馬鋼輪軸研發(fā)團隊堅持“四化”導向，強化算賬經(jīng)營和精益研發(fā)，瞄準車輪、車軸熱處理產(chǎn)能瓶頸，大施技術(shù)創(chuàng)新手段，實現(xiàn)了攻關(guān)新突破，譜寫出一曲輪軸高效化生產(chǎn)的技術(shù)創(chuàng)新之歌。
車輪熱處理效率提升10%
馬鋼車輪年產(chǎn)設(shè)計能力為70萬件。2023年達到60萬件，創(chuàng)造有史以來的最好成績。車輪產(chǎn)能以最普通的840mm直徑貨車輪計算，而實際生產(chǎn)包括直徑915/970/1050/1250mm等眾多產(chǎn)品，且其他工藝較貨車輪也復雜很多，尤其是熱處理工序，當生產(chǎn)直徑大于1000mm的產(chǎn)品時，效率明顯降低，導致其產(chǎn)能低于軋鋼工序，造成軋制毛坯時的堆料，影響了車輪產(chǎn)能。
如何提高車輪熱處理產(chǎn)能，優(yōu)先考慮縮短加熱時間，但是這存在技術(shù)風險。如果處理不好，就會造成原始軋態(tài)組織無法消除，導致質(zhì)量不符合標準。
一邊是年產(chǎn)60萬件的目標重擔，一邊是可能存在的風險。如何破局？馬鋼交材與馬鋼技術(shù)中心成立車輪熱處理專項攻關(guān)團隊，科學謀劃，精益設(shè)計，毅然選擇了前者。
“同樣一件車輪放在1000℃的爐子里和放到800℃的爐子里，要加熱到800℃，前者更快，但風險是前者會出現(xiàn)加熱超溫。如果通過調(diào)整加熱溫度和時間，則完全可使在避免風險。”技術(shù)中心車輪研究所首席研究員趙海介紹。
研發(fā)團隊開展加熱爐加熱方式靶向攻關(guān)。溫度必須低于材料的晶粒粗化溫度！
為了摸清不同材質(zhì)車輪的粗化溫度，攻關(guān)人員針對美標產(chǎn)品、歐標產(chǎn)品、鐵標產(chǎn)品等不同產(chǎn)品，開展了系統(tǒng)的實驗室試驗，逐一檢測出粗化溫度明確工藝關(guān)鍵控制點。加熱溫度訂好了，加熱時間怎么設(shè)計？研發(fā)團隊采用黑匣子測溫技術(shù)，一遍一遍試，從一小時、半小時、十分鐘、五分鐘，控制時間越來越精確。
通過協(xié)同高效攻關(guān)，熱處理加熱時間降低約半小時，熱處理效率提升10%，產(chǎn)能提升5%。
車軸噸鋼能耗降低170元
馬鋼車軸產(chǎn)線產(chǎn)能設(shè)計約4萬件，投產(chǎn)以來，85%以上車軸熱處理工藝為“正火+回火”，“兩次正火+回火”工藝。
車軸通過懸掛式連續(xù)熱處理爐進行熱處理，車軸按預定“節(jié)拍”連續(xù)經(jīng)過正火加熱爐、冷卻室、回火爐。“節(jié)拍”決定熱處理總時間，從而決定熱處理能耗。
然而近年，隨著市場對馬鋼高端車軸產(chǎn)品的青睞，車軸產(chǎn)能放量，及節(jié)能降耗“綠色化”生產(chǎn)對“節(jié)拍提速”提出了新的迫切要求，攻克“節(jié)拍”瓶頸勢在必行！
馬鋼交材與馬鋼技術(shù)中心“一拍即合”，組成車軸熱處理聯(lián)合攻關(guān)組，開展全工藝全時段工藝攻關(guān)。
“以往采用的經(jīng)驗方法進行熱處理工藝設(shè)計，根據(jù)車軸規(guī)格不同熱處理節(jié)拍設(shè)定為8~10min加熱、冷卻、回火時間明顯過剩，“節(jié)拍”過慢會導致熱處理時間長、能耗高；要設(shè)計科學精準的熱處理制度，必須從產(chǎn)品特性和工藝系統(tǒng)研究。”技術(shù)中心車輪研究所主任研究員于文壇介紹。
聯(lián)合攻關(guān)團隊基于車軸相變進程和裝備特點，對車軸徑向、軸向性能、組織、成分分布分析，確定了影響性能均勻性的關(guān)鍵影響因素，通過實物車軸在線“黑匣子”測試，確認加熱、冷卻過程的相變結(jié)束時間，結(jié)合工藝-性能關(guān)系研究結(jié)果，優(yōu)化了車軸熱處理工藝。
攻關(guān)組進行了現(xiàn)場工業(yè)性驗證以及實驗室正火、回火保溫時間對車軸組織性能的影響規(guī)律研究，驗證了優(yōu)化車軸熱處理工藝的可行性、可靠性，最終實現(xiàn)了全規(guī)格車軸熱處理節(jié)拍的統(tǒng)一。
在此基礎(chǔ)上，攻關(guān)組構(gòu)建了極致高效的生產(chǎn)工藝體系，形成了車軸熱處理“節(jié)拍”縮短控制技術(shù)、車軸熱處理“節(jié)拍”統(tǒng)一控制技術(shù)、車軸通體性能均勻性控制技術(shù)、車軸“路徑轉(zhuǎn)換優(yōu)化”技術(shù)。
通過熱處理工藝技術(shù)攻關(guān)，車軸噸鋼能耗直接降低了170元，性能一次檢驗合格率提高13.57%。
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