Di bidang pemrosesan logam, proses rolling adalah metode pembentukan yang penting, dan gulungan besi cor adalah komponen kunci yang sangat diperlukan dalam proses ini. Cast Iron Roll Mainkan peran penting dalam membentuk bahan logam, memastikan kualitas produk dan meningkatkan efisiensi produksi. Kualitas kinerjanya secara langsung mempengaruhi akurasi dan kualitas permukaan produk yang digulung, serta stabilitas dan ekonomi dari proses produksi. Oleh karena itu, pemahaman menyeluruh tentang pengetahuan yang relevan tentang gulungan besi cor sangat penting untuk mengoptimalkan proses bergulir dan meningkatkan daya saing produk.
Kondisi kerja dan tantangan gulungan besi cor
(1) Lingkungan suhu yang keras
Gulungan besi cor sering berada di lingkungan suhu tinggi selama operasi, dengan suhu kerja umum mencapai 700-800 ° C dalam beberapa kasus khusus, suhu bahan gulung yang mereka hubungi bahkan dapat mencapai 1200 ° C. Suhu tinggi terus menerus tidak hanya menguji stabilitas termal bahan gulungan, tetapi juga menyebabkan masalah seperti ekspansi termal dan deformasi termal, mempengaruhi akurasi dimensi gulungan dan kualitas produk yang digulung.
(2) tekanan mekanik yang kuat
Gulungan perlu menahan tekanan kuat dari bahan yang digulung. Tekanan ini bekerja terus menerus selama proses bergulir dan cenderung menyebabkan kerusakan kelelahan pada gulungan. Sementara itu, selama proses rolling, ada kekuatan gesekan yang kuat antara permukaan gulungan dan bahan gulungan, yang akan mempercepat keausan permukaan gulungan dan mengurangi masa pakai gulungan.
(3) ancaman kelelahan termal
Karena pemanasan terus menerus oleh bahan hot-rolled dan pendinginan dengan air pendingin, gulungan mengalami perubahan suhu yang signifikan dalam waktu singkat dan mengalami kelelahan termal yang parah. Kelelahan termal dapat menyebabkan retakan pada permukaan gulungan. Seiring waktu, retakan ini dapat meluas, akhirnya mengarah ke spalling dan kegagalan gulungan.
2. Jenis utama gulungan besi cor
(1) Gulungan besi cor dingin
Prinsip Kerja: Lapisan kerja gulungan besi cor dingin membentuk struktur cor putih (matriks karbida) karena efek pendinginan yang cepat dari cetakan logam. Selama proses pengecoran, dengan mengendalikan laju pendinginan, permukaan rol dengan cepat didinginkan untuk membentuk lapisan cor putih dengan kekerasan tinggi dan ketahanan aus yang tinggi, sedangkan inti mempertahankan struktur gips abu -abu yang relatif lembut atau struktur yang diadu untuk memastikan bahwa rol memiliki tingkat ketangguhan tertentu.
Karakteristik: Ini fitur kekerasan permukaan yang sangat tinggi dan ketahanan aus yang sangat baik, secara efektif menahan keausan selama proses bergulir. Namun, karena tingginya kerapuhan lapisan besi cor putih, resistensi retak termal dari gulungan besi cor yang diperkirakan dingin relatif buruk, dan retakan rentan terjadi ketika mengalami tekanan termal yang besar.
Bidang Aplikasi: Ini sering digunakan dalam proses bergulir dengan persyaratan kualitas permukaan yang tinggi dan tekanan bergulir yang relatif rendah, seperti pelat presisi pelat tipis dan strip baja.
(2) Gulungan besi cor yang diperkirakan sangat dingin
Prinsip Kerja: Dengan meningkatkan karbon yang setara dengan besi cair, gulungan memperoleh struktur berlekuk (matriks karbida grafit). Struktur ini memastikan bahwa lapisan dingin gulungan tidak memiliki batas yang berbeda pada permukaan fraktur, dan transisi dari permukaan keras ke inti lunak bertahap tanpa zona transisi yang jelas.
Karakteristik: Ini menggabungkan kekerasan tinggi dan ketangguhan yang baik. Kehadiran grafit meningkatkan resistensi retak termal dan kinerja anti-spalling dari gulungan, memungkinkan mereka untuk mempertahankan keadaan kerja yang baik bahkan ketika mengalami tekanan termal dan mekanis yang signifikan. Dibandingkan dengan gulungan besi cor yang diperkirakan dingin, gulungan besi cor yang diperkirakan dingin memiliki masa pakai yang lebih lama dan cocok untuk berbagai kondisi bergulir yang lebih luas.
Bidang Aplikasi: banyak digunakan dalam gulungan kasar, rolling sedang dan proses lainnya, seperti gulungan billet baja yang kasar, penggulungan batang dan kabel menengah, dll. Di antara proses ini, gulungan perlu menahan kekuatan bergulir yang cukup besar dan beban termal. Kinerja gulungan besi cor yang sangat dingin dapat memenuhi persyaratan.
(3) Gulungan besi cor keras semi-didinginkan
Prinsip Kerja: Pengecoran dilakukan dengan menggunakan cetakan logam dengan lapisan pasir. Lapisan 10-20mm dari pasir cetakan dilapisi di dalam cetakan logam untuk mengurangi laju pendingin bodi roller dan mendapatkan struktur berlekuk di lapisan kerja bodi rol. Metode pengecoran ini membuat distribusi kekerasan gulungan relatif seragam, dengan penurunan kekerasan kecil dari permukaan ke inti.
Karakteristik: Gulungan besi cor semi-buatan memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap retak panas, kekuatan dan ketangguhan yang tinggi. Kekerasan permukaan tubuh roller umumnya HS35-55, yang secara efektif dapat menahan kelelahan termal dan kelelahan mekanis sambil memastikan ketahanan aus tertentu. Di antara mereka, gulungan besi ulet keras semi-dingin memiliki kinerja yang lebih unggul karena struktur grafit bola yang unik.
Bidang Aplikasi: Terutama berlaku untuk dudukan pembukaan billet dan dudukan gilingan kasar dari pabrik bergulir menengah dan kecil. Dalam kasus ini, gulungan harus memiliki kinerja komprehensif yang baik untuk mengatasi kondisi bergulir yang lebih kompleks.
(4) Gulungan besi ulet
Prinsip Kerja: Gulungan besi ulet dibuat dengan menuangkan besi cair yang telah mengalami perlakuan spheroidisasi ke dalam cetakan, menyebabkan grafit dalam struktur gulungan mengambil bentuk bola. Kehadiran grafit bola menghilangkan efek fragmentasi grafit serpihan pada matriks dan sangat meningkatkan sifat mekanik gulungan.
Karakteristik: Ini fitur kekuatan tinggi, ketangguhan tinggi dan ketahanan aus yang sangat baik. Ketahanannya terhadap keretakan termal dan spalling juga luar biasa. Kisaran kekerasan gulungan besi ulet relatif lebar dan dapat disesuaikan sesuai dengan persyaratan aplikasi yang berbeda, dengan berbagai aplikasi.
Bidang Aplikasi: Ini dapat digunakan dalam berbagai jenis pabrik rolling, termasuk proses bergulir kasar, rolling sedang dan finish rolling. Dalam beberapa proses bergulir khusus dengan persyaratan tinggi untuk kinerja gulungan, gulungan besi ulet juga dapat menunjukkan kinerja yang sangat baik.
3. Pengaruh elemen paduan pada kinerja gulungan besi cor
(1) karbon (c)
Mekanisme Pengaruh: Karbon adalah salah satu elemen penting yang mempengaruhi kinerja gulungan besi cor. Di satu sisi, kandungan karbon yang tinggi akan menghambat presipitasi sementit, dan pada saat yang sama, karena peningkatan jumlah inti grafit yang terbentuk, grafit dapat disempurnakan. Di sisi lain, jika kandungan karbon terlalu tinggi, itu akan menyebabkan grafit mengambang, mempengaruhi kinerja gulungan. Pada laju pendinginan tertentu, jika kandungan karbon meningkat secara tepat, kedalaman lapisan cor putih akan berkurang dan jumlah sementit permukaan akan meningkat.
Dampak pada Kinerja: Jumlah karbon yang tepat dapat meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus dari gulungan, tetapi kandungan karbon yang terlalu tinggi akan mengurangi ketangguhan gulungan dan meningkatkan risiko pembentukan retak. Oleh karena itu, selama proses produksi, perlu untuk mengontrol kandungan karbon secara tepat untuk menyeimbangkan berbagai sifat gulungan.
(2) Silikon
Mekanisme Pengaruh: Silikon dapat mengurangi kelarutan karbon dalam austenit, tidak hanya meningkatkan suhu transformasi eutektoid, tetapi juga memperluas kisaran suhu transformasi eutektoid dan memperpendek periode inkubasi mutiara dan bainit. Dalam kisaran tertentu, ketika kandungan silikon meningkat, diameter bola grafit akan berkurang, sehingga meningkatkan struktur dan kinerja gulungan.
Dampak pada Kinerja: Silikon dapat meningkatkan kekuatan dan kekerasan gulungan, dan pada saat yang sama membantu meningkatkan resistensi gulungan terhadap keretakan termal. Namun, konten silikon yang berlebihan dapat menyebabkan penurunan ketangguhan gulungan, sehingga kontennya perlu dikontrol secara wajar.
(3) Mangan (MN)
Mekanisme yang Mempengaruhi: Unsur -unsur mangan menurunkan suhu transformasi eutektoid, memainkan peran dalam menstabilkan dan menyempurnakan Pearlite. Ini dapat meningkatkan kekuatan dan kekerasan gulungan. Namun, ketika konten mangan terlalu tinggi, segregasi parah akan terjadi, dan jaringan karbida akan mengendap di sepanjang batas butir dalam keadaan cor, mengurangi ketangguhan gulungan.
Dampak pada Kinerja: Jumlah mangan yang tepat dapat membantu meningkatkan kinerja keseluruhan gulungan, tetapi isinya harus dikontrol secara ketat untuk menghindari efek buruk pada kinerja gulungan karena pemisahan dan presipitasi karbida jaringan.
(4) Chromium (CR)
Mekanisme Pengaruh: Kromium adalah elemen paling efektif untuk meningkatkan kedalaman lapisan besi cor putih dalam gulungan besi cor yang diperkirakan dingin, yang secara signifikan dapat menangkal efek samping silikon dan kondusif untuk pembentukan struktur mutiara. Pada zat besi ulet, penambahan kromium yang tepat dapat menyebabkan beberapa karbida bebas muncul di mikrostruktur, yang bermanfaat untuk meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus.
Dampak pada kinerja: Penambahan kromium dapat secara efektif meningkatkan kekerasan permukaan dan ketahanan aus gulungan, dan meningkatkan ketahanannya terhadap kelelahan termal. Namun, kromium yang berlebihan dapat menyebabkan penurunan ketangguhan gulungan. Oleh karena itu, konten kromium perlu dikontrol secara tepat sesuai dengan persyaratan penggunaan gulungan yang spesifik.
(5) Molibdenum
Mekanisme pengaruh: Molibdenum, sebagai elemen yang menstabilkan pearlite, dapat memperbaiki struktur lapisan cor putih dalam besi cor yang diperkirakan dingin, meningkatkan kekuatan material, dan meningkatkan kekuatan termal gulungan. Dalam gulungan besi ulet paduan, secara tepat meningkatkan kandungan molibdenum dapat mempromosikan pembentukan struktur pearlite dan meningkatkan dispersi pearlite. Molibdenum juga dapat menghambat dekomposisi austenit dan kondusif untuk pembentukan struktur bainit. Namun, molibdenum rentan terhadap pemisahan, sehingga isinya tidak boleh terlalu tinggi.
Dampak pada Kinerja: Jumlah molibdenum yang tepat dapat meningkatkan kinerja gulungan yang komprehensif, terutama stabilitas kinerja mereka di lingkungan suhu tinggi. Namun, karena kecenderungan pemisahan molibdenum, distribusinya dalam gulungan perlu dikontrol secara ketat untuk memastikan keseragaman kinerja roll.
4. Proses pembuatan gulungan besi cor
(1) Proses casting
Pengecoran cetakan logam: gulungan besi cor yang diperkirakan dingin dan beberapa gulungan besi cor yang diperkirakan dingin sering dilemparkan oleh cetakan cetakan logam. Selama proses pengecoran, efek pendinginan yang cepat dari cetakan logam menyebabkan permukaan gulungan mendingin dengan cepat, membentuk cor putih yang diperlukan atau struktur yang diadu. Dengan mengendalikan parameter seperti suhu cetakan logam, ketebalan lapisan, dan suhu tuang dan kecepatan besi cair, struktur mikro dan sifat -sifat lapisan kerja gulungan dapat dikontrol secara tepat.
Casting Pasir: Untuk beberapa gulungan yang memiliki persyaratan yang relatif rendah untuk kekerasan permukaan dan membutuhkan ketangguhan yang lebih tinggi, seperti gulungan besi cor semi-buatan, casting pasir dapat diadopsi. Menambahkan jumlah pasir cetakan yang sesuai dan besi dingin ke cetakan pasir dapat menyesuaikan laju pendinginan dari berbagai bagian gulungan, memungkinkan gulungan untuk mencapai distribusi kekerasan yang sesuai dan struktur mikro.
Pengecoran senyawa: Proses pengecoran majemuk digunakan untuk memproduksi gulungan besi cor komposit. Dengan menuangkan besi cair secara berturut -turut dengan komposisi yang berbeda, gulungan memiliki lapisan dan inti kerja dengan sifat yang berbeda. Misalnya, pertama -tama tuangkan bahan inti, dan kemudian tuangkan bahan lapisan kerja dengan kekerasan tinggi dan ketahanan aus di permukaannya, sehingga gulungan memiliki ketangguhan yang baik dan sifat permukaan.
(2) Proses Perlakuan Panas
Perawatan anil: Perawatan anil dapat menghilangkan tegangan internal yang dihasilkan selama proses pengecoran gulungan dan meningkatkan struktur mikro dan sifat -sifat gulungan. Dengan memegang roller pada suhu yang sesuai untuk periode waktu tertentu, struktur internal dihomogenisasi, kekerasan berkurang, ketangguhan ditingkatkan, dan persiapan dibuat untuk pemrosesan dan penggunaan selanjutnya.
Perawatan Normalisasi: Perawatan normalisasi dapat menyempurnakan butiran gulungan, meningkatkan kekuatan dan kekerasan mereka. Panaskan gulungan di atas suhu kritis, pegang selama jangka waktu tertentu, dan kemudian mendinginkannya di udara untuk mendapatkan struktur pearlite atau bainit yang seragam untuk gulungan, sehingga meningkatkan kinerja keseluruhan mereka.
Perawatan pendinginan dan temper: Untuk beberapa gulungan yang membutuhkan kekerasan yang lebih tinggi dan ketahanan aus, pendinginan dan perawatan temper dapat dilakukan. Quenching mendukung permukaan gulungan dengan struktur martensit, secara signifikan meningkatkan kekerasan. Namun, struktur martensit relatif rapuh, sehingga perlakuan temper diperlukan untuk menyesuaikan keseimbangan antara kekerasan dan ketangguhan, menghilangkan stres pendinginan, dan meningkatkan masa pakai gulungan.
5. Pemeliharaan dan Perawatan Gulungan Besi Cor
(1) Inspeksi harian
Inspeksi Permukaan: Periksa permukaan gulungan secara teratur untuk cacat seperti retakan, spalling, dan keausan. Dengan inspeksi visual dan penggunaan peralatan pengujian non-destruktif seperti detektor cacat ultrasonik dan detektor cacat partikel magnetik, masalah potensial dapat diidentifikasi secara tepat waktu, dan langkah-langkah yang sesuai dapat diambil untuk memperbaiki atau menggantinya.
Inspeksi Dimensi: Ukur diameter, silindrisitas, dan parameter dimensi lainnya dari gulungan untuk memastikan mereka berada dalam kisaran toleransi yang ditentukan. Penyimpangan dimensi yang berlebihan dapat mempengaruhi keakuratan produk yang digulung. Oleh karena itu, sekali kelainan dimensi terdeteksi, penyesuaian atau perbaikan tepat waktu harus dilakukan.
(2) Pelumasan dan Pendinginan
Pelumasan: Selama proses rolling, untuk mengurangi gesekan antara gulungan dan bahan gulung dan meminimalkan keausan, pelumas yang sesuai perlu digunakan. Pilih pelumas dengan kinerja pelumasan yang baik, ketahanan tekanan ekstrem dan resistensi oksidasi, dan memastikan bahwa mereka didistribusikan secara merata pada permukaan gulungan. Periksa secara teratur sistem pasokan pelumas untuk memastikan operasi normal.
Pendinginan: Pendinginan yang efektif sangat penting untuk mengurangi suhu gulungan dan mencegah kelelahan termal. Pastikan operasi normal sistem pendingin, segera bersihkan kotoran dan kotoran di saluran pipa air pendingin, dan menjamin bahwa laju aliran dan suhu air pendingin memenuhi persyaratan. Sementara itu, sudut semprotan dan posisi air pendingin harus disesuaikan secara wajar untuk memastikan pendinginan yang seragam dari permukaan gulungan.
(3) Penyimpanan dan Penanganan
Penyimpanan: Simpan gulungan di lingkungan yang kering dan berventilasi dengan baik untuk mencegah mereka menjadi lembab dan berkarat. Untuk gulungan yang belum digunakan untuk waktu yang lama, perawatan anti-rust harus dilakukan, seperti mengoleskan minyak anti-rust dan membungkus dengan kertas anti-rust. Pada saat yang sama, perhatian harus diberikan pada metode penyimpanan untuk menghindari gulungan yang diperas atau bertabrakan, yang dapat menyebabkan kerusakan.
Penanganan: Saat penanganan gulungan, peralatan penanganan khusus seperti crane dan forklift harus digunakan, dan perlu untuk memastikan bahwa kapasitas beban peralatan cukup. Selama proses penanganan, tangani dengan hati -hati untuk menghindari rol bertabrakan dengan benda lain, mencegah kerusakan permukaan dan kerusakan struktural internal.
6. Kesimpulan
Gulungan besi cor, sebagai komponen inti dalam proses bergulir, kinerjanya secara langsung terkait dengan kualitas produk yang digulung dan efisiensi produksi. Dengan memahami karakteristik berbagai jenis gulungan besi cor, pengaruh elemen paduan pada kinerja mereka, proses pembuatan, dan metode pemeliharaan, dimungkinkan untuk memilih dan menggunakan gulungan besi cor dengan lebih baik, memberikan permainan penuh untuk keunggulan mereka dan meningkatkan level keseluruhan dari proses rolling. Dengan kemajuan teknologi yang berkelanjutan, kinerja dan kualitas gulungan besi cor juga terus membaik. Di masa depan, mereka diharapkan diterapkan di rentang bidang yang lebih luas dan memberikan kontribusi yang lebih besar untuk pengembangan industri pemrosesan logam.
Copyright © Huzhou Zhonghang Roll Co, Ltd. All Rights Reserved.
中文简体
