Cast Iron Roll: Komponen utama dalam proses rolling

Dalam bidang pemprosesan logam, proses rolling adalah kaedah pembentukan yang penting, dan roll besi tuang adalah komponen utama yang sangat diperlukan dalam proses ini. Roll besi tuang Mainkan peranan penting dalam membentuk bahan logam, memastikan kualiti produk dan meningkatkan kecekapan pengeluaran. Kualiti prestasinya secara langsung memberi kesan kepada ketepatan dan kualiti permukaan produk yang digulung, serta kestabilan dan ekonomi proses pengeluaran. Oleh itu, pemahaman yang menyeluruh tentang pengetahuan yang relevan mengenai gulungan besi tuang adalah sangat penting untuk mengoptimumkan proses rolling dan meningkatkan daya saing produk. ​

Keadaan kerja dan cabaran gulungan besi tuang

(1) persekitaran suhu yang teruk

Gulung besi tuang sering dalam persekitaran suhu tinggi semasa operasi, dengan suhu kerja umum mencapai 700-800 ° C. Dalam beberapa kes khas, suhu bahan yang dilancarkan mereka dapat bersentuhan dengan dapat mencapai 1200 ° C. Suhu tinggi yang berterusan bukan sahaja menguji kestabilan haba bahan roll, tetapi juga menyebabkan masalah seperti pengembangan haba dan ubah bentuk terma, yang mempengaruhi ketepatan dimensi gulungan dan kualiti produk yang digulung. ​

(2) tekanan mekanikal yang kuat

Gulung perlu menahan tekanan yang kuat dari bahan yang digulung. Tekanan ini bertindak secara berterusan semasa proses rolling dan terdedah untuk menyebabkan kerosakan keletihan pada gulungan. Sementara itu, semasa proses rolling, terdapat daya geseran yang kuat di antara permukaan gulungan dan bahan yang digulung, yang akan mempercepatkan memakai permukaan roll dan mengurangkan hayat perkhidmatan gulungan. ​

(3) ancaman keletihan haba

Oleh kerana pemanasan berterusan oleh bahan-bahan yang dilancarkan panas dan penyejukan dengan menyejukkan air, gulungan mengalami perubahan suhu yang signifikan dalam tempoh masa yang singkat dan tertakluk kepada keletihan terma yang teruk. Keletihan haba boleh menyebabkan keretakan di permukaan gulungan. Dari masa ke masa, keretakan ini boleh berkembang, akhirnya membawa kepada kegagalan dan kegagalan gulungan. ​

2. Jenis utama gulungan besi tuang

(1) gulungan besi tuang sejuk

Prinsip Kerja: Lapisan kerja roll besi tuang sejuk membentuk struktur cast putih (matriks karbida) kerana kesan penyejukan cepat acuan logam. Semasa proses pemutus, dengan mengawal kadar penyejukan, permukaan roller dengan cepat disejukkan untuk membentuk lapisan cast putih dengan kekerasan yang tinggi dan rintangan haus yang tinggi, sementara teras mengekalkan kelabu yang agak lembut atau struktur pitted untuk memastikan bahawa roller mempunyai tahap ketangguhan tertentu. ​

Ciri -ciri: Ia mempunyai kekerasan permukaan yang sangat tinggi dan rintangan haus yang sangat baik, dengan berkesan menahan haus semasa proses rolling. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh kelembutan yang tinggi dari lapisan besi tuang putih, rintangan retak haba gulungan besi tuang yang sejuk adalah agak miskin, dan retak terdedah kepada berlaku apabila tertakluk kepada tekanan haba yang besar. ​

Bidang Aplikasi: Ia sering digunakan dalam proses rolling dengan keperluan kualiti permukaan yang tinggi dan tekanan rolling yang agak rendah, seperti rolling ketepatan plat nipis dan jalur keluli. ​

(2) gulungan besi tuang yang tidak terhingga

Prinsip Kerja: Dengan sewajarnya meningkatkan bersamaan karbon besi cair, roll memperoleh struktur bertenaga (matriks karbida grafit). Struktur ini memastikan bahawa lapisan dingin roll tidak mempunyai sempadan yang berbeza di permukaan patah, dan peralihan dari permukaan keras ke teras lembut secara beransur -ansur tanpa zon peralihan yang jelas. ​

Ciri -ciri: Ia menggabungkan kekerasan yang tinggi dan ketangguhan yang baik. Kehadiran grafit meningkatkan rintangan retak haba dan prestasi anti-spalling gulung, membolehkan mereka mengekalkan keadaan kerja yang baik walaupun tertakluk kepada tekanan terma dan mekanikal yang signifikan. Berbanding dengan gulungan besi tuang yang sejuk, gulungan besi tuang yang sangat sejuk mempunyai hayat perkhidmatan yang lebih panjang dan sesuai untuk pelbagai keadaan rolling yang lebih luas. ​

Bidang Aplikasi: Digunakan secara meluas dalam rolling kasar, rolling sederhana dan proses lain, seperti gulungan kasar billet keluli, bar perantaraan bar dan wayar, dan lain -lain di antara proses ini, gulungan perlu menahan daya bergulir dan beban terma. Prestasi gulungan besi tuang yang tak terhingga dapat memenuhi keperluan. ​

(3) gulungan besi keras yang disejukkan

Prinsip Kerja: Pemutus dijalankan menggunakan acuan logam dengan salutan pasir. Lapisan pasir pencetakan 10-20mm disalut di dalam acuan logam untuk mengurangkan kadar penyejukan badan roller dan mendapatkan struktur bertekuk di lapisan kerja badan roller. Kaedah pemutus ini menjadikan pengagihan kekerasan gulungan yang agak seragam, dengan kejatuhan kekerasan kecil dari permukaan ke teras. ​

Ciri-ciri: Gulungan besi tuang separuh chilled mempunyai rintangan yang sangat baik untuk retak panas, kekuatan tinggi dan ketangguhan. Kekerasan permukaan badan roller biasanya HS35-55, yang secara berkesan dapat menahan keletihan haba dan keletihan mekanikal sambil memastikan rintangan haus tertentu. Antaranya, gulungan besi mulur keras yang disejukkan mempunyai prestasi yang lebih unggul kerana struktur grafit sfera yang unik. ​

Bidang Permohonan: Terutamanya berkenaan dengan pendirian pembukaan billet dan kilang-kilang yang menonjol dari kilang rolling bersaiz sederhana dan kecil. Dalam kes ini, gulungan perlu mempunyai prestasi komprehensif yang baik untuk mengatasi keadaan rolling yang lebih kompleks. ​

(4) gulungan besi mulur

Prinsip kerja: gulungan besi mulur dibuat dengan menuangkan besi cair yang telah menjalani rawatan spheroidisasi ke dalam acuan, menyebabkan grafit dalam struktur roll mengambil bentuk sfera. Kehadiran grafit sfera menghilangkan kesan pemecahan grafit serpihan pada matriks dan sangat meningkatkan sifat -sifat mekanikal gulungan. ​

Ciri -ciri: Ia mempunyai kekuatan yang tinggi, ketangguhan yang tinggi dan rintangan haus yang sangat baik. Rintangannya terhadap retak haba dan spalling juga luar biasa. Pelbagai kekerasan gulungan besi mulur agak luas dan boleh diselaraskan mengikut keperluan aplikasi yang berbeza, dengan pelbagai aplikasi. ​

Bidang Aplikasi: Ia boleh digunakan dalam pelbagai jenis kilang rolling, termasuk rolling kasar, rolling sederhana dan proses rolling selesai. Dalam beberapa proses rolling khas dengan keperluan yang tinggi untuk prestasi gulungan, gulungan besi mulur juga boleh menunjukkan prestasi yang sangat baik.

3. Pengaruh Elemen Mengatasi Prestasi Gulungan Besi Cast

(1) Karbon (c)
Mekanisme Pengaruh: Karbon adalah salah satu elemen penting yang mempengaruhi prestasi gulungan besi tuang. Di satu pihak, kandungan karbon yang tinggi akan menghalang pemendakan simen, dan pada masa yang sama, disebabkan peningkatan bilangan teras grafit yang terbentuk, grafit boleh ditapis. Sebaliknya, jika kandungan karbon terlalu tinggi, ia akan menyebabkan grafit terapung, yang mempengaruhi prestasi gulungan. Pada kadar penyejukan tertentu, jika kandungan karbon meningkat dengan sewajarnya, kedalaman lapisan cast putih akan berkurangan dan jumlah simen permukaan akan meningkat.
​
Kesan terhadap prestasi: Jumlah karbon yang sesuai dapat meningkatkan kekerasan dan rintangan memakai gulungan, tetapi kandungan karbon yang terlalu tinggi akan mengurangkan ketangguhan gulungan dan meningkatkan risiko pembentukan retak. Oleh itu, semasa proses pengeluaran, adalah perlu untuk mengawal kandungan karbon dengan tepat untuk mengimbangi pelbagai sifat gulungan. ​

(2) Silikon

Mekanisme pengaruh: Silikon dapat mengurangkan kelarutan karbon dalam austenit, bukan sahaja meningkatkan suhu transformasi eutectoid, tetapi juga memperluas julat suhu transformasi eutektoid dan memendekkan tempoh inkubasi mutiara dan bainit. Dalam julat tertentu, apabila kandungan silikon meningkat, diameter bola grafit akan berkurangan, dengan itu meningkatkan struktur dan prestasi gulungan. ​

Kesan terhadap prestasi: Silicon dapat meningkatkan kekuatan dan kekerasan gulungan, dan pada masa yang sama membantu meningkatkan rintangan gulungan terhadap retak haba. Walau bagaimanapun, kandungan silikon yang berlebihan boleh menyebabkan penurunan dalam ketangguhan gulungan, jadi kandungannya perlu dikawal dengan munasabah. ​

(3) mangan (MN)

Mekanisme yang mempengaruhi: Unsur -unsur mangan menurunkan suhu transformasi eutektoid, memainkan peranan dalam menstabilkan dan menyempurnakan pearlite. Ia dapat meningkatkan kekuatan dan kekerasan gulungan. Walau bagaimanapun, apabila kandungan mangan terlalu tinggi, pemisahan yang teruk akan berlaku, dan karbida rangkaian akan mendakan di sepanjang sempadan bijian di negeri cast, mengurangkan ketangguhan gulungan. ​

Kesan terhadap prestasi: Jumlah mangan yang sesuai dapat membantu meningkatkan prestasi keseluruhan gulungan, tetapi kandungannya mesti dikawal dengan ketat untuk mengelakkan kesan buruk terhadap prestasi gulungan akibat pemisahan dan pemendakan karbida rangkaian. ​

(4) Chromium (CR)

Mekanisme Pengaruh: Kromium adalah elemen yang paling berkesan untuk meningkatkan kedalaman lapisan besi tuang putih dalam gulungan besi tuang yang sejuk, yang dapat mengatasi kesan buruk silikon dan kondusif untuk pembentukan struktur mutiara. Dalam besi mulur aloi, penambahan kromium yang sesuai boleh menyebabkan beberapa karbida percuma muncul dalam mikrostruktur, yang berguna untuk meningkatkan kekerasan dan rintangan memakai. ​

Kesan terhadap prestasi: Penambahan kromium dapat meningkatkan kekerasan permukaan dan rintangan gulungan, dan meningkatkan ketahanan mereka terhadap keletihan haba. Walau bagaimanapun, kromium yang berlebihan boleh mengakibatkan penurunan ketangguhan gulungan. Oleh itu, kandungan kromium perlu dikawal dengan tepat mengikut keperluan penggunaan gulungan tertentu. ​

(5) Molybdenum

Mekanisme pengaruh: Molibdenum, sebagai elemen yang menstabilkan pearlite, dapat memperbaiki struktur lapisan cast putih dalam besi tuang keras, meningkatkan kekuatan material, dan meningkatkan kekuatan terma gulungan. Dalam gulungan besi mulus aloi, dengan tepat meningkatkan kandungan molibdenum dapat menggalakkan pembentukan struktur mutiara dan meningkatkan penyebaran pearlite. Molybdenum juga boleh menghalang penguraian austenit dan kondusif untuk pembentukan struktur Bainit. Walau bagaimanapun, molibdenum terdedah kepada pemisahan, jadi kandungannya tidak terlalu tinggi. ​

Kesan terhadap prestasi: Jumlah molibdenum yang sesuai dapat meningkatkan prestasi komprehensif gulungan, terutama kestabilan prestasi mereka dalam persekitaran suhu tinggi. Walau bagaimanapun, disebabkan kecenderungan pemisahan molibdenum, pengedarannya dalam gulungan perlu dikawal dengan ketat untuk memastikan keseragaman prestasi roll. ​

4. Proses pembuatan gulungan besi tuang

(1) Proses pemutus

Pemutus acuan logam: gulungan besi tuang yang keras dan beberapa gulungan besi tuang yang sangat panas sering dilemparkan oleh pemutus acuan logam. Semasa proses pemutus, kesan penyejukan cepat acuan logam menyebabkan permukaan roll menjadi sejuk dengan cepat, membentuk cast putih yang diperlukan atau struktur pitted. Dengan mengawal parameter seperti suhu acuan logam, ketebalan salutan, dan suhu menuangkan dan kelajuan besi cair, mikrostruktur dan sifat lapisan kerja gulungan boleh dikawal dengan tepat.
​
Pemutus Pasir: Bagi sesetengah gulungan yang mempunyai keperluan yang agak rendah untuk kekerasan permukaan dan memerlukan ketangguhan yang lebih tinggi, seperti gulungan besi tuang separuh chilled, pemutus pasir boleh diterima pakai. Menambah jumlah yang sesuai dengan pasir pencetakan dan besi sejuk ke acuan pasir boleh menyesuaikan kadar penyejukan bahagian -bahagian yang berlainan dari gulungan, membolehkan gulungan untuk mencapai pengagihan kekerasan dan mikrostruktur yang sesuai. ​

Pemutus Kompaun: Proses pemutus kompaun digunakan untuk mengeluarkan gulungan besi tuang komposit. Dengan berturut -turut menuangkan besi cair dengan komposisi yang berbeza, gulungan mempunyai lapisan kerja dan teras dengan sifat yang berbeza. Sebagai contoh, pertama tuangkan bahan teras, dan kemudian tuangkan bahan lapisan kerja dengan kekerasan yang tinggi dan pakai rintangan di permukaannya, supaya roll mempunyai kedua -dua ketangguhan dan sifat permukaan yang baik.
​
(2) proses rawatan haba

Rawatan Annealing: Rawatan penyepuhlindapan dapat menghapuskan tekanan dalaman yang dihasilkan semasa proses pemutus gulungan dan memperbaiki mikrostruktur dan sifat gulungan. Dengan memegang roller pada suhu yang sesuai untuk tempoh masa tertentu, struktur dalaman homogen, kekerasan dikurangkan, ketangguhan diperbaiki, dan persediaan dibuat untuk pemprosesan dan penggunaan berikutnya. ​

Rawatan yang menormalkan: Menormalkan rawatan dapat memperbaiki bijirin gulungan, meningkatkan kekuatan dan kekerasan mereka. Panaskan gulungan di atas suhu kritikal, tahan mereka untuk tempoh masa, dan kemudian menyejukkannya di udara untuk mendapatkan struktur mutiara atau bainit seragam untuk gulungan, dengan itu meningkatkan prestasi keseluruhan mereka. ​

Rawatan pelindapkejutan dan pembajaan: Bagi sesetengah gulungan yang memerlukan kekerasan yang lebih tinggi dan rintangan memakai, pelindapkejutan dan rawatan pembajaan boleh dijalankan. Pelindapkejutan menganugerahkan permukaan gulungan dengan struktur martensit, meningkatkan kekerasan. Walau bagaimanapun, struktur martensit agak rapuh, jadi rawatan pembajaan diperlukan untuk menyesuaikan keseimbangan antara kekerasan dan ketangguhan, menghapuskan tekanan pelindapkejutan, dan meningkatkan hayat perkhidmatan gulungan. ​

5. Penyelenggaraan dan penjagaan gulungan besi tuang
​
(1) Pemeriksaan harian

Pemeriksaan permukaan: Secara kerap memeriksa permukaan gulungan untuk kecacatan seperti retak, spalling, dan haus. Dengan pemeriksaan visual dan penggunaan peralatan ujian yang tidak merosakkan seperti pengesan kecacatan ultrasonik dan pengesan kecacatan zarah magnet, masalah yang berpotensi dapat dikenalpasti tepat pada masanya, dan langkah-langkah yang sepadan dapat diambil untuk membaiki atau menggantikannya. ​

Pemeriksaan dimensi: Ukur diameter, silinder dan parameter dimensi lain gulungan untuk memastikan mereka berada dalam julat toleransi yang ditentukan. Penyimpangan dimensi yang berlebihan boleh menjejaskan ketepatan produk yang digulung. Oleh itu, apabila keabnormalan dimensi dikesan, pelarasan atau pembaikan yang tepat pada masanya perlu dibuat. ​

(2) pelinciran dan penyejukan

Pelinciran: Semasa proses rolling, untuk mengurangkan geseran antara gulungan dan bahan yang digulung dan meminimumkan memakai, pelincir yang sesuai perlu digunakan. Pilih pelincir dengan prestasi pelinciran yang baik, rintangan tekanan yang melampau dan rintangan pengoksidaan, dan pastikan ia sama rata di permukaan gulungan. Secara kerap memeriksa sistem bekalan pelincir untuk memastikan operasi normalnya. ​

Penyejukan: Penyejukan yang berkesan adalah penting untuk mengurangkan suhu gulungan dan mencegah keletihan haba. Pastikan operasi biasa sistem penyejukan, segera membersihkan kotoran dan kekotoran dalam saluran paip air penyejuk, dan menjamin bahawa kadar aliran dan suhu air penyejuk memenuhi keperluan. Sementara itu, sudut semburan dan kedudukan air penyejuk perlu diselaraskan dengan munasabah untuk memastikan penyejukan seragam permukaan gulungan. ​

(3) penyimpanan dan pengendalian

Penyimpanan: Simpan gulungan dalam persekitaran yang kering dan berventilasi untuk menghalang mereka daripada lembap dan berkarat. Untuk gulungan yang belum digunakan untuk masa yang lama, rawatan anti-karat harus dijalankan, seperti menggunakan minyak anti-karat dan membungkus dengan kertas anti-karat. Pada masa yang sama, perhatian harus dibayar kepada kaedah penyimpanan untuk mengelakkan gulungan yang diperas atau bertembung, yang boleh menyebabkan kerosakan. ​

Pengendalian: Apabila mengendalikan gulungan, peralatan pengendalian yang berdedikasi seperti kren dan forklift harus digunakan, dan perlu untuk memastikan kapasiti beban peralatan adalah mencukupi. Semasa proses pengendalian, mengendalikan dengan berhati -hati untuk mengelakkan penggelek bertabrakan dengan objek lain, mencegah kerosakan permukaan dan kerosakan struktur dalaman. ​

6. Kesimpulan

Gulung besi tuang, sebagai komponen teras dalam proses rolling, prestasi mereka secara langsung berkaitan dengan kualiti produk bergulung dan kecekapan pengeluaran. Dengan memahami ciri -ciri pelbagai jenis gulungan besi tuang, pengaruh unsur -unsur aloi pada prestasi mereka, proses pembuatan dan kaedah penyelenggaraan, adalah mungkin untuk memilih dan menggunakan gulungan besi yang lebih baik, memberikan permainan penuh kepada kelebihan mereka dan meningkatkan tahap keseluruhan proses rolling. Dengan kemajuan teknologi yang berterusan, prestasi dan kualiti gulungan besi tuang juga sentiasa bertambah baik. Pada masa akan datang, mereka dijangka akan digunakan dalam pelbagai bidang dan memberi sumbangan yang lebih besar kepada pembangunan industri pemprosesan logam.