Gulungan baja tuang mengacu pada komponen silinder tugas berat yang dihasilkan melalui proses pengecoran baja yang dirancang untuk tahan terhadap kondisi keausan dan beban yang parah di pabrik penggilingan, kastor kontinu, dan peralatan industri lainnya. Tidak seperti gulungan tempa, gulungan baja tuang menawarkan peningkatan fleksibilitas desain, memungkinkan fitur internal yang kompleks dan gradien material. Artikel ini berfokus pada aspek praktis produksi gulungan baja tuang, pemilihan material, teknik pemrosesan, sifat mekanik, dan optimalisasi kinerja.
Memilih grade baja yang tepat sangat penting untuk mencapai kombinasi kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan aus yang diinginkan. Gulungan baja tuang harus tahan terhadap tekanan kontak yang tinggi, pembebanan siklik, dan lingkungan yang abrasif. Sistem material yang umum mencakup varian baja karbon, baja paduan rendah, dan baja paduan tinggi. Kandungan kromium dan nikel yang tinggi meningkatkan kekerasan dan ketahanan terhadap kelelahan termal.
Sifat-sifat utama yang harus dievaluasi ketika memilih bahan gulungan baja tuang:
Alur kerja produksi gulungan baja cor terdiri dari kontrol yang presisi di setiap tahap mulai dari penanganan bahan mentah hingga pemesinan akhir. Memastikan praktik pengecoran yang tepat meminimalkan cacat seperti porositas, segregasi, dan retak.
Peleburan biasanya dilakukan dalam tungku induksi untuk akurasi dalam pengendalian suhu dan komposisi. Unsur paduan seperti kromium, molibdenum, dan vanadium ditambahkan sesuai kadar yang diinginkan. Kontrol yang cermat mencegah pembentukan inklusi berlebihan dan memastikan homogenitas.
Pengecoran pasir banyak digunakan karena efektivitas biayanya untuk sebagian besar. Desain cetakan harus mempertimbangkan penyusutan dan sistem gating untuk mengurangi turbulensi dan jebakan kotoran. Suhu dan kecepatan penuangan dipantau untuk menghindari penutupan dingin dan pengisian tidak lengkap.
Pendinginan yang terkontrol sangat penting untuk mengelola struktur cor. Pendinginan yang terlalu cepat dapat menyebabkan tekanan termal, sedangkan pendinginan yang lambat dapat menyebabkan pertumbuhan butir yang tidak diinginkan. Teknik seperti riser dan chills digunakan untuk mengarahkan pemadatan dan memastikan transmisi suara.
Perlakuan panas meningkatkan sifat mekanik dan menghilangkan tekanan internal. Urutan yang umum meliputi normalisasi, pendinginan, dan temper. Setiap langkah harus mengikuti profil suhu-waktu yang tepat untuk mencapai kekerasan dan keuletan yang ditargetkan.
Memahami kinerja mekanis sangat penting untuk memprediksi masa pakai dan interval perawatan. Pengujian standar membantu memverifikasi bahwa gulungan baja tuang memenuhi ekspektasi desain.
| Properti | Metode Tes | Persyaratan Khas |
| Kekuatan Tarik | ASTM E8 | > 800 MPa |
| Kekerasan | Rockwell C atau Brinell | 50–60 HRC |
| Ketangguhan Dampak | Charpy V-takik | > 50 J pada suhu operasional |
| Struktur mikro | Mikroskop Optik | Perlit/ferit halus dengan karbida terkontrol |
Nilai-nilai ini merupakan contoh dan bervariasi berdasarkan nilai gulungan spesifik aplikasi. Teknik pengambilan sampel reguler dan pengujian tak rusak (NDT) seperti inspeksi ultrasonik dan radiografi digunakan untuk mendeteksi kelemahan internal sebelum gulungan dikirim ke layanan.
Perlakuan panas berpengaruh nyata terhadap struktur mikro, kekerasan, dan stabilitas mekanik gulungan baja tuang. Perlakuan panas yang tidak tepat dapat menyebabkan keretakan, ketidakstabilan dimensi, atau berkurangnya masa pakai.
Normalisasi 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.
Quenching meningkatkan kekerasan dan kekuatan dengan membentuk martensit, tetapi juga menyebabkan kerapuhan. Tempering mengikuti untuk menyesuaikan ketangguhan. Suhu dan durasi temper dipilih berdasarkan keseimbangan yang diinginkan antara kekerasan dan keuletan. Temperatur temper yang lebih tinggi umumnya meningkatkan ketangguhan dengan mengorbankan beberapa kekerasan.
Memahami cacat pengecoran yang sering terjadi membantu para insinyur meningkatkan kualitas dan mengurangi tingkat kerusakan. Di bawah ini adalah masalah umum yang dihadapi dalam produksi gulungan baja tuang dan tindakan perbaikannya.
Gulungan baja tuang harus memberikan masa pakai yang lama dalam kondisi yang berat. Optimalisasi mencakup rekayasa permukaan, pelumasan, dan perencanaan pemeliharaan.
Pelapis permukaan seperti semprotan termal atau lapisan pengerasan induksi secara signifikan meningkatkan ketahanan aus. Kekerasan permukaan yang terkendali mengurangi pengelupasan dan memperpanjang interval antar pembuatan profil ulang.
Pelumasan yang tepat meminimalkan panas gesekan dan mengurangi keausan permukaan. Sistem pendingin harus dikalibrasi untuk mempertahankan suhu yang konsisten dan menghindari retakan kelelahan termal.
Gulungan baja tuang sangat penting untuk aplikasi industri berat yang mengutamakan ketahanan dan integritas permukaan. Dengan berfokus pada pemilihan material yang cermat, praktik pengecoran dan perlakuan panas yang kuat, pengujian komprehensif, dan optimalisasi dalam layanan, para insinyur dapat meningkatkan kinerja secara signifikan dan mengurangi biaya siklus hidup. Penyempurnaan proses yang berkelanjutan, berdasarkan data pengujian dan umpan balik lapangan, memastikan bahwa gulungan baja tuang memenuhi permintaan industri yang terus berkembang.
Copyright © Huzhou Zhonghang Roll Co, Ltd. All Rights Reserved.
中文简体
