تولید کلاف گرم گرید SAE 4130 برای اولین بار در کشور توسط فولاد مبارکه

علیرضا مولوی‌زاده با اشاره به اینکه تولید گریدهای جدی و با ارزش‌افزوده بالا یکی از راهبردهای اصلی فولاد مبارکه است، گفت: این آلیاژ قابلیت ماشین‌کاری مناسبی را پیش از عملیات حرارتی نهایی آن دارد.

امکان استفاده از این گرید در تولید دو گرید 34CrMo4 و Mo40

بابک شهریاری، رئیس واحد طراحی محصول نیز در این باره اظهار کرد: با توجه به آنالیز نزدیک این گرید به گریدهای 34CrMo4 و Mo40 ولی با کربن، منگنز و کروم پایین‌تر، از این گرید می‌توان در تولید و کاربردهای دو گرید فوق‌الذکر نیز استفاده کرد؛ درعین‌حال از مزایای نرم‌تر بودن و جوش‌پذیری بهتر آن نیز بهره برد.

بررسی خواص مکانیکی این گرید مطابق استاندارد AISI آمریکا

حامد تمیزی‌فر، کارشناس واحد طراحی محصول هم با اشاره به مختصات فنی این گرید گفت: خواص مکانیکی این گرید مطابق استاندارد AISI آمریکا بررسی می‌شود و استحکام تسلیم کلاف تولیدی پس از انجام عملیات حرارتی به بیش از 690 مگاپاسکال و استحکام نهایی آن به حداقل 865 مگاپاسکال افزایش خواهد یافت. ضمن آنکه افزایش طول آن لازم است حداقل 7 درصد باشد.

به گفته این کارشناس طراحی محصول فولاد مبارکه برخی از کاربردهای متداول این گرید عبارت‌اند از: ساخت خودرو و قطعات مرتبط با آن مانند کلاچ؛ مخازن تحت‌فشار؛ ابزارهای ماشینی و پمپ‌ها؛ صنایع نفت و گاز؛ صنایع کشاورزی.

وی ادامه داد عملیات حرارتی این گرید دارای مراحل آنیل، کوئنچ و تمپر است.

1-آنیل: این فرایند در دمای 860 درجه سانتی‌گراد و به مدت‌زمان مناسب انجام می‌شود. با این فرایند نرمی ورق یا کلاف به میزان بسیار زیادی کم می‌شود تا تراشکاری آن انجام شود.

2- کوئنچ: محصول برش‌خورده مجدداً در دمای 815 تا 870 درجه سانتی‌گراد، آستنیته شده و سپس در روغن و برای ضخامت‌های سنگین‌تر در آب کوئنچ خواهد شد.

3-تمپر: عملیات تمپرینگ گرید SAE 4130 بر اساس نیازمندی مشتری و استحکام موردنیاز نهایی، متغیر خواهد بود و این مقدار بین 398 تا 565 متغیر است. گفتنی است به‌منظور جلوگیری از تُردی این فولاد از تمپر آن در دماهای بین 200 تا 420 درجه سانتی‌گراد جلوگیری می‌گردد.

تولید گرید جدید؛ به‌صورت موفقیت‌آمیز و بدون هیچ نوع خسارت

سید محمود مانی، مهندس فرایند نورد گرم هم در این زمینه اظهار داشت: این محصول حاوی مقدار ماکزیمم کربن C=0.33 و همچنین مقادیر خاصی برای عناصری نظیر Si، Mn و Cr بود که در مجموع میزان کربن معادل آن را در حد 0.7 قرار داده بود؛ بنابراین از نظر آنالیز و مشخصات خاص این محصول و نبود سابقه قبلی تولید آن در نورد گرم و همچنین با توجه به مقادیر بالای دماهای نورد این محصول و ضخامت 6 میلی‌متری آن، الزاماً باید بررسی‌های اولیه و تست و شبیه‌سازی تولید محصول با مشخصات موردنظر انجام می‌گرفت تا امکان بروز ریسک‌های احتمالی نظیر اینکالیا که علاوه‌بر خسارت تجهیزاتی، باعث تحمیل توقفات طولانی به خط تولید می‌گردد و همچنین تولید محصول نامنطبق که عدم رضایتمندی مشتری را در پی دارد، کاهش یابد.

 مانی خاطرنشان کرد: در ادامه، مقادیر فرایندی لازم از قبیل تنظیمات در قسمت‌های مختلف خط نورد گرم از کوره‌های پیشگرم تا کلاف‌پیچ‌ها به‌گونه‌ای که تولید این محصول به‌طور نرمال و پایدار جریان یابد، تعیین و اعمال گردید و ابتدا دو کلاف از آن به‌صورت آزمایشی و با انجام کنترل‌های لازم به‌صورت موفقیت‌آمیز و بدون هیچ نوع خسارتی انجام گرفت. این محصول مطابق کمپین نورد گرم و با توجه به ابعاد و آنالیز آن در نوع برنامه‌های گروه سخت ضخامت پایین نورد گرم قرار گرفت و در ادامه و بر اساس نتایج واقعی حاصل از تولید آزمایشی، روش تولید این گرید جدید نهایی گردید و عملاً این گرید در زمره تولیدات واحد نورد گرم قرار گرفت.

تولید گرید جدید؛ حاصل تلاش و همکاری دوستانه همه همکاران مرتبط

مسعود نصیری، مدیر خط نورد گرم فولاد مبارکه نیز ضمن قدردانی از حمایت‌های مدیریت ارشد سازمان و مدیر ناحیه نورد گرم در تولید گریدهای جدید، این دستاورد را حاصل تلاش و همکاری دوستانه همه همکاران مرتبط در تمامی نواحی فولاد مبارکه و خاصه نورد گرم، شامل بخش‌های تولید، تعمیرات، کنترل پروسس، کنترل کیفی و برنامه‌ریزی عنوان نمود و ابزار امیدواری کرد در ادامه این فرایند با تولید سایر گریدهای موردنیاز صنعت کشور، از واردت این قبیل فولادها بی‌نیاز شویم و از خروج ارز نیز جلوگیری شود.

تولید گریدهای جدید در راستای سیاست تولید گریدهای ویژه و تأمین نیازهای صنایع کشور

محمدعلی شفیعی، رئیس دفتر فنی فولادسازی نیز در خصوص نحوه تولید این گرید در ناحیه فولادسازی و ریخته‌گری مداوم فولاد مبارکه اعلام داشت: در راستای سیاست تولید گریدهای ویژه و تأمین نیازهای صنایع کشور، پروژه تولید گرید SAE4130 در دستور کار قرار گرفت و پس از طراحی کارت ساخت مربوطه با عنوان گرید داخلی 4898 از سوی کارشناسان دفتر فنی ناحیه فولادسازی و ریخته‌گری مداوم طراحی فرایند تولید در ناحیه فولادسازی و ریخته‌گری مداوم با توجه به شرایط کاری در دفتر فنی تولید انجام پذیرفت و دستورالعمل‌های مربوطه تهیه شد.

انجام فرایندها با دقت لازم و تأیید واحد کنترل کیفی

منصور سنایی‌نژاد، مهندس فرایند ناحیه فولادسازی و ریخته‌گری مداوم نیز با اشاره به نکات مهم در تولید این گرید با توجه به آنالیز شیمیایی خاص آن گفت: ابتدا با توجه به اینکه سولفور ذوب بسیار پایین است استفاده از آهن اسفنجی با سولفور پایین لازم است. بر همین اساس، با دقتی که در این خصوص لحاظ شد، با کمترین سولفور، ذوب مذکور در کوره آماده شد. گام بعدی شارژ فروکروم و مولیبدن در کوره و مسائل مربوط به کنترل آنالیز بود که با موفقیت و همکاری واحد کوره‌های قوس الکتریکی انجام شد. پس از آن با توجه به اینکه شرایط کابردی گرید خاص است، لازم بود که در واحد متالورژی ثانویه فرایندهای سولفورزدایی و کلسیم تریتمنت انجام گیرد و پس از آن در واحد گاززدایی فرایند حذف هیدروژن از ذوب مذکور انجام شود. فرایندهای مذکور با دقت لازم انجام و مورد تأیید واحد کنترل کیفی قرار گرفت. پس از آن، در واحد ریخته‌گری با برنامه‌ریزی به‌عمل‌آمده ابتدا جداول آب و اسیلاتور توسط دفتر فنی تولید طراحی گردید و پودر قالب مناسب انتخاب شد؛ سپس با اهتمام کارکنان واحد تولید ریخته‌گری و نظارت دقیق بر آن، تختال‌های این گرید با موفقیت تولید و جهت انجام فرایندهای بعدی آماده شد.

در پایان، علیرضا مولوی‌زاده، مدیر متالورژی و روش‌های تولید فولاد مبارکه، از همکاری تمامی کارکنان زحمتکش شرکت فولاد مبارکه و به‌خصوص مدیریت و کارکنان نواحی فولادسازی، نورد گرم، برنامه‌ریزی تولید، فروش، آزمایشگاه و کنترل کیفی در تولید این محصول استراتژیک تشکر کرد.