야금 중공업 분야에서 합금강 단조품의 품질은 장비 운용 안정성과 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 산시성 웨이난에 위치한 중금속공공장(이하 "고객"이라 부름)은 단조품의 내부 구조가 고르지 않고, 기계적 특성의 큰 변동, 그리고 주요 부품 생산 중 재료 낭비로 인한 큰 가공 허용 빈도 등의 문제에 직면했습니다. 안정적이고 일관된 합금강 단조 솔루션이 긴급히 필요했습니다.

사건 요약

이 고객은 주로 금속 가공 장비의 핵심 부품을 제조하며, 압연 밀 프레임과 기어 샤프트와 같은 고부하 조건에서 합금강 단조를 사용합니다. 과거 고객이 사용한 단조기는 열처리 후 경도 분포가 고르지 않고 충격 인성이 부족해 낮은 수율과 이후 가공 시 빈번한 비정상적인 공구 마모가 발생하여 생산 사이클 시간과 비용 통제에 심각한 영향을 미쳤습니다. 광범위한 비교 끝에 고객은 결국 저희(Jianing Forging)와 협력하여 특정 재료 등급과 열처리 요구사항에 맞춘 전문 개발을 수행하기로 결정했습니다.

고객의 고충

1. 내부 미세구조 일관성 저하: 원래 단조품의 단조 후 입자 크기 제어가 불안정하여 거칠면 면적이 기계적 분산이 높고 일부 배치에서는 충격 인성이 약 15% 떨어집니다.
2. 과도한 가공 허용 시간: 단조의 변형 제어가 부족해 고객은 더 많은 가공 허용 시간을 예약해야 하며, 이는 재료 활용률이 낮고 고철 조각당 비용이 증가하는 결과를 초래합니다.
3. 명백한 열처리 변형: 담냉 후 편차율이 높아 가공 사이클을 연장하기 위해 추가 직선 작업이 필요합니다.
4. 촉박한 납품 시간: 야금 중화공장 장비의 유지보수 기간이 짧으며, 단조품의 적시 납품에 대한 엄격한 요구사항이 있습니다.

제품 장점

이러한 문제를 해결하기 위해 Jianing Forging은 다음과 같은 맞춤형 솔루션을 제공합니다:

1. 비교적 정확한 온도 조절 단조 공정: 다단계 가열 + 온도 조절 단조 기술과 특수 공구를 결합하여 성형 중 단조가 균일한 결 정제를 달성하도록 돕습니다. 빌릿 온도와 변형 속도를 실시간으로 모니터링함으로써 7단계에서 8단계 사이의 결정립 크기를 안정적으로 조절하여 기계적 특성 변동을 줄입니다.

2. 근접 성형 설계: 고객의 실제 블랭크 도면을 바탕으로 단조 파팅 라인과 여유 분포를 최적화하여 단일 측 가공 여유량을 기존의 15mm에서 8mm~10mm로 줄여 재료 활용도를 12% 이상 개선하고 이후 가공 작업 시간을 단축합니다.

3. 모의 보조 열처리: 유한 요소 시뮬레이션 소프트웨어를 사용해 담냉 변형 추세를 예측하고, 담냉 매체 선택과 용액 주입 방법을 조정하며, 변형을 0.5% 이내로 유지하며 추가 직선 가공 없이 경화층의 균일한 깊이를 보장하는 데 도움을 줍니다.

4. 전체 공정 제어: 원자재 창고 검사 및 단조 공정 기록부터 열처리 곡선 모니터링에 이르기까지, 완전한 데이터 추적성이 제공됩니다. 사전 예약 시스템과 결합하여 기존 납품 주기를 15%~20% 단축하여 고객의 긴급한 유지보수 요구를 충족시킵니다.

이러한 조치를 통해 합금강 단조로 전환한 후 완제품 비율이 82%에서 95%로 증가했고, 단일 부품 가공 시간이 약 25% 단축되었으며, 전체 비용도 약 10% 감소했습니다. 현재 양측은 장기적이고 안정적인 협력 관계를 구축했으며, 이 단조 솔루션은 유사한 야금 중화재 공장들 사이에서 강한 복제 효과를 보입니다.