奥钢联集团是一家全球活跃的跨国集团,主要生产、加工和深入开发高质量的钢铁产品,其在全球50多个国家拥有约500家公司。奥钢联集团精密带钢瑞典公司专注于研发和生产用于压缩机阀片的高品质精密带钢。瑞典公司的钢铁产品使用“乌特赫姆”(Uddeholm)品牌在全球范围内销售。奥钢联集团位于瑞典的工厂拥有近60年的压缩机阀片带钢生产经验。同时,奥钢联集团生产的专业带钢也用于诸如包括剃须刀片、纺织针钩针、造纸和印刷用刮刀和手术刀刀片等其他行业。
品牌历史位于瑞典的乌特赫姆带钢生产基地拥有350多年的开发和生产高品质钢材的历史。奥钢联集团发展历程中的重要里程碑如下:
1670年约翰·博罗森建立了蒙克福斯工厂,首次开始锻造生产。
1829年乌特赫姆有限公司收购了蒙克福斯工厂。
1886年成功开始冷轧生产。
1905年开始为美国波士顿的吉列公司提供用于生产剃须刀片的冷轧碳钢。
1960年乌特赫姆成为压缩机制造商中高抗疲劳阀片材料的知名供应商。
1991年乌特赫姆有限公司(包括蒙克福斯工厂)并入奥地利伯乐钢铁有限公司,成立伯乐-乌特赫姆有限公司。
2007年伯乐-乌特赫姆有限公司并入奥钢联集团(voestalpine)。
2015年公司正式更名为奥钢联精密带钢有限公司,并继续延用乌特赫姆品牌。
乌特赫姆阀片钢UHB 20C和SS716是标准牌号,由乌特赫姆首次注册使用,迄今已有近60年的生产历史。大多数高端压缩机阀片都是由这两种钢带冲裁和滚抛加工而成。UHB 20 C是一种高碳钢,类似于AISI 1095,而SS716是一种改良的AISI 420,它是一种马氏体不锈钢。压缩机高效节能的最新发展趋势是家电行业对新型阀片钢迫切需求的直接原因。迫于国内和国际上对减少能源消耗立法的压力,压缩机主机厂也急于寻求最佳的解决方案。出于这个原因,冰箱和空调压缩机厂家在设计新型压缩机时,正在从最可靠的供应商那里优选高质量的阀片材料,以满足设计要求。设计者想得到一种由新型材料制造的阀片,以确保其能够在极端条件下运行寿命更长。新型材料的高抗疲劳强度和低噪音性能,是满足设计要求的最重要的因素。奥钢联集团最新研发的牌号Flap-X,可很好地满足更高抗疲劳和更优阻尼性能的设计要求。在2015年推向市场以后,Flap-X已经成功通过大量测试,并被世界各地的众多压缩机和阀片制造商所信赖。
材料性能材料的技术参数如下表所示。
高精度生产和质量控制钢铁材料满足特殊应用的功能特性依赖于大量的工艺因素。成品状态的阀片钢本质上是一种先进的高强度钢(AHSS),例如:包含马氏体、残余奥氏体和残余二次碳化物的复相微观组织,其抗拉强度和伸长率分别>1600 MPa和<10%。利用多重强化机制来达到这种强度和延展性的范围,从而获得最佳疲劳性能。以下工艺流程图显示了阀片钢加工过程中的诸多步骤,并展示了在热轧带钢生产后为实现所需的阀片功能特性所涉及的复杂程度。
图1 阀片钢冷轧生产流程
非金属夹杂物是极其有害的,会导致压缩机中阀片的过早疲劳失效。阀片带钢的详细测试是在生产的不同阶段进行的。根据标准DIN 50602在带钢生产的不同阶段取样对非金属夹杂物进行检测,并以更严格的检测等级K0和K1做为放行标准,其中K0等级将把所有可测量的非金属夹杂物纳入统计范围,从而提供了一种统计上的置信度,确保非金属夹杂物对阀片的可靠性产生最小的影响。
新型阀片钢Flap-X的优势在市场上现有的所有阀片钢中,Flap-X拥有最高的弯曲和冲击疲劳强度。实验证实,其弯曲和冲击疲劳强度较SS716提高30%以上(如图2所示)。
图2 Flap-X与SS716疲劳性能对比
图3 Flap-X与SS716阻尼性能对比
Flap-X还有助于降低压缩机的噪音,因为在压缩机运行温度下,其阻尼系数是最高的。在不同频率下,其阻尼系数较SS716提高25%以上(如图3所示)。
图4不同阀板材料下Flap-X的冲击疲劳性能
如图4所示,当使用多孔烧结钢和PEEK型聚合物作为阀板材料时,可以得到Flap-X的最佳冲击疲劳和阻尼性能。
阀片研发测试及支持服务为了帮助阀片加工厂和压缩机主机厂,瑞典工厂的研发中心提供大量的测试和支持服务。奥钢联集团在位于苏州的中国销售公司做好各类材料的储备,可随时向阀片加工和压缩机主机厂提供所需要的材料样品,并根据需要向压缩机主机厂的研发部门直接提供少量的原型成品阀片,帮助其在进行特殊阀片设计时,加快钢材选择及认证过程。除此之外,奥钢联集团的研发工程师还会定期为合作伙伴提供阀片的断裂和疲劳研究。
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