國(guó)內(nèi)主要制釬企業(yè)的錐形釬對(duì)比分析

楊云，胡如好，李永金

（首鋼貴鋼公司 釬鋼事業(yè)部，貴州 貴陽(yáng) 550005）

當(dāng)前，錐形釬和鋼鐵行業(yè)一樣市場(chǎng)低迷、需求萎縮，據(jù)釬協(xié)不完全統(tǒng)計(jì)，2016年錐形釬國(guó)內(nèi)市場(chǎng)容量不到5萬(wàn)噸，幾十家制釬企業(yè)，為分到一杯羹，使出渾身解數(shù)，搶占市場(chǎng)，以求得生存，競(jìng)爭(zhēng)慘烈。通過對(duì)錐形釬銷售市場(chǎng)走訪和客戶信息的反饋，目前市場(chǎng)和使用者比較認(rèn)可的主要是貴陽(yáng)首鋼貴鋼、以及國(guó)內(nèi)幾家規(guī)模相對(duì)較大的專業(yè)廠家的產(chǎn)品。近期我們對(duì)上述廠家的產(chǎn)品進(jìn)行了一些檢測(cè)分析和現(xiàn)場(chǎng)鑿巖試驗(yàn)，供客戶選擇和廠家改進(jìn)提供參考。

1 錐形釬產(chǎn)品及各部份的名稱

錐形釬各部分的名稱見圖1。

圖1

2 首鋼貴鋼等四個(gè)專業(yè)制釬企業(yè)錐形釬產(chǎn)品情況

2.1 貴鋼等四家錐形釬產(chǎn)品照片

照片1中釬桿是各主要專業(yè)廠家在國(guó)內(nèi)銷售使用的質(zhì)量水平最好的產(chǎn)品即所謂的“GIII釬”，從上往下依次標(biāo)注為：第一支“A廠”釬桿，簡(jiǎn)稱“A釬桿”，表面噴涂（紫色）防腐；第二支“B廠”釬桿，簡(jiǎn)稱“B釬桿”，表面浸油防腐；第三支為貴陽(yáng)“首鋼貴鋼GIII釬”，簡(jiǎn)稱“貴鋼GIII釬”，表面浸油防腐；第四支為“C廠”釬桿，簡(jiǎn)稱“C釬桿”，表面噴涂（灰色）防腐。

2.2 貴鋼等四家錐形釬產(chǎn)品外觀情況

圖2 四家錐形釬產(chǎn)品照片

貴鋼 GIII錐形釬桿體表面有“GIII”和“數(shù)字”編碼標(biāo)識(shí)，見照片2，通過編碼實(shí)現(xiàn)軋制和制釬的過程追溯，同時(shí)釬肩的對(duì)稱面上壓有羅馬數(shù)字“III”和“G”標(biāo)識(shí)見照片3。其余三家產(chǎn)品桿體和釬具處均有相應(yīng)標(biāo)識(shí)，這里不再一一介紹。

2.3 錐體加工差異

錐體加工差異見圖5。

圖3 貴鋼GIII釬肩對(duì)稱面標(biāo)識(shí)

圖4 貴鋼GIII釬肩對(duì)稱面標(biāo)識(shí)

圖5

3 材質(zhì)成分

表1

通過光譜分析，四家錐形釬的材質(zhì)為：貴鋼－55SiMnMo，A 釬桿－55SiMnMo，B 釬桿－55SiMn-Mo，C 釬桿－40SiMnCrNiMo。

4 中空鋼

中空鋼的工藝及尺寸見表2。

表2

5 釬肩兩側(cè)同軸度和后r

釬肩兩側(cè)同軸度和后r見表3。

表3

6 制釬工藝

釬制工藝見表4。

表4

7 金相組織

金相組織見圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖13。

圖6 A釬桿基體

圖7 A釬桿內(nèi)襯管

圖8 B釬桿基體

圖9 B釬桿內(nèi)襯管

圖10 貴鋼GIII釬基體

圖11 貴鋼GIII內(nèi)襯管

圖12 C釬桿基體

8 現(xiàn)場(chǎng)鑿巖壽命

為了解貴鋼等四個(gè)專業(yè)廠家錐形釬在現(xiàn)場(chǎng)鑿巖的使用壽命和失效情況，安排了試驗(yàn)人員在云南大紅山鐵礦進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)鑿巖的跟蹤對(duì)比試驗(yàn)，貴鋼GIII釬以297.9m的平均鑿巖壽命位列第一，見圖6。

（1）具體鑿巖進(jìn)尺壽命、失效位置及斷口形式見表5。

表5 （釬桿規(guī)格：H22×3m）

圖14 貴鋼等四個(gè)專業(yè)廠家錐形釬現(xiàn)場(chǎng)平均鑿巖壽命

（2）釬桿桿體斷裂

釬桿桿體斷裂的斷口圖片見圖15、圖16、圖17、圖18。

（3）失效分析

從釬桿失效位置上看，尾柄和桿體斷裂的比例較高，基本上都達(dá)到50%左右，與市場(chǎng)用戶反饋一致。尾柄斷裂原因比較復(fù)雜，與釬桿尾柄擴(kuò)孔加工（加熱→擴(kuò)孔→整形）尺寸變化、釬肩兩側(cè)同軸度、釬肩后r尺寸、鑿巖機(jī)六方套尺寸及其與釬肩后r配合的R等因素有關(guān)；桿體斷裂主要受釬桿內(nèi)在質(zhì)量和使用操作的影響。

從失效斷口上看，55SiMnMo材質(zhì)釬桿外疲勞斷口比例較大，疲勞源均在斷面的棱角上，其原因主要是釬桿棱角受損傷所致。同時(shí)，我們做過試驗(yàn)，在釬桿的棱角上用線切割切1 mm深的口，在高頻疲勞壽命機(jī)上進(jìn)行拉壓試驗(yàn)，拉壓次數(shù)只有幾萬(wàn)次時(shí)，釬桿就從切口處斷裂；沒有切口的釬桿，拉壓次數(shù)一般都在幾十萬(wàn)次。因此，無(wú)論是企業(yè)生產(chǎn)加工還是操作者的現(xiàn)場(chǎng)鑿巖使用，都要加強(qiáng)對(duì)釬桿棱角的保護(hù)，避免棱角受損，以確保釬桿正常的使用壽命。早期的內(nèi)疲勞斷裂失效，原因主要是原材料方面的問題，企業(yè)要加強(qiáng)對(duì)內(nèi)襯管、內(nèi)襯管與基體的結(jié)合以及鋼的純凈度控制，確保內(nèi)在質(zhì)量。

圖15 貴鋼GIII釬

圖16 A釬桿

圖17 B釬桿

圖18 C釬桿

9 結(jié)論

通過上述對(duì)比分析，首鋼貴鋼GⅢ錐形釬在中空鋼軋制工藝及裝備上經(jīng)過一系列的改進(jìn)和優(yōu)化后，中空鋼內(nèi)在質(zhì)量進(jìn)一步提升，同時(shí)在制釬方面也在持續(xù)不斷地優(yōu)化，產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定，使其在國(guó)內(nèi)同檔次的產(chǎn)品中處于領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。同時(shí)近期市場(chǎng)反饋：功率大、效率高的S82鑿巖機(jī)，多家使用單位分別配用了市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品，反映只有“首鋼貴鋼的GⅢ釬”效果最好。與其他制釬企業(yè)相比，首鋼貴鋼以其獨(dú)有的國(guó)企優(yōu)勢(shì)，在錐形釬的技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品質(zhì)量提升及轉(zhuǎn)型發(fā)展上，大力投入，繼續(xù)引領(lǐng)國(guó)內(nèi)釬具行業(yè)的發(fā)展。