Valurautainen rulla: avainkomponentti liikkuvassa prosessissa

Metallinkäsittelyn alalla valssausprosessi on tärkeä muotoilumenetelmä, ja valurautatela on välttämätön avainkomponentti tässä prosessissa. Valurautainen rulla on ratkaiseva rooli metallimateriaalien muotoilussa, tuotteiden laadun varmistamisessa ja tuotannon tehokkuuden parantamisessa. Suorituskyvyn laatu vaikuttaa suoraan valssattujen tuotteiden tarkkuuteen ja pinnan laatuun sekä tuotantoprosessin vakauteen ja talouteen. Siksi valuraudan rullien asiaankuuluvan tietämyksen perusteellisella ymmärtämisellä on suuri merkitys liikkuvuusprosessin optimoinnissa ja tuotteiden kilpailukyvyn parantamisessa. ​

Valurautatelien työolot ja haasteet

(1) ankara lämpötilaympäristö

Valuraudan rullat ovat usein korkean lämpötilan ympäristössä toiminnan aikana. Yleinen työlämpötila on 700-800 ° C. Joissakin erityistapauksissa niiden kanssa käytävän valssatun materiaalin lämpötila voi jopa saavuttaa 1200 ° C. Jatkuvat korkeat lämpötilat eivät vain testaa rullamateriaalin lämpöstabiilisuutta, vaan myös aiheuttavat ongelmia, kuten lämmön laajenemista ja lämpömuodostumista, jotka vaikuttavat rullien mittatarkkuuteen ja valssattujen tuotteiden laatuun. ​

(2) vahva mekaaninen jännitys

Rullien on kestettävä valssatun materiaalin voimakas paine. Tämä paine toimii jatkuvasti liikkuvuusprosessin aikana ja on taipuvainen aiheuttamaan rullien väsymysvaurioita. Samaan aikaan rullien pinnan ja valssatun materiaalin välillä on voimakas kitkavoima, joka nopeuttaa telan pinnan kulumista ja vähentää rullien käyttöikä. ​

(3) Lämpöväsymyksen uhka

Kuumavalssatujen materiaalien jatkuvan lämmityksen ja jäähdytyksen jäähdytyksen takia rullit läpikäyvät huomattavia lämpötilan muutoksia lyhyessä ajassa ja niille altistetaan vakava lämpöväsymys. Lämpöväsymys voi aiheuttaa halkeamia telojen pinnalla. Ajan myötä nämä halkeamat voivat laajentua, mikä johtaa lopulta rullien spellingiin ja epäonnistumiseen. ​

14. päätyyppiset valurautatelat

(1) Jäähdytetyt valurautatelat

Työperiaate: Jäähdytetyn valurautatelan työkerros muodostaa valkoisen valettuun rakenteen (matriisikarbidi) metallimuotin nopean jäähdytysvaikutuksen vuoksi. Valuprosessin aikana hallitsemalla jäähdytysnopeutta telan pinta jäähdytetään nopeasti, jotta muodostuu valkoinen valettu kerros, jolla on suuri kovuus ja korkea kulumiskestävyys, kun taas ydin ylläpitää suhteellisen pehmeää harmaata valettua tai pistävää rakennetta varmistaakseen, että rullalla on tietty sitkeys. ​

Ominaisuudet: Siinä on erittäin korkea pinnan kovuus ja erinomainen kulutuskestävyys, joka vastustaa kulumista tehokkaasti valssausprosessin aikana. Valkoisen valurautakerroksen suuren haurauden vuoksi kylmän kovetettujen valurautatelojen lämpöhalkeamiskestävyys on kuitenkin suhteellisen huono ja halkeamat ovat alttiita, kun niille kohdistuu suurta lämpöjännitystä. ​

Sovelluskentät: Sitä käytetään usein valssausprosesseissa, joissa on korkean pinnan laatuvaatimukset ja suhteellisen alhainen valssauspaine, kuten ohuiden levyjen ja teräsnauhojen tarkkuusvalssaus. ​

(2) äärettömän kylmukäytetyt valurautatelat

Työperiaate: Kasvaamalla sulan raudan hiiliekvivalenttiä asianmukaisesti rulla saa loveen rakenteen (matriisikarbidigrafiitti). Tämä rakenne varmistaa, että telan jäähdytetyllä kerroksella ei ole selkeää rajaa murtuman pinnalla ja siirtyminen kovasta pinnasta pehmeään ytimeen on asteittainen ilman kirkasta siirtymävyöhykettä. ​

Ominaisuudet: Siinä yhdistyvät korkea kovuus ja hyvä sitkeys. Grafiitin läsnäolo parantaa rullien lämpöhalkeilunkestävyyttä ja spallingin vastaista suorituskykyä, mikä antaa heille mahdollisuuden ylläpitää hyvää työtilaa myös silloin, kun se altistetaan merkittäville lämpö- ja mekaanisille rasituksille. Verrattuna kylmävarustettuihin valurautateloihin, äärettömän kylmissä kovetetuissa valurautateloilla on pidempi käyttöikä ja ne sopivat laajempaan valikoima-olosuhteisiin. ​

Sovelluskentät: Käytetään laajasti karkeassa rullauksessa, keskisuurissa liikkuvissa ja muissa prosesseissa, kuten teräslihan karkeassa valssaamisessa, palkkien ja johtimien väliteollisuudessa jne. Näiden prosessien joukossa telojen on kestettävä huomattavia valssausvoimia ja lämpökuormia. Äärettömästi jäähdytettyjen valurautatelojen suorituskyky voi täyttää vaatimukset. ​

(3) Puolijalkaiset kovavalurautatelat

Työperiaate: Casting suoritetaan käyttämällä metallimuottia hiekkapäällysteellä. 10-20 mm: n muovaushiekan kerros on päällystetty metallimuotin sisälle rullakappaleen jäähdytysnopeuden vähentämiseksi ja rullan rungon työkerroksessa lovinen rakenne. Tämä valumenetelmä tekee rullien kovuuden jakautumisesta suhteellisen tasaisen, pienen kovuuden pudottaessa pinnasta ytimeen. ​

Ominaisuudet: Puolijalkaisilla valurautateloilla on erinomainen vastus kuumalle halkeamiselle, korkealle lujuudelle ja sitkeydelle. Rullirungon pintakovuus on yleensä HS35-55, joka voi tehokkaasti vastustaa lämpöväsymystä ja mekaanista väsymystä varmistaen samalla tietyn kulutuskestävyyden. Heidän joukossaan puolijäähdytteisiä kovia pallokeita rautateloilla on enemmän parempaa suorituskykyä johtuen niiden ainutlaatuisesta pallomaisesta grafiittirakenteesta. ​

Sovelluskentät: pääasiassa sovellettavissa aihion avaustelineisiin ja karkeuttavat myllyt keskipitkät ja pienikokoiset rullatallit. Näissä tapauksissa rullilla on oltava hyvä kattava suorituskyky selviytyäkseen monimutkaisemmista liikkuvuusolosuhteista. ​

(4) rautarautarullat

Työperiaate: Ductive -rautatelat valmistetaan kaatamalla sulaa rautaa, joka on käynyt läpi palloivan käsittelyn muottiin, aiheuttaen rullarakenteen grafiitin pallomaisen muodon saamiseksi. Pallomaisen grafiitin läsnäolo eliminoi hiutalegrafiitin pirstoutumisvaikutuksen matriisiin ja parantaa huomattavasti telojen mekaanisia ominaisuuksia. ​

Ominaisuudet: Siinä on suuri lujuus, korkea sitkeys ja erinomainen kulutuskestävyys. Sen vastus lämpöhalkeiluun ja spakkoon on myös erinomainen. Ductive -rautatelan kovuusalue on suhteellisen leveä ja sitä voidaan säätää erilaisten sovellusvaatimusten mukaisesti, monilla sovelluksilla. ​

Sovelluskentät: Sitä voidaan käyttää erityyppisissä valssausmyllyissä, mukaan lukien karkea valssaus, keskipitkä liikkuvuus ja viimeistelyprosessit. Joissakin erityisissä valssausprosesseissa, joissa on suuret vaatimukset rullien suorituskyvyn kannalta, padoleiden rautatelat voivat myös osoittaa erinomaisen suorituskyvyn.

3. Seostavien elementtien vaikutus valurautateloiden suorituskykyyn

(1) Hiili (c)
Vaikutusmekanismi: Hiili on yksi tärkeistä elementeistä, jotka vaikuttavat valuraudan rullien suorituskykyyn. Toisaalta korkea hiilipitoisuus estää sementtien saostumista, ja samalla muodostuneiden grafiittimyorien määrän lisääntymisen vuoksi grafiitti voidaan jalostaa. Toisaalta, jos hiilipitoisuus on liian korkea, se aiheuttaa grafiitin kelluvuuden, mikä vaikuttaa rullien suorituskykyyn. Tietyllä jäähdytysnopeudella, jos hiilipitoisuus kasvaa asianmukaisesti, valkoisen valettujen kerroksen syvyys laskee ja pintasementin määrä kasvaa.
​
Vaikutus suorituskykyyn: sopiva määrä hiiltä voi parantaa rullien kovuutta ja kulumiskestävyyttä, mutta liian korkea hiilipitoisuus vähentää telojen sitkeyttä ja lisää halkeamien muodostumisen riskiä. Siksi tuotantoprosessin aikana on tarpeen hallita hiilipitoisuutta tarkasti telojen eri ominaisuuksien tasapainottamiseksi. ​

(2) pii

Vaikutusmekanismi: Pii voi vähentää hiilen liukoisuutta austeniitissa, paitsi eutektoidimuunnoslämpötilan nostaminen, vaan myös laajentamalla eutektoidimuunnoslämpötilaa ja lyhentämällä helmi- ja bainiitin inkubaatiojaksoa. Tietyllä alueella piipitoisuuden kasvaessa grafiittipallojen halkaisija vähenee, parantaen siten telojen rakennetta ja suorituskykyä. ​

Vaikutus suorituskykyyn: Pii voi parantaa telojen voimakkuutta ja kovuutta ja auttaa samalla parantamaan rullien kestävyyttä lämpöhalkeamiselle. Liiallinen piisisältö voi kuitenkin johtaa rullien sitkeyden vähentymiseen, joten sen sisältöä on kohtuudella hallita. ​

(3) Mangaani (MN)

Vaikutusmekanismi: Mangaanielementit alentavat eutektoidimuutoslämpötilaa, ja heillä on rooli stabiloinnissa ja puhdistamisessa. Se voi parantaa rullien voimaa ja kovuutta. Kuitenkin, kun mangaanipitoisuus on liian korkea, tapahtuu vakavaa segregaatiota ja verkkokarbidit saostuvat valettujen tilan viljarajojen varrella vähentäen rullien sitkeyttä. ​

Vaikutus suorituskykyyn: sopiva määrä mangaania voi auttaa parantamaan rullien yleistä suorituskykyä, mutta sen sisältöä on valvottava tiukasti, jotta vältetään haitalliset vaikutukset rullien suorituskykyyn segregaation ja verkkokarbidien saostumisen vuoksi. ​

(4) Kromi (CR)

Vaikutusmekanismi: Kromi on tehokkain elementti valkoisen valurautakerroksen syvyyden lisäämiseksi kylmissä kovetetuissa valurautateloissa, mikä voi merkittävästi torjua piin haitallisia vaikutuksia ja edistää helmarakenteen muodostumista. Seosten japuja rautaa kromin asianmukainen lisäys voi aiheuttaa joidenkin ilmaisten karbidien esiintymisen mikrorakenteessa, josta on hyötyä kovuuden ja kulumiskestävyyden parantamiseksi. ​

Vaikutus suorituskykyyn: Kromin lisääminen voi tehokkaasti parantaa rullien pinnan kovuutta ja kulumista ja parantaa niiden lämpöväsymystenkestävyyttä. Liiallinen kromi voi kuitenkin johtaa rullien sitkeyden vähentymiseen. Siksi kromipitoisuutta on valvottava tarkasti rullien erityisten käyttövaatimusten mukaisesti. ​

(5) molybdeeni

Vaikutusmekanismi: Molybdeeni, elementti, joka stabiloi helmliittia, voi hienosäätää valkoista valettua kerroksen rakennetta kylmäsatutetussa valuraudassa, parantaa materiaalin voimakkuutta ja parantaa telojen lämpölujuutta. Seosten japujaisten rautatelien aikana molybdeenipitoisuuden asianmukainen lisääminen voi edistää helmarakenteen muodostumista ja lisätä helmihelmet. Molybdeeni voi myös estää austeniitin hajoamista ja edistää bainiittirakenteen muodostumista. Molybdeeni on kuitenkin alttiina segregaatiolle, joten sen sisällön ei pitäisi olla liian korkea. ​

Vaikutus suorituskykyyn: sopiva määrä molybdeeniä voi parantaa rullien kattavaa suorituskykyä, etenkin niiden suorituskyvyn vakautta korkean lämpötilan ympäristöissä. Molybdeenin segregaation taipumuksen vuoksi sen jakautumista rulliin on kuitenkin valvottava tiukasti rullan suorituskyvyn tasaisuuden varmistamiseksi. ​

4. Valurautatelan valmistusprosessi

(1) Casting -prosessi

Metallimuotin valu: Kylmävarustetut valurautatelat ja joitain äärettömän kylmää kovetettuja valurautateloja heitetään usein metallisella muotin valulla. Valukkin aikana metallimuotin nopea jäähdytysvaikutus aiheuttaa telan pinnan jäähtymisen nopeasti, mikä muodostaa vaaditun valkoisen valan tai pisteen rakenteen. Hallitsemalla parametreja, kuten metallimuotin lämpötilaa, pinnoitteen paksuus sekä sulan raudan kaata lämpötila ja nopeus, telojen työkerroksen mikrorakenne ja ominaisuudet voidaan valvoa tarkasti.
​
Hiekkavalu: Joillekin rullille, joilla on suhteellisen alhaiset pinnan kovuuden vaatimukset ja jotka tarvitsevat korkeamman sitkeyden, kuten puolijohdetut valurautatelat, hiekkavalu voidaan hyväksyä. Sopivan määrän muovaushiekan ja jäähdytysraudan lisääminen hiekkamuottiin voi säätää rullien eri osien jäähdytysnopeutta, mikä mahdollistaa rullat sopivan kovuusjakauman ja mikrorakenteen saavuttamiseksi. ​

Yhdistelmävalu: Yhdistelmävaluprosessia käytetään komposiittivaluraudan rullien valmistukseen. Kaatamalla peräkkäin sulaa rautaa erilaisilla koostumuksilla, rullissa on työkerrokset ja ytimet, joilla on erilaiset ominaisuudet. Kaada esimerkiksi ensin ydinmateriaali ja kaada sitten toimiva kerrosmateriaali, jolla on suuri kovuus ja kulukestävyys sen pinnalle, niin että telalla on sekä hyvä sitkeys että pintaominaisuudet.
​
(2) lämmönkäsittelyprosessi

Hehkutushoito: Hehkutushoito voi eliminoida rullien valuprosessin aikana syntyneen sisäisen jännityksen ja parantaa rullien mikrorakennetta ja ominaisuuksia. Pitämällä rulla sopivassa lämpötilassa tietyn ajanjakson ajan, sisäinen rakenne on homogenisoitu, kovuus vähenee, sitkeys paranee ja valmistetaan seuraavaa prosessointia ja käyttöä varten. ​

Hoiton normalisointi: Hoiton normalisointi voi tarkentaa rullien jyvät, mikä parantaa niiden voimaa ja kovuutta. Kuumenna rullat kriittisen lämpötilan yläpuolella, pidä niitä tietyn ajanjakson ajan ja jäähdytä ne sitten ilmassa saadaksesi yhtenäisen helmi- tai bainiittirakenteen rullille, parantaen siten niiden yleistä suorituskykyä. ​

Sammutus- ja karkaisukäsittely: Joillekin rullille, jotka vaativat suurempaa kovuutta ja kulumiskestävyyttä, voidaan suorittaa sammutus- ja karkaisukäsittely. Sammutus antaa rullien pinnan martensiittisella rakenteella, mikä parantaa merkittävästi kovuutta. Martensiittinen rakenne on kuitenkin suhteellisen hauras, joten karkaisukäsittely on välttämätöntä kovuuden ja sitkeyden tasapainon säätämiseksi, sammutusstressin poistamiseksi ja rullien käyttöikälle. ​

5. Valurautatelan ylläpito ja hoito
​
(1) päivittäinen tarkastus

Pintatarkastus: Tarkista rullien pinta säännöllisesti vikojen, kuten halkeamien, sytytyksen ja kulumisen varalta. Visuaalisen tarkastuksen ja tuhoamattomien testauslaitteiden, kuten ultraäänivirheiden ilmaisimien ja magneettisten hiukkasten virheilmaisimien, käytön avulla mahdolliset ongelmat voidaan tunnistaa oikeaan aikaan, ja vastaavat toimenpiteet voidaan korjata tai korvata ne. ​

Mittatarkastus: Mittaa rullien halkaisija, sylinteryys ja muut mittaparametrit varmistaaksesi, että ne ovat määritellyn toleranssialueen sisällä. Liialliset mittapoikkeamat voivat vaikuttaa valssattujen tuotteiden tarkkuuteen. Siksi, kun mitat poikkeavuudet on havaittu, olisi tehtävä oikea -aikaiset säädöt tai korjaukset. ​

(2) voitelu ja jäähdytys

Voitelu: Vieritysprosessin aikana rullien ja valssatun materiaalin välisen kitkan vähentämiseksi on käytettävä asianmukaisia ​​voiteluaineita. Valitse voiteluaineet, joilla on hyvä voitelun suorituskyky, äärimmäinen painekestävyys ja hapettumiskestävyys, ja varmista, että ne jakautuvat tasaisesti telojen pinnalle. Tarkista säännöllisesti voiteluaineiden syöttöjärjestelmä sen normaalin toiminnan varmistamiseksi. ​

Jäähdytys: Tehokas jäähdytys on ratkaisevan tärkeää telojen lämpötilan vähentämiseksi ja lämpöväsymyksen estämiseksi. Varmista jäähdytysjärjestelmän normaali toiminta, puhdista viipymättä jäähdytysvesiputken lika ja epäpuhtaudet ja takaa, että jäähdytysveden virtausnopeus ja lämpötila täyttävät vaatimukset. Samaan aikaan jäähdytysveden suihkekulma ja sijainti tulisi kohtuudella säätää rullien pinnan tasaisen jäähdytyksen varmistamiseksi. ​

(3) Varastointi ja käsittely

Varastointi: Säilytä rullit kuivassa ja hyvin ilmastoidussa ympäristössä estääksesi niitä kosteaa ja ruostetta. Rullaa, jota ei ole käytetty pitkään, on suoritettava ruusteen vastainen käsittely, kuten ruosteen torjuntaöljyn soveltaminen ja reunustavasta paperilla. Samanaikaisesti on kiinnitettävä huomiota tallennusmenetelmään puristavien tai törmäävien rullien välttämiseksi, mikä voi aiheuttaa vaurioita. ​

Käsittely: Kun käsittelee rullia, on käytettävä omistettuja käsittelylaitteita, kuten nostureita ja haarunoja, ja on välttämätöntä varmistaa, että laitteiden kuormituskyky on riittävä. Käsittele käsittelyprosessin aikana varoen, jotta vältetään rullat törmäävät muiden esineiden kanssa estäen pintavaurioita ja sisäisiä rakennevaurioita. ​

6. Johtopäätös

Valuraudan rullat, kuten liikkuvuusprosessin ydinkomponentit, niiden suorituskyky liittyy suoraan valssattujen tuotteiden laatuun ja tuotannon tehokkuuteen. Ymmärtämällä erityyppisten valurautatelien ominaisuudet, seostavien elementtien vaikutukset niiden suorituskykyyn, valmistusprosesseihin ja ylläpitomenetelmiin, on mahdollista valita ja käyttää valuraudan rullaa, antaa täyden pelin niiden etuihin ja parantaa liikkuvuusprosessin yleistä tasoa. Teknologian jatkuvan edistymisen myötä valurautatelojen suorituskyky ja laatu paranee myös jatkuvasti. Tulevaisuudessa niiden odotetaan sovellettavan laajemmalla aloilla ja antavat paremman panoksen metallinkäsittelyteollisuuden kehitykseen.