Gulung keluli tuang merujuk kepada komponen silinder tugas berat yang dihasilkan oleh proses tuangan keluli yang direka untuk menahan haus dan keadaan beban yang teruk dalam kilang gelek, pemutus berterusan dan peralatan industri lain. Tidak seperti gulungan palsu, gulungan keluli tuang menawarkan fleksibiliti reka bentuk yang dipertingkatkan, membenarkan ciri dalaman yang kompleks dan kecerunan bahan. Artikel ini memfokuskan pada aspek praktikal pengeluaran gulungan keluli tuang, pemilihan bahan, teknik pemprosesan, sifat mekanikal dan pengoptimuman prestasi.
Memilih gred keluli yang betul adalah penting untuk mencapai gabungan kekuatan, keliatan dan rintangan haus yang diingini. Gulungan keluli tuang mesti menahan tekanan sentuhan yang tinggi, pemuatan kitaran dan persekitaran yang melelas. Sistem bahan biasa termasuk keluli karbon, keluli aloi rendah dan varian keluli aloi tinggi. Kandungan kromium dan nikel yang tinggi meningkatkan kekerasan dan rintangan lesu terma.
Ciri-ciri utama untuk dinilai apabila memilih bahan gulungan keluli tuang:
Aliran kerja pengeluaran gulungan keluli tuang terdiri daripada kawalan yang tepat pada setiap peringkat daripada pengendalian bahan mentah kepada pemesinan akhir. Memastikan amalan tuangan yang betul meminimumkan kecacatan seperti keliangan, pengasingan dan keretakan.
Pencairan biasanya dilakukan dalam relau aruhan untuk ketepatan dalam kawalan suhu dan komposisi. Unsur aloi seperti kromium, molibdenum, dan vanadium ditambah mengikut gred yang dikehendaki. Kawalan yang teliti menghalang pembentukan kemasukan yang berlebihan dan memastikan kehomogenan.
Tuangan pasir digunakan secara meluas kerana keberkesanan kosnya untuk bahagian yang besar. Reka bentuk acuan mesti mempertimbangkan elaun pengecutan dan sistem gating untuk mengurangkan gelora dan terperangkap kekotoran. Suhu dan kelajuan penuangan dipantau untuk mengelakkan penutupan sejuk dan pengisian yang tidak lengkap.
Penyejukan terkawal adalah penting untuk menguruskan struktur tuangan. Penyejukan yang terlalu cepat boleh menyebabkan tekanan haba, manakala penyejukan yang perlahan boleh menyebabkan pertumbuhan bijian yang tidak diingini. Teknik seperti riser dan sejuk digunakan untuk mengarahkan pemejalan dan memastikan pemutus bunyi.
Rawatan haba meningkatkan sifat mekanikal dan menghilangkan tekanan dalaman. Urutan biasa termasuk menormalkan, pelindapkejutan dan pembajaan. Setiap langkah mesti mengikut profil suhu-masa yang tepat untuk mencapai kekerasan dan kemuluran yang disasarkan.
Memahami prestasi mekanikal adalah penting untuk meramalkan hayat perkhidmatan dan selang penyelenggaraan. Ujian standard membantu mengesahkan bahawa gulungan keluli tuang memenuhi jangkaan reka bentuk.
| Harta benda | Kaedah Ujian | Keperluan Biasa |
| Kekuatan Tegangan | ASTM E8 | > 800 MPa |
| Kekerasan | Rockwell C atau Brinell | 50–60 HRC |
| Ketangguhan Kesan | Takik V Charpy | > 50 J pada suhu operasi |
| Struktur mikro | Mikroskopi Optik | Perlit/ferit halus dengan karbida terkawal |
Nilai ini adalah contoh dan berbeza-beza berdasarkan gred gulungan khusus aplikasi. Teknik pensampelan biasa dan ujian tidak musnah (NDT) seperti pemeriksaan ultrasonik dan radiografi digunakan untuk mengesan kecacatan dalaman sebelum gulungan dihantar ke perkhidmatan.
Rawatan haba memberi kesan ketara kepada struktur mikro, kekerasan dan kestabilan mekanikal gulungan keluli tuang. Rawatan haba yang tidak betul boleh menyebabkan keretakan, ketidakstabilan dimensi atau hayat perkhidmatan yang berkurangan.
Menormalkan involves heating the cast roll above the critical transformation temperature and then air cooling. This refines grain size, reduces segregation effects, and homogenizes the structure. For cast steel rolls, normalizing typically occurs at 880–920°C for medium alloyed steels.
Pelindapkejutan meningkatkan kekerasan dan kekuatan dengan membentuk martensit, tetapi juga memperkenalkan kerapuhan. Pembajaan berikut untuk melaraskan keliatan. Suhu dan tempoh pembajaan dipilih berdasarkan keseimbangan yang dikehendaki antara kekerasan dan kemuluran. Suhu pembajaan yang lebih tinggi secara amnya meningkatkan keliatan pada kos beberapa kekerasan.
Memahami kecacatan tuangan yang kerap membantu jurutera meningkatkan kualiti dan mengurangkan kadar sekerap. Di bawah ialah isu biasa yang dihadapi dalam pengeluaran gulungan keluli tuang dengan tindakan pembetulan.
Gulungan keluli tuang mesti memberikan hayat perkhidmatan yang panjang di bawah keadaan yang mencabar. Pengoptimuman merangkumi perancangan kejuruteraan permukaan, pelinciran dan penyelenggaraan.
Salutan permukaan seperti semburan haba atau lapisan keras aruhan meningkatkan rintangan haus dengan ketara. Kekerasan permukaan terkawal mengurangkan spalling dan memanjangkan selang antara profil semula.
Pelinciran yang betul meminimumkan haba geseran dan mengurangkan kehausan permukaan. Sistem penyejukan mesti ditentukur untuk mengekalkan suhu yang konsisten dan mengelakkan keretakan keletihan haba.
Gulungan keluli tuang adalah asas kepada aplikasi perindustrian berat di mana ketahanan dan integriti permukaan adalah yang terpenting. Dengan menumpukan pada pemilihan bahan yang teliti, amalan tuangan dan rawatan haba yang teguh, ujian komprehensif dan pengoptimuman dalam perkhidmatan, jurutera boleh meningkatkan prestasi dengan ketara dan mengurangkan kos kitaran hayat. Penambahbaikan berterusan proses, dimaklumkan melalui data ujian dan maklum balas lapangan, memastikan gulungan keluli tuang memenuhi permintaan industri yang berkembang.