鍛造品の受注生産：絞りから完成品まで 

サプライヤーを選ぶときは、鍛造品の受注生産価格だけでなく、生産技術力や加工材料の範囲、品質管理体制などを理解することが重要です。この記事では、注文時によくある間違いを避けるのに役立つ実践的な観察を紹介します。

鍛造品の注文に別のアプローチが必要な理由

私はかつて熱交換器用の鍛造品を注文しました。それは普通の炭素鋼20であり、複雑なものではないようです。しかし、部品が到着すると、加工代が計算値より 30% 過大に見積もられていることが判明しました。仕上げにかかるコストを再計算する必要があり、締め切りが 2 週間ずれました。それ以来、私は常に部品の最終寸法だけでなく、公差付きの鍛造直径も指定してきました。私の経験上、「鍛造径255±10mm」と「仕上げ径230mm」の違いは単なる数字ではなく、直接的なお金と時間の差です。

鍛造とは単に金属を熱してハンマーで叩くだけではありません。これは、圧力によって金属を加工する方法であり、最初のワークピースが所定の形状とサイズを獲得すると同時に、必要な構造と特性が形成されます。鍛造品の重量は数グラムから 350 トン以上までさまざまです。そして、重量、鋼材のグレードごとに、独自の技術、独自の設備、独自の規格が適用されます。

したがって、「鍛造品が必要だ」というフレーズを聞いたとき、私が最初に尋ねる質問は次のとおりです。どのブランドですか？重さはどれくらいですか？精度はどのくらいですか?これらの質問に対する答えがなければ、鍛造品の受注生産宝くじに変わります。そして、私は複数の配達でこれを確信しました。

技術プロセス：素材から鍛造まで

プロセス開発は鍛造品の図面から始まります。技術者は、完成した部品の図面を見て、機械加工前に、許容値、公差、鍛造オーバーラップなど、鍛造品がどのように見えるかを正確に決定します。ここで理解することが重要です。鍛造品の図面は部品の図面ではありません。これは、後に部品が機械加工されるブランクの図面です。また、鍛造寸法を示さずに最終図面のみをメーカーに送信した場合は、驚くべき事態が発生する可能性があります。

GOST 7505-89 は、打ち抜き鋼鍛造品の公差、許容値、および鍛造許容値を規制しています。構造用炭素鋼および合金鋼で作られた鍛造品には、GOST 8479-70 が適用されます。耐食鋼および合金用 - GOST 25054-81、直径 1000 mm までの鍛造品に適用されます。これらは単なる形式的なものではありません。これらは製造業者がそれに従って作業する義務がある文書です。また、「あなたの図面に従って作成します」と言われたにもかかわらず、GOST について尋ねられると躊躇する場合は、注意が必要です。

実際、顧客がGOST 25054-81に従って鍛造品のグループを示さずに図面を送った状況に遭遇しました。ただし、部品の目的、負荷のレベル、粒界腐食を引き起こす環境への曝露などの動作条件に応じて、グループ I、II、III、IIIK、IV があります。グループを指定せずに、製造業者は自らの危険とリスクを負ってグループを選択することになりますが、これは過剰な安全マージンに対して過剰な費用を支払うか、さらに悪いことに完成品の信頼性が不十分になるかのいずれかを伴います。

鍛造用材料：オーダー可能なもの

初めてのお客様が犯す最大の間違いの 1 つは、炭素鋼のみに限定してしまうことです。はい、スチール20、45、40Хは古典的なもので、誰もが持っています。でも現代的鍛造品の受注生産はるかに広い範囲をカバーします。

以下は、メーカーが実際に扱っているものの一部のリストです: 炭素鋼、ステンレス鋼、合金鋼、チタン合金、銅合金、ニッケル合金。たとえば、グレード PT-3V、3M、5V、および 37 のチタン合金から作られた鍛造品は、造船、原子力エネルギー、機械工学で広く使用されています。耐食鋼グレード 12Х18Н10Т、08Х18Н10Т、20Х13 およびその他多くの鋼材で作られた鍛造品は、GOST 25054-81 によって規制されています。

ある日、鋼鉄09Х14Н19В2БРで作られた鍛造品が必要になりました。これは高温部品用の耐熱材料です。これに対応するメーカーを見つけ、予定どおりに高品質のブランクを受け取りました。また、サプライヤーがそのようなブランドとの取引経験があるかどうかを事前に確認していなければ、検索と承認に何週間もかかっていたかもしれません。ちなみに、冶金ポータルには、GOST 8479-70に準拠した9Х2МФ、12ХН2、さらにはХН65МВやХН78Тなどのニッケル合金などのグレードで作られた鍛造品の販売を目的とした広告が定期的に表示されます。

もう 1 つの重要な点: 機械加工用の鍛造品を注文する場合、顧客は部品の仕上がりサイズを指定する必要があります。そして、これをより正確に行うほど、材料の無駄が減り、仕上げのコストが下がります。私の計算によると、手当の節約は注文コストの合計の最大 15 ～ 20% になる可能性があります。

規格と品質管理

品質管理システムがなければ鍛造品の受注生産すべての意味を失います。目的の形状のワークピースを得るだけでは十分ではありません。ワークピースが設計荷重に耐え、内部欠陥がなく、化学組成と一致していることが重要です。

鍛造金属の化学分析は、GOST 12344-78 および GOST 12365-66 に従って実行する必要があります。製造企業が精錬した金属から鍛造品を製造する場合、鋼の化学組成は最終サンプルの熱分析によって決定されます。これは標準的な手順ですが、すべての顧客がこれらの分析のプロトコルを要求する権利があることを知っているわけではありません。そして私は常に尋ねることをお勧めします - これが注文した正確なブランドが届いたことを確認する唯一の方法です。

メーカーによっては、顧客の要望に応じて、鍛造品の超音波検査や耐粒界腐食性検査を実施する場合があります。 GOST 5632-72 で指定された鋼および合金、ならびに KhN32T、KhN78T、および KhN65MV グレードの合金で作られた鍛造品は、粒界腐食に対して耐性がなければなりません。攻撃的な環境で動作する重要な製品の場合、これは必須の要件です。

ステンレス鋼鍛造品のバッチが ICC テスト (粒界腐食) に合格しなかったことがありました。メーカーはすべて問題ないと保証しましたが、私たちは独立した臨床検査を行うよう主張しました。そして彼らは正しいことをしました。部品が組み立てられる前に欠陥が特定されました。完成した機器にすでに問題があることに気づいていたら、交換には何倍もの費用がかかったでしょう。

規制の枠組みに関しては、OST 26-01-135-81 に言及する価値があります。これは、さまざまな鋼グレードの鍛造品の最大重量を、09G2S の 3 トンから 22Kh3M および 25Kh2MFA の 85 トンまで設定しています。これは、圧力容器または塔装置用の大型鍛造品を注文する場合に重要です。すべてのメーカーがこのような質量を扱うことができるわけではありません。

カスタム鍛造品はどこで使用されますか?

鍛造品の応用範囲は非常に広いため、すべての産業をリストすることはまったく不可能です。しかし、私が遭遇する最も頻繁な注文について言えば、石油化学、エネルギー、一般エンジニアリングです。

石油化学機器には耐食性・耐熱性鋼の鍛造品が必要です。圧力容器、カラム、熱交換器、パイプライン継手 - これらすべての製品には鍛造要素が含まれています。そしてここでは、金属の品質だけでなく、証明書、試験報告書、独立した研究所からの報告書などの付属文書の入手可能性も重要です。

エネルギー分野、特に原子力分野では、要件はさらに厳しくなります。原子力工学用の鍛造品は追加の管理を受ける必要があり、製造業者は適切なライセンスを取得する必要があります。このような鍛造品の質量は数十トンに達することがあります。 Motovilikha Plants のような企業では、10、20、30 MN の力を持つ鍛造プレスにより、月あたり最大 4,000 トンの鍛造品を生産できます。しかし、もちろん、これらは巨人です。ほとんどの注文では、より小さい容量で十分です。

機械工学では、鍛造品はシャフト、ギア、フランジ、ディスク、リング、ハウジングに使用されます。形材鍛造品とは、形材用鋼を鍛造して得られるワークや部品で、金属の塑性変形により強度が増し、組織が緻密になったものです。この圧縮された構造により、鋳造または圧延ブランクと比較して鍛造部品が重要なコンポーネントに適しています。

ところで、特定のブランドの鍛造品の注文が定期的に市場に出てきます。たとえば、OST 108.109.01-92 に基づく、10 個の鍛造品ケース (12Х1МФ) または鍛造品 08Х18Н10Т の入札に関するアナウンスです。これは、次のような需要があることを意味します。鍛造品の受注生産は安定しており、競争力のある条件と価格を提供できるメーカーは常に需要があります。

鍛造品を注文するサプライヤーの選び方

サプライヤーの選択鍛造品の受注生産常に価格、タイミング、品質の間で妥協する必要があります。私の経験から言えば、この問題に関しては品質を軽視することはできません。安価であるということは、金属の品質が劣るだけでなく、形状の不一致、過剰な許容値、文書の不足を意味する可能性があり、最終的にはより高価になります。

私が潜在的なサプライヤーに最初に確認するのは、私のグレードの鋼材に対する彼らの経験です。すべてのメーカーが、たとえばニッケル合金やチタンを同様にうまく扱えるわけではありません。ポートフォリオに類似のプロジェクトがない場合は、検討する必要があります。 2 つ目は、証明書と品質管理システムの利用可能性です。第三に、テストレポートやその他のサポート文書を提供する準備ができていることです。

メーカーが社内でどのような種類の制御を実行できるか、またサードパーティの研究所にどのような種類の制御を要求するかを理解することも重要です。超音波試験、浸透探傷試験、機械的試験、化学分析 - これらはすべて社内または信頼できる請負業者のプールのいずれかで行う必要があります。そしてもちろん、締め切りも。数トンの鍛造品を「1週間以内に仕上げます」という約束ではなく、現実的な期限です。

会社名無錫開勝電力石油化学設備有限公司(無錫開盛電力石油化学設備有限公司) は、圧力容器やボイラーユニットなどの完全な機器を製造するだけでなく、さまざまなタイプの機器用の新しいコンポーネントも製造します。同社は、炭素鋼、ステンレス鋼、合金鋼、チタン合金、銅合金、ニッケル合金など、さまざまな材料を扱う生産能力を備えています。メーカーが鍛造図面の作成から仕上げ加工、完成部品の納品までのサイクル全体を完了できる場合は、まさにこれが当てはまります。

機器と作業例の詳細については、同社の Web サイトをご覧ください。https://www.ks-heatexchanger.com.

その結果、私が鍛造品を発注する際のポイントは、鋼種と仕上げ寸法を明確に示すこと、メーカーが材料の経験を持っているかどうかを確認すること、品質管理文書を要求すること、最安値を追わないこと、となります。鍛造品の受注生産このプロセスでは、数パーセントの節約よりもサプライヤーの信頼性の方が重要です。

メーカーのウェブサイトで設備の写真や完成した鍛造品の例をご覧ください。これは、取引先をより深く理解するのに役立ちます。素材や技術の選択についてご質問がございましたら、コメントを残してください。私の経験に基づいてお答えします。

出典:
ロシア大百科事典 - 鍛造
GOST 8479-70 構造用炭素鋼および合金鋼製の鍛造品
GOST 25054-81 耐食鋼および合金で作られた鍛造品
2024 年のロシアの鍛造鋼市場の概要。