Mặt bích thép là một thành phần quan trọng trong hệ thống đường ống công nghiệp, đặc biệt trong các lĩnh vực yêu cầu độ an toàn và độ bền cao như dầu khí, hóa chất, năng lượng và đóng tàu. Trong số các phương pháp chế tạo mặt bích, rèn (forging) là quy trình được đánh giá cao nhờ khả năng tạo ra sản phẩm có cơ tính vượt trội, cấu trúc kim loại đồng nhất và khả năng chịu áp lực tốt.
Quy trình rèn mặt bích cần đáp ứng nhiều yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt để đảm bảo sản phẩm cuối cùng đạt chuẩn chất lượng và phù hợp với điều kiện vận hành. Dưới đây là 5 yêu cầu kỹ thuật then chốt trong quy trình này.
1. Lựa chọn nguyên liệu đầu vào
Chất lượng của mặt bích rèn phụ thuộc trực tiếp vào nguyên liệu thép được sử dụng. Việc lựa chọn nguyên liệu không chỉ dựa trên thành phần hóa học mà còn phải xét đến:
-
Thành phần hóa học: Hàm lượng nguyên tố hợp kim, tạp chất, khí hòa tan và các nguyên tố dư phải tuân thủ tiêu chuẩn kỹ thuật, đồng thời đảm bảo độ đồng đều phân bố.
-
Quy trình luyện kim: Thép hợp kim cường độ cao, thép không gỉ và thép chịu nhiệt thường được sản xuất qua lò hồ quang kết hợp tinh luyện bằng phương pháp ESR hoặc VAR.
-
Hình thức cung cấp: Bao gồm phôi đúc, thanh rèn, thanh cán, hoặc tấm phẳng; cần đảm bảo hướng thớ kim loại phù hợp với yêu cầu phân bố dòng chảy của sản phẩm.
-
Tỷ lệ rèn: Đảm bảo mức biến dạng đủ lớn (thường tỷ lệ > 6–8 đối với phôi lớn) để loại bỏ cấu trúc đúc và tăng cơ tính.
-
Tính chất cơ học: Bao gồm độ bền kéo, giới hạn chảy, độ dẻo, độ dai va đập, khả năng chống mỏi và chống ăn mòn ứng suất.
-
Tổ chức vi kim và đại thể: Yêu cầu kiểm soát kích thước hạt, độ sạch và hạn chế tối đa khuyết tật như tách lớp, rỗ khí, nứt hoặc tạp xỉ.
2. Yêu cầu về hình dạng, kích thước và bề mặt
Sau khi có nguyên liệu đạt chuẩn, công đoạn rèn cần đảm bảo sản phẩm có hình dạng, kích thước và chất lượng bề mặt đáp ứng bản vẽ thiết kế.
-
Hình dạng & kích thước: Phải gần với kích thước thành phẩm nhất có thể để giảm lượng gia công cơ khí sau này.
-
Dung sai: Được xác định dựa trên tiêu chuẩn kỹ thuật và yêu cầu lắp ghép.
-
Bề mặt: Không được có các khuyết tật như nứt, vết gấp, bong lớp, cháy bề mặt hoặc rỗ khí.
3. Yêu cầu về cấu trúc và cơ tính
Cấu trúc và cơ tính của mặt bích rèn quyết định khả năng làm việc của sản phẩm:
-
Cấu trúc đại thể: Dòng chảy kim loại (flow line) cần được phân bố hợp lý để tối ưu độ bền.
-
Cấu trúc vi mô: Kiểm soát kích thước hạt, loại bỏ các pha không mong muốn, tránh phân tách cacbit hoặc dạng cấu trúc bất thường.
-
Cơ tính ở nhiệt độ phòng: Bao gồm giới hạn bền, độ dẻo, độ cứng, độ dai va đập, độ bền mỏi.
-
Cơ tính ở nhiệt độ cao: Với các ứng dụng đặc biệt, cần đáp ứng thêm khả năng chịu nhiệt lâu dài, chống rão, chống mỏi nhiệt và ổn định tổ chức.
4. Xử lý nhiệt và kiểm tra không phá hủy
-
Xử lý nhiệt: Tùy loại vật liệu, có thể tiến hành nhiệt luyện sơ bộ (normalizing, annealing) hoặc nhiệt luyện cuối cùng (quenching & tempering). Thép rèn thường cung cấp ở trạng thái đã qua xử lý nhiệt sơ bộ.
-
Kiểm tra không phá hủy (NDT): Bao gồm siêu âm (UT), từ tính (MT) và thẩm thấu huỳnh quang (PT) để phát hiện khuyết tật bên trong hoặc bề mặt mà kiểm tra thông thường không thấy được.
-
Vị trí kiểm tra: Tập trung vào các vùng chịu lực lớn hoặc điểm yếu theo thiết kế.
5. Các yêu cầu kỹ thuật bổ sung
-
Quy trình kiểm tra đặc biệt: Với các sản phẩm quan trọng (ví dụ trong hàng không, dầu khí), nguyên liệu và thành phẩm có thể phải kiểm tra siêu âm ngay từ giai đoạn phôi để loại bỏ khuyết tật tiềm ẩn.
-
Thử nghiệm lặp lại: Nếu kết quả kiểm tra không đạt, cần đánh giá nguyên nhân và quyết định có cho phép thử lại hay không, đặc biệt với các khuyết tật luyện kim nghiêm trọng như "white spot" thì bắt buộc loại bỏ.
-
Điều kiện cung cấp nguyên liệu: Có thể yêu cầu gia công bề mặt hoặc xử lý nhiệt trước khi đưa vào rèn.
Kết luận
Quy trình rèn mặt bích là sự kết hợp giữa lựa chọn nguyên liệu chất lượng cao, kiểm soát chặt chẽ các bước gia công, và đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật từ hình dạng, kích thước, bề mặt đến cơ tính.
Tại Sunjin Metals Vina (SJM Vina), chúng tôi chuyên cung cấp ống thép, mặt bích thép và phụ kiện có xuất xứ 100% từ Hàn Quốc, đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế, đảm bảo độ bền, độ an toàn và khả năng vận hành trong các điều kiện khắc nghiệt.
Thông tin công ty
Sunjin Metals Vina (SJM Vina)
Địa chỉ: 628 Lê Hồng Phong, Phường 10, Quận 10, TP. Hồ Chí Minh
Hotline: +84 33 4233 127
Email: sjmvina@sunjinmetal.com
Website: www.sjmvina.com.vn
Số lần xem: 28