाई) 650 डिग्री सेल्सियस से अधिक होना मुश्किल होता है, और स्टील सिल्लियों की सतह परत को मूल रूप से पहचाना जा सकता है। विशेष रूप से, संरचनात्मक परिवर्तन स्टील सिल्लियों के नोजल छोर पर हुआ है। गर्म करने के दौरान, सतह की दरारें ऑस्टेनाइट अनाज सीमाओं की गहराई तक सीमित रहेंगी और अनाज सीमाओं के साथ आंतरिक में गहराई तक प्रवेश नहीं करेंगी जहां समावेशन समृद्ध होते हैं। 550 डिग्री सेल्सियस से अधिक सतह के तापमान वाले स्टील सिल्लियों को सीधे उच्च तापमान वाली भट्ठी में गर्म किया जा सकता है। गर्म करने के शुरुआती चरण में, भट्ठी में विकिरण और संवहन ताप हस्तांतरण विशेष रूप से मजबूत होता है, और स्टील सिल्लियों का सतही तापमान जल्दी से बढ़ जाता है। बाद के चरण में, जैसे-जैसे स्टील सिल्लियों का सतही तापमान बढ़ता है, विकिरण और संवहन ताप हस्तांतरण कम होता जाता है, और स्टील सिल्लियों के सतही तापमान की वृद्धि दर धीमी हो जाएगी। चूँकि हॉट-फीडिंग स्टील पिंड का नोजल सिरा राइजर सिरे से 100~150°C कम होता है, और नोजल सिरे का व्यास छोटा होता है, इसलिए नोजल सिरा सबसे तेजी से गर्म होता है और तापमान अंतर के कारण सबसे बड़ा थर्मल तनाव सहता है। जब स्टील पिंड को लगभग 750°C तक गर्म किया जाता है, तो चरण परिवर्तन होगा, जिससे संरचनात्मक तनाव पैदा होगा। वहीं, स्टील पिंड की प्लास्टिसिटी 550-750°C पर कम होती है। यदि हीटिंग दर बहुत अधिक है, तो बहुत बड़ा थर्मल तनाव और संरचनात्मक तनाव एक साथ लगाया जाएगा, जिससे स्टील पिंड की सतह पर चिकनी दरारें पड़ सकती हैं। जब स्टील पिंड को 750-1200°C तक गर्म किया जाता है, तो धातु की प्लास्टिसिटी तेजी से बढ़ जाती है, और संरचनात्मक तनाव और थर्मल तनाव गायब हो जाते हैं। उठाए जा सकने वाले उपायों में शामिल हैं:

(1) विलम्ब से बचने के लिए स्टील सिल्लियों की गर्म डिलीवरी और भट्टियों में लोडिंग।

(2) जब स्टील पिंड की सतह को 750°C तक गर्म किया जाता है, तो अत्यधिक तनाव से बचने के लिए दर यथासंभव धीमी होनी चाहिए।

(3) गर्म परिवहन वाले स्टील पिंड को चरण परिवर्तन के बाद गर्म किया जाता है ताकि पुनर्संयोजित स्तंभाकार क्रिस्टल में सुधार करके समावेशन और सूक्ष्म संकोचन गुहाओं के खतरों को कम किया जा सके।

(4) अपसेटिंग फायर का हीटिंग तापमान 1270 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ाया जाता है ताकि अवक्षेपित चरण को पूरी तरह से भंग किया जा सके, सूक्ष्म पृथक्करण में सुधार किया जा सके, संरचना को समरूप बनाया जा सके और स्टील पिंड की कास्ट संरचना प्लास्टिसिटी में सुधार किया जा सके। हालाँकि, ओवरबर्निंग से बचने और बहुत लंबे समय तक उच्च तापमान पर रहने से बचने के लिए अधिकतम हीटिंग तापमान (भट्ठी का तापमान) को 1270 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं होने देना आवश्यक है।

फोर्जिंग

बैक-अप रोलर स्टील सिल्लियों के लिए जिनकी सामग्री में दरारें पड़ने की संभावना है, प्रेस निप पर चैम्फरिंग को बहाल किया जाना चाहिए। छोटे विरूपण सतह विरूपण के माध्यम से, वेल्डिंग स्टील पिंड की सतह पर चमड़े के नीचे की सूक्ष्म दरारें जैसे दोष मौजूद हो सकते हैं, और साथ ही, सतह की धातु को कास्ट अवस्था से फोर्ज्ड अवस्था में बदल दिया जाता है, और उच्च तापमान प्लास्टिसिटी में काफी सुधार होता है, ताकि स्टील पिंड की सतह पर अपसेटिंग के दौरान दरारें पैदा न हों। चैम्फरिंग पिंड के शरीर से आयरन ऑक्साइड स्केल को भी हटा सकता है और आयरन ऑक्साइड स्केल के नीचे छिपी दरारों का जल्द से जल्द पता लगा सकता है। यदि सतह पर 100 मिमी से अधिक लंबाई वाली चिकनी दरारें हैं, तो उन्हें अपसेटिंग प्रक्रिया के दौरान दरारों को फैलने और गहरा होने से रोकने के लिए ऑक्सीजन उड़ाकर एक-एक करके हटाया जाना चाहिए।

अपसेटिंग प्रक्रिया के दौरान, स्टील पिंड के किनारों के बीच अवतल सतहों पर अक्सर दरारें दिखाई देती हैं। दरार विस्तार दिशा लगभग 45 डिग्री पर सीधी या तिरछी होती है, या दोनों का संयोजन होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि स्टील पिंड डालने के बाद, स्टील पिंड के किनारों में अच्छी गर्मी अपव्यय की स्थिति और तेजी से ठंडा होने की स्थिति होती है। किनारों के बीच अवतल सतह की तुलना में सर्द परत मोटी होती है, जो "सुदृढ़ीकरण रिब" के रूप में कार्य करती है। कुछ स्टील पिंडों के अपसेटिंग के दौरान, ड्रम का आकार स्पष्ट होने से पहले ही दरारें दिखाई दे चुकी होती हैं। दरारें ज्यादातर पिंड बॉडी के नोजल छोर पर होती हैं, उसके बाद पिंड बॉडी के मध्य भाग (ड्रम आकार का अधिकतम व्यास) पर होती हैं, और पिंड बॉडी के राइजर छोर पर दरारें शायद ही कभी दिखाई देती हैं।

स्टील पिंड की नोजल अंत सतह और अपसेटिंग कवर प्लेट (या एनविल) के बीच घर्षण के प्रभाव और स्टील पिंड के क्रॉस-सेक्शनल त्रिज्या में अंतर के कारण, अपसेटिंग के दौरान स्टील पिंड असमान रूप से विकृत हो जाता है, और स्टील पिंड की अक्षीय दिशा में एक बड़ा संपीड़न तनाव उत्पन्न होता है। स्टील पिंड की पार्श्व सतह पर परिधीय विरूपण क्षेत्र में असमान विरूपण के कारण, घेरा (स्पर्शरेखा) तन्य तनाव दिखाई देता है। तनाव क्रिस्टलीकरण दिशा के लंबवत कार्य करता है और सतह के करीब बड़ा हो जाता है। इसी समय, रेडियल संपीड़न तनाव कमजोर हो जाता है और सतह के करीब छोटा हो जाता है। अपसेटिंग विरूपण धातु के समान शक्ति तापमान से ऊपर किया जाता है, और अनाज सीमा विरूपण बड़ा होता है। साथ ही, स्टील सिल्लियों के सुविकसित स्तंभाकार कणों के कारण, बड़ी संख्या में धातु संबंधी दोष, गैर-धात्विक समावेशन और सूक्ष्म संकोचन छेद अक्सर कणों की सीमाओं पर जमा हो जाते हैं, जो स्तंभाकार कणों की सीमाओं को अलग कर देते हैं और कणों के बीच बंधन क्षमता को बहुत कम कर देते हैं। मैक्रोस्कोपिक अभिव्यक्ति यह है कि स्तंभाकार क्रिस्टल क्षेत्र की प्लास्टिसिटी कम है। जब तन्यता तनाव काफी बड़ा होता है, तो स्तंभाकार कणों की सीमा के समावेशन के कारण अंतर-दानेदार दरारें पैदा होंगी, जिससे सूक्ष्म दरारें बनेंगी, जो फिर फैलती हैं और जुड़कर बड़ी दरारें बनाती हैं, जो सतह के लंबवत होती हैं। यदि अपसेटिंग विरूपण की गति धीमी है, तो दरारें केवल स्तंभाकार क्षेत्र में ही फैल सकती हैं और सतह पर उच्च प्लास्टिसिटी क्षेत्र तक नहीं फैल सकती हैं। अपसेटिंग के दौरान, अक्ष पर 45° के कोण पर दिशा में अधिकतम कतरनी तनाव होता है, इसलिए स्टील सिल्लियों की सतह पर समावेशन से समृद्ध कम प्लास्टिसिटी क्षेत्र 45° के कोण पर तिरछी दरारों से ग्रस्त होता है। इसके अलावा, स्टील पिंड में मौजूद तनाव दरारें भी अतिरिक्त तन्यता तनाव की क्रिया के तहत स्टील पिंड की सतह पर बाहर की ओर फैल जाएंगी। जैसे-जैसे कमी की मात्रा बढ़ती है, उत्पादित ड्रम का आकार अनिवार्य रूप से धीरे-धीरे बढ़ेगा, जिसके परिणामस्वरूप साइड सतह पर परिधिगत तन्यता तनाव में वृद्धि होगी। ड्रम के सबसे बड़े भाग के बाहर मौजूदा सूक्ष्म दोषों पर तनाव की स्थिति एक महत्वपूर्ण मूल्य तक पहुँच जाती है, सूक्ष्म दरारें दिखाई देती हैं, और निरंतर उथल-पुथल साइड सतह पर अनुदैर्ध्य दरारें पैदा करती है। निम्नलिखित उपाय किए जा सकते हैं:

(1) चूँकि अपसेटिंग का उद्देश्य बढ़ाव और संघनन के अगले चरण के लिए फोर्जिंग अनुपात को बढ़ाना है, इसलिए संघनन प्रभाव बहुत छोटा है। फोर्जिंग प्रक्रिया तैयार करते समय, अपसेटिंग विरूपण को न अपनाना सबसे अच्छा है, और स्टील पिंड की लंबाई और फोर्जिंग अनुपात 3 से अधिक के साथ पिंड प्रकार को प्राथमिकता देना है, जैसे कि एक पिंड से दो टुकड़े बनाने की प्रक्रिया तैयार करना।

(2) तापमान असमान होने पर स्टील पिंड को गर्म करने के लिए भट्ठी में वापस लाया जाता है। क्योंकि प्रत्येक भाग का तापमान असमान होता है, प्रत्येक भाग की प्लास्टिसिटी अलग-अलग होती है, और विरूपण के दौरान संरेखण प्रभाव स्थानीय फाड़ का कारण बनता है।

(3) फोर्जिंग प्रक्रिया तैयार करते समय, विचार करें कि अपसेटिंग कमी राशि सामग्री प्लास्टिसिटी की स्वीकार्य सीमा से छोटी होनी चाहिए।

(4) स्टील पिंड को अपसेटिंग के लिए आवश्यक दबाव को कम करने के लिए सामग्री द्वारा अनुमत अधिकतम तापमान तक गर्म किया जाता है।

(5) अपसेटिंग करते समय, दबाने की गति यथासंभव धीमी होनी चाहिए, और अपसेटिंग के लिए हाइड्रोलिक प्रेस की अधिकतम क्षमता का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए।

(6) अपसेटिंग के लिए अवतल अपसेटिंग कवर का उपयोग करें। अवतल अपसेटिंग कवर प्लेट की अपसेटिंग प्रक्रिया के दौरान, अंत व्यास में वृद्धि लगभग पूरी तरह से साइड मेटल के फ़्लिपिंग के कारण होती है, और नोजल अंत की बाहरी सतह पर अतिरिक्त तन्यता तनाव फ्लैट अपसेटिंग कवर प्लेट की तुलना में छोटा होता है।

जब केडी को बाहर निकाला जाता है, तो पार्श्व सतह पर अनुप्रस्थ दरारें दिखाई देती हैं। यह माना जा सकता है कि जब फ़ीड राशि और कमी राशि बड़ी होती है, तो अक्ष केंद्र भाग का विरूपण बड़ा होता है, और पार्श्व सतह अक्षीय दिशा के साथ अधिक तन्यता तनाव के अधीन होती है। चूंकि विरूपण क्षेत्र के सामने और पीछे के हिस्से निहाई की सतह के संपर्क में नहीं हैं, इसलिए घर्षण प्रतिरोध का प्रभाव बहुत कम है। यदि यह कम प्लास्टिसिटी वाला क्षेत्र है जहाँ समावेशन अपेक्षाकृत केंद्रित हैं, तो सतह पर अनुप्रस्थ दरारें पैदा करना आसान है। मुख्य प्रतिवाद कमी की मात्रा और कमी दर को उचित रूप से नियंत्रित करना है, और लंबाई को बाहर निकालने के लिए हाइड्रोलिक प्रेस की अधिकतम क्षमता का उपयोग नहीं कर सकता है। केडी के दौरान, यदि स्टील पिंड की सतह में ही अच्छी प्लास्टिसिटी है, या यहाँ तक कि स्थानीय अनुप्रस्थ दरारें भी हैं, तो स्थानीय प्लास्टिक विरूपण के माध्यम से दरारें कुंद और चपटी हो सकती हैं।

चूंकि दरार की नोक की त्रिज्या शून्य हो जाती है और नोक का तनाव अनंत हो जाता है, इसलिए दरार बाद की फोर्जिंग विरूपण प्रक्रिया के दौरान तेजी से फैल जाएगी। इसलिए, चाहे वह अनुप्रस्थ दरार हो या अनुदैर्ध्य दरार, अगर दरार अपेक्षाकृत तेज है, तो इसे समय पर हटा दिया जाना चाहिए ताकि निरंतर फोर्जिंग में दरारों के विकास से बचा जा सके, जिससे स्टील पिंड गंभीर रूप से फट और स्क्रैप हो सकता है।

निष्कर्ष

बैकअप रोल स्टील सिल्लियों में फोर्जिंग दरारें ज्यादातर मामलों में कारकों के संयोजन के कारण होती हैं। दरारों का मूल कारण यह है कि दरार के स्रोत पर तनाव उस स्थान पर और काम करने की स्थितियों में स्टील की ताकत सीमा से अधिक है। इसलिए, दरारों को रोकने के लिए, प्रबंधन को मजबूत किया जाना चाहिए, स्टील की संरचना डिजाइन और नियंत्रण से शुरू होकर, स्टील में समावेशन को सख्ती से नियंत्रित करना, डालने, स्टील पिंड को ठंडा करने और गर्म करने की प्रक्रियाओं को सख्ती से नियंत्रित करना और एक उचित फोर्जिंग प्रक्रिया तैयार करना।