Litinová role: Klíčová součást procesu válcování

V oblasti zpracování kovů je proces válcování důležitou metodou formování a litinová rolka je v tomto procesu nezbytnou klíčovou součástí. Litinová rolka Hrají klíčovou roli při utváření kovových materiálů, zajišťování kvality produktu a zvýšení efektivity výroby. Kvalita jeho výkonu přímo ovlivňuje přesnost a kvalitu povrchu válcovaných produktů, jakož i stabilitu a ekonomiku výrobního procesu. Důkladné porozumění příslušným znalostem litinových válců je proto velký význam pro optimalizaci procesu válcování a zvyšování konkurenceschopnosti produktů. ​

Pracovní podmínky a výzvy litinových rolí

(1) Tvrdá teplotní prostředí

Litinové válce jsou často během provozu ve vysokoteplotním prostředí, přičemž obecná pracovní teplota dosáhne 700-800 ° C. V některých zvláštních případech může teplota válcovaného materiálu, se kterým přichází do styku, dokonce dosáhnout 1200 ° C. Kontinuální vysoké teploty nejen testují tepelnou stabilitu materiálu válce, ale také způsobují problémy, jako je tepelná roztažení a tepelná deformace, což ovlivňuje přesnost rozměrů a kvalitu válcovaných produktů. ​

(2) Silný mechanický stres

Rolls musí odolávat silnému tlaku z válcovaného materiálu. Tento tlak působí nepřetržitě během procesu válcování a je náchylný k únavě poškození rolí. Mezitím během procesu válcování existuje silná třecí síla mezi povrchem válců a válcovaným materiálem, který urychlí opotřebení povrchu role a sníží životnost rolí. ​

(3) Hrozba tepelné únavy

Vzhledem k nepřetržitému vytápění materiály válcovanými na horka a chlazením chladicí vodou podléhají válcům významné změny teploty v krátkém časovém období a jsou vystaveny závažné tepelné únavě. Tepelná únava může způsobit praskliny na povrchu válců. Postupem času se tyto trhliny mohou rozšířit, což nakonec vede k roztržení a selhání rolí. ​

2. hlavní typy litinových rolí

(1) Chlazené litinové role

Pracovní princip: Pracovní vrstva chlazeného litinového válce tvoří bílou strukturu odlitku (karbid matice) v důsledku rychlého chlazení kovové formy. Během procesu lití je povrch válečku rychle ochlazen, aby vytvořil bílou odlitku s vysokou tvrdostí a vysokou odolností proti opotřebení, zatímco jádro udržuje relativně měkkou šedou obsazení nebo postavenou strukturu, aby se zajistilo, že válec má určitý stupeň tvrdosti. ​

Charakteristiky: Vyznačuje se extrémně vysokou tvrdostí povrchu a vynikající odolnost proti opotřebení, které během procesu válcování účinně odolávají opotřebení. Avšak vzhledem k vysoké křehkosti bílé litinové vrstvy je tepelný odolnost proti litinovým litinovým litinovým litinovým válcům relativně špatný a praskliny se vyskytují, pokud jsou podrobeny velkému tepelnému napětí. ​

Aplikační pole: Často se používá v procesech válcování s požadavky na vysokou kvalitu povrchu a relativně nízkým tlakem válcování, jako je přesné válcování tenkých desek a ocelových proužků. ​

(2) Nekonečně chladné litinové válce

Pracovní princip: Přiměřeně zvýšením ekvivalentu uhlíku roztaveného železa získává válce a zářezovou strukturu (grafit matice karbidu). Tato struktura zajišťuje, že chlazená vrstva role nemá na lomovém povrchu žádnou výraznou hranici a přechod z tvrdého povrchu k měkkému jádru je postupný bez čiré přechodové zóny. ​

Charakteristiky: Kombinuje vysokou tvrdost a dobrou houževnatost. Přítomnost grafitu zlepšuje odolnost proti tepelnému praskání a anti-stříkající výkon rolí, což jim umožňuje udržovat dobrý pracovní stav, i když je podrobena významnému tepelnému a mechanickému napětí. Ve srovnání s litinovými válci s chladným chlazením mají nekonečně chladné litinové válce delší životnost a jsou vhodné pro širší škálu válcovacích podmínek. ​

Aplikační pole: Mezi těmito procesy se široce používají v hrubém válcování, středním válcování a dalších procesech, jako je drsné válcování ocelových sochorů, přechodné válcování tyčí a vodičů atd. Výkon nekonečně chlazených litinových válců může dobře splnit požadavky. ​

(3) Polomiseované tvrdé litinové válce

Pracovní princip: Odlévání se provádí pomocí kovové formy s pískem. V rámci kovové formy je potažena vrstva 10-20 mm lisovacího písku, aby se snížila rychlost chlazení válcového těla a získala v pracovní vrstvě válcového těla zářezovou strukturu. Tato metoda lití způsobuje, že rozdělení tvrdosti rolí relativně uniformuje s malou pokles tvrdosti z povrchu do jádra. ​

Charakteristiky: Polo chlazené litinové válce mají vynikající odolnost vůči praskání horkých, vysokou pevností a houževnatost. Povrchová tvrdost tělesa válce je obecně HS35-55, která může účinně odolávat tepelné únavě a mechanické únavě a zároveň zajistit určitý odolnost proti opotřebení. Mezi nimi mají polosmnicované tvrdé tažné železné role vyšší výkonnost díky své jedinečné sférické grafitové struktuře. ​

Aplikační pole: Aplikovatelná hlavně na otevírací stojany a drsné stojany mlýna středních a malých válcových mlýnů. V těchto případech musí role mít dobrý komplexní výkon, aby se vyrovnaly se složitějšími válcovacími podmínkami. ​

(4) Trváky na železné válce

Pracovní princip: Trskové železné válce se vyrábějí nalitím roztaveného železa, které podstoupilo sféroidizující ošetření do formy, což způsobilo, že grafit ve struktuře válce zabírá sférický tvar. Přítomnost sférického grafitu eliminuje fragmentační účinek vločkového grafitu na matrici a výrazně zlepšuje mechanické vlastnosti rolí. ​

Charakteristiky: Vyznačuje se vysokou pevností, vysokou houževnatost a vynikající odolnost proti opotřebení. Je také vynikající odolnost vůči tepelnému praskání a roztržení. Rozsah tvrdosti tažných železných válců je relativně široký a lze jej upravit podle různých požadavků na aplikaci, s širokou škálou aplikací. ​

Aplikační pole: Lze jej použít v různých typech válcovacích mlýnů, včetně hrubých válcování, středně válcování a kolísání. V některých speciálních procesech válcování s vysokými požadavky na výkon rolí mohou tažné válce také prokázat vynikající výkon.

3. Vliv legovacích prvků na výkon litinových rolí

(1) uhlík (c)
Mechanismus vlivu: Uhlík je jedním z důležitých prvků ovlivňujících výkon litinových válců. Na jedné straně bude vysoký obsah uhlíku bránit srážení cementitu a zároveň kvůli zvýšení počtu vytvořených grafitových jader lze grafit upřesnit. Na druhé straně, pokud je obsah uhlíku příliš vysoký, způsobí vznášení grafitu, což ovlivňuje výkon rolí. Při určité rychlosti chlazení, pokud je obsah uhlíku vhodně zvýšen, se hloubka bílé odlitkové vrstvy sníží a množství povrchového cementitu se zvýší.
​
Dopad na výkon: Vhodné množství uhlíku může zvýšit odolnost proti tvrdosti a opotřebení rolí, ale příliš vysoký obsah uhlíku sníží houževnatost rolí a zvýší riziko tvorby trhlin. Proto je během výrobního procesu nutné přesně ovládat obsah uhlíku pro vyvážení různých vlastností rolí. ​

(2) křemík

Mechanismus vlivu: Křemík může snížit rozpustnost uhlíku v austenitu, nejen zvýšit teplotu transformace eutektoidní, ale také rozšířit rozsah teploty transformace eutektoidní a zkrátit inkubační období perlitu a bainitu. V určitém rozmezí, jak se zvyšuje obsah křemíku, se průměr grafitových kuliček zmenší, čímž se zlepší strukturu a výkon rolí. ​

Dopad na výkon: Křemík může zvýšit sílu a tvrdost rolí a zároveň pomáhá zlepšit odolnost proti tepelným praskání. Nadměrný obsah křemíku však může vést ke snížení houževnatosti rolí, takže jeho obsah musí být přiměřeně kontrolován. ​

(3) Mangan (MN)

Ovlivňující mechanismus: Prvky manganu snižují teplotu transformace eutektoidu a hrají roli při stabilizaci a rafinaci perlitu. Může zvýšit sílu a tvrdost rolí. Pokud je však obsah manganu příliš vysoký, dojde k závažné segregaci a síťové karbidy se vysráží podél hranic zrn ve stavu obsazení, což snižuje houževnatost rolí. ​

Dopad na výkon: Vhodné množství manganu může pomoci zvýšit celkový výkon rolí, ale jeho obsah musí být přísně kontrolován, aby se zabránilo nepříznivým účinkům na výkon rolí v důsledku segregace a srážení síťových karbidů. ​

(4) Chrom (CR)

Mechanismus vlivu: Chrom je nejúčinnějším prvkem pro zvýšení hloubky bílé litinové vrstvy v litinových válcích s chladu, což může výrazně působit proti nepříznivým účinkům křemíku a vede k tvorbě perlitové struktury. V tažné železné železe slitiny může vhodné přidání chromu způsobit, že se v mikrostruktuře objeví některé volné karbidy, což je užitečné pro zlepšení odolnosti tvrdosti a opotřebení. ​

Dopad na výkon: Přidání chromu může účinně zvýšit tvrdost povrchu a odolnost proti opotřebení rolí a zlepšit jejich odolnost vůči tepelné únavě. Nadměrný chrom však může vést ke snížení houževnatosti rolí. Obsah chromia proto musí být proto přesně ovládán podle specifických požadavků na použití rolí. ​

(5) Molybden

Mechanismus vlivu: Molybden, jako prvek, který stabilizuje perlite, může zdokonalovat strukturu bílé vrstvy v chladu zdobené litině, zvýšit sílu materiálu a zlepšit tepelnou sílu rolí. V tažných rourách z slitiny může přiměřeně zvyšovat obsah molybdenu podporovat tvorbu perelitové struktury a zvýšit rozptyl perlitu. Molybden může také inhibovat rozklad austenitu a vede k tvorbě bainitové struktury. Molybden je však náchylný k segregaci, takže jeho obsah by neměl být příliš vysoký. ​

Dopad na výkon: Vhodné množství molybdenu může zvýšit komplexní výkon rolí, zejména jejich stabilita výkonu v prostředích s vysokou teplotou. Avšak vzhledem k tendenci segregace molybdenu musí být jeho distribuce v rolích přísně kontrolována, aby se zajistila jednotnost výkonu válce. ​

4. výrobní proces litinových rolí

(1) Proces obsazení

Odlévání kovových plísní: Litinové válce s chladným a některé nekonečně chladné litinové válce jsou často odlévány kovové formě. Během procesu lití způsobí, že rychlý chladicí účinek kovové formy způsobí, že se povrch role rychle ochladí a vytvoří požadovanou bílou nebo postavenou strukturu. Řízením parametrů, jako je teplota kovové formy, tloušťka povlaku a teplota a rychlost roztaveného železa, lze přesně ovládat mikrostruktura a vlastnosti pracovní vrstvy rolí.
​
Odlévání písku: U některých rolí, které mají relativně nízké požadavky na povrchovou tvrdost a potřebují vyšší houževnatost, jako jsou polochlaněné litinové válce, lze přijmout lití písku. Přidání vhodného množství formovacího písku a chladu do pískové formy může upravit rychlost chlazení různých částí rolí, což umožňuje rohlíkům dosáhnout vhodného rozdělení tvrdosti a mikrostruktury. ​

Sloučená lití: Proces odlévání sloučeniny se používá k výrobě kompozitních litinových válců. Postupným nalitím roztaveného železa s různými složeními mají role pracovní vrstvy a jádra s různými vlastnostmi. Například nejprve nalijte materiál jádra a nalijte materiál pracovní vrstvy s vysokou tvrdostí a odolností proti opotřebení na jeho povrchu, takže válce má dobrou houževnatost i povrchové vlastnosti.
​
(2) Proces tepelného zpracování

Léčba žíhání: Léčba žíhání může eliminovat vnitřní napětí generované během procesu lití rolí a zlepšit mikrostrukturu a vlastnosti rolí. Tím, že drží válec při vhodné teplotě po určitou dobu, je vnitřní struktura homogenizována, snižuje se tvrdost, houževnatost se zlepšuje a přípravy jsou prováděny pro následné zpracování a použití. ​

Normalizace léčby: Normalizace léčby může zdokonalovat zrna rohlíků a zvýšit jejich sílu a tvrdost. Zahřejte role nad kritickou teplotou, držte je po určitou dobu a poté je ochlaďte ve vzduchu, abyste získali rovnoměrnou strukturu perlite nebo bainitu pro role, čímž se zlepšila jejich celkový výkon. ​

Ošetření zhášení a temperování: U některých rolí, které vyžadují vyšší tvrdost a odolnost proti opotřebení, lze provádět ošetření a temperování. Zbavení se otočí povrch rohlíků s martenzitickou strukturou, což výrazně zvyšuje tvrdost. Martenzitická struktura je však relativně křehká, takže je nezbytná temperovací ošetření k úpravě rovnováhy mezi tvrdostí a houževnatostí, eliminujícím stresu zhášení a zvýšení životnosti rolí. ​

5. Údržba a péče o litinové role
​
(1) Denní inspekce

Inspekce povrchu: Pravidelně kontrolujte povrch rohlíků na defekty, jako jsou praskliny, roztržení a opotřebení. Vizuální kontrolou a použitím nedestruktivních testovacích zařízení, jako jsou ultrazvukové detektory vad a detektory vad magnetických částic, lze včas identifikovat potenciální problémy a k jejich opravě nebo výměně lze přijmout odpovídající opatření. ​

Dimenzionální kontrola: Změřte průměr, válcity a další dimenzionální parametry rolí, aby se zajistilo, že jsou v zadaném rozsahu tolerance. Nadměrné rozměrové odchylky mohou ovlivnit přesnost válcovaných produktů. Jakmile jsou proto detekovány rozměrové abnormality, měly by se provádět včasné úpravy nebo opravy. ​

(2) mazání a chlazení

Mazání: Během procesu válcování je třeba použít vhodné mazivy, aby se snížilo tření mezi válci a válcovaným materiálem a minimalizovalo opotřebení. Vyberte maziva s dobrým mazacím výkonem, extrémním odolností proti tlaku a oxidací oxidace a zajistěte, aby byly rovnoměrně distribuovány na povrchu rolí. Pravidelně kontrolujte zásobovací systém maziv, abyste zajistili jeho normální provoz. ​

Chlazení: Efektivní chlazení je zásadní pro snižování teploty rolí a zabránění tepelné únavě. Zajistěte normální provoz chladicího systému, okamžitě vyčistěte nečistoty a nečistoty v potrubí chladicí vody a zaručují, že průtok a teplota chladicí vody splňují požadavky. Mezitím by měl být úhel stříkaného a poloha chladicí vody přiměřeně upraven, aby se zajistilo rovnoměrné chlazení povrchu rolí. ​

(3) Skladování a manipulace

Skladování: Rolls uložte do suchého a dobře větraného prostředí, aby jim zabránilo v vlhkém a rezavě. U rolí, které nebyly používány po dlouhou dobu, by se mělo provádět léčba anti-rustů, jako je nanášení anti-rustového oleje a obalení na anti-rust papír. Současně by měla být věnována pozornost metodě úložiště, aby se zabránilo stisknutí nebo srážce, což může způsobit poškození. ​

Manipulace: Při manipulaci s rolemi by mělo být použity vyhrazené manipulační zařízení, jako jsou jeřáby a vysokozdvižné vozíky, a je nutné zajistit, aby byla dostatečná kapacita zatížení zařízení. Během procesu manipulace se opatrně zabrání sražení válců s jinými předměty, což zabrání poškození povrchu a vnitřním strukturálním poškozením. ​

6. Závěr

Litinové válce, jako základní komponenty v procesu válcování, jejich výkon přímo souvisí s kvalitou válcovaných produktů a efektivity výroby. Pochopením charakteristik různých typů litinových válců, vlivu legovacích prvků na jejich výkon, výrobní procesy a metody údržby je možné lépe vybrat a používat litinové role, poskytnout plnou hru jejich výhodám a zlepšit celkovou úroveň procesu válcování. S neustálým rozvojem technologie se také neustále zlepšuje výkon a kvalita litinových válců. V budoucnu se očekává, že budou aplikovány v širším rozsahu polí a přispívají k rozvoji průmyslu zpracování kovů.