Öntöttvas tekercs: kulcselem a gördülési folyamatban

A fémfeldolgozás területén a gördülési folyamat fontos formázási módszer, az öntöttvas tekercs pedig nélkülözhetetlen kulcseleme ebben a folyamatban. Öntöttvas tekercs Játsszon döntő szerepet a fém anyagok kialakításában, a termék minőségének biztosításában és a termelés hatékonyságának javításában. Teljesítményének minősége közvetlenül befolyásolja a hengerelt termékek pontosságát és felületi minőségét, valamint a termelési folyamat stabilitását és gazdaságát. Ezért az öntöttvas tekercsek releváns ismereteinek alapos megértése nagy jelentőséggel bír a gördülési folyamat optimalizálása és a termékek versenyképességének javítása szempontjából. ​

Az öntöttvas tekercsek munkakörülményei és kihívásai

(1) kemény hőmérsékleti környezet

Az öntöttvas tekercsek gyakran magas hőmérsékleti környezetben vannak működés közben, és az általános működési hőmérséklet eléri a 700-800 ° C-ot. Bizonyos különleges esetekben a hengerelt anyag hőmérséklete, amelyvel érintkezésbe kerül, akár 1200 ° C-ot is elérhet. A folyamatos magas hőmérsékletek nemcsak a tekercs anyag hőstabilitását vizsgálják, hanem olyan problémákat is okoznak, mint például a hőtágulást és a termikus deformációt, befolyásolva a tekercsek méretének pontosságát és a hengerelt termékek minőségét. ​

(2) Erős mechanikai stressz

A tekercseknek ellenállniuk kell a hengerelt anyag erős nyomásának. Ez a nyomás folyamatosan hat a gördülési folyamat során, és hajlamos a tekercsek fáradtságát okozni. Eközben a gördülési folyamat során erős súrlódási erő van a tekercsek felülete és a hengerelt anyag között, amely felgyorsítja a tekercs felületének kopását és csökkenti a tekercsek élettartamát. ​

(3) A termikus fáradtság fenyegetése

A meleg hengerelt anyagok folyamatos fűtése és a hűtővíz hűtése miatt a tekercsek rövid idő alatt jelentős hőmérsékleti változásokon mennek keresztül, és súlyos hőfáradtságnak vannak kitéve. A termikus fáradtság repedéseket okozhat a tekercsek felületén. Az idő múlásával ezek a repedések kibővülhetnek, végül a tekercsek megsemmisítéséhez és meghibásodásához vezethetnek. ​

2. Az öntöttvas tekercsek fő típusai

(1) hűtött öntöttvas tekercsek

Működési elv: A hűtött öntöttvas tekercs működő rétege fehér öntött szerkezetet (mátrix karbid) képez a fémformát gyors hűtési hatása miatt. Az öntési folyamat során a hűtési sebesség szabályozásával a henger felületét gyorsan lehűtik, hogy egy fehér öntött réteget képezzenek, nagy keménységgel és nagy kopásállósággal, míg a mag viszonylag puha szürke öntvényt vagy foltos szerkezetet tart fenn annak biztosítása érdekében, hogy a henger bizonyos mértékű keménységgel rendelkezik. ​

Jellemzők: Rendkívül nagy felületi keménységgel és kiváló kopási ellenállással rendelkezik, amely hatékonyan ellenáll a kopásnak a gördülési folyamat során. A fehér öntöttvas réteg nagy törékenysége miatt azonban a hidegen keményített öntöttvas tekercsek termikus repedési ellenállása viszonylag gyenge, és a repedések hajlamosak, ha nagy termikus feszültségnek vannak kitéve. ​

Alkalmazási mezők: Gyakran használják a magas felületi minőségű követelményekkel és viszonylag alacsony gördülési nyomással rendelkező gördülési folyamatokban, például a vékony lemezek és acélcsíkok precíziós gördülésével. ​

(2) végtelenül hidegen keményen öntöttvas tekercsek

Működési elv: Az olvadt vas szén -dioxid -egyenértékének megfelelő növelésével a tekercs bevágott szerkezetet (mátrix karbid -grafit) szerez. Ez a szerkezet biztosítja, hogy a tekercs hűtött rétegében a törés felületén nincs megkülönböztető határ, és a kemény felületről a lágy magba való áttérés fokozatos, tiszta átmeneti zóna nélkül. ​

Jellemzők: Kombinálja a nagy keménységet és a jó keménységet. A grafit jelenléte javítja a tekercsek termikus repedési rezisztenciáját és a szúrós elleni teljesítményt, lehetővé téve számukra, hogy fenntartsák a jó működési állapotot, még akkor is, ha jelentős termikus és mechanikai feszültségeknek vannak kitéve. A hidegen karbantartott öntöttvas tekercsekkel összehasonlítva a végtelenül hidegen karbantartott öntöttvas tekercsek hosszabb élettartamúak, és a gördülési körülmények szélesebb tartományához alkalmasak. ​

Alkalmazási mezők: A durva gördülésben, a közepes gördülésben és más folyamatokban, például acél tuskák durva gördülésében, rudak és huzalok köztes gördülésében stb. A végtelenül hűtött öntöttvas tekercsek teljesítménye jól teljesítheti a követelményeket. ​

(3) félig hűtött kemény öntöttvas tekercsek

Munka alapelv: Az öntést fém penészrel végezzük homokbevonattal. A fémréteg belsejében bevont 10-20 mm-es öntőcsomagréteg kerül, amely csökkenti a henger test hűtési sebességét, és a henger test munkameretében egy bevágott szerkezetet kapjon. Ez az öntési módszer viszonylag egyenletessé teszi a tekercsek keménységi eloszlását, a felületről a magba történő kis keménységgel. ​

Jellemzők: A félig hűtött öntöttvas tekercsek kiválóan ellenállnak a forró repedésnek, a nagy szilárdságnak és a keménységnek. A henger test felületi keménysége általában HS35-55, amely hatékonyan ellenáll a termikus fáradtságnak és a mechanikus fáradtságnak, miközben biztosítja a kopásállóságot. Közülük a félig hűtött, keményen eltelt vashengerek jobb teljesítményt nyújtanak egyedi gömb alakú grafitszerkezetük miatt. ​

Alkalmazási mezők: Elsősorban a billenő nyílási állványokra, valamint a közepes és kis méretű gördülő malmok durva malomállványaira alkalmazhatók. Ezekben az esetekben a tekercseknek jó átfogó teljesítményt kell biztosítaniuk, hogy megbirkózzanak a bonyolultabb gördülési körülmények között. ​

(4) Ductile Vas tekercsek

Működési elv: A gömbölyű vas tekercseket úgy készítik, hogy olvadt vasat öntsenek, amely gömb alakú kezelésen ment keresztül a penészbe, ami a tekercs szerkezetében lévő grafit gömb alakúvá vált. A gömb alakú grafit jelenléte kiküszöböli a pehely -grafit fragmentációs hatását a mátrixon, és jelentősen javítja a tekercsek mechanikai tulajdonságait. ​

Jellemzők: Nagy szilárdsággal, nagy szilárdsággal és kiváló kopásállósággal rendelkezik. A termikus repedés és a spalling ellenállása szintén kiemelkedő. A gömbölyű vas tekercsek keménységi tartománya viszonylag széles, és különféle alkalmazási követelmények szerint beállítható, széles körű alkalmazás mellett. ​

Alkalmazási mezők: Különböző típusú gördülő malmokban használható, beleértve a durva gördülést, a közepes gördülést és a befejező gördülési folyamatot. Néhány speciális gördülési folyamatban, amelynek magas követelményei vannak a tekercsek teljesítményére, a gömbölyű vas tekercsek kiváló teljesítményt is mutathatnak.

3. Az ötvöző elemek hatása az öntöttvas tekercsek teljesítményére

(1) Szén (C)
Befolyásoló mechanizmus: A szén az egyik fontos elem, amely befolyásolja az öntöttvas tekercsek teljesítményét. Egyrészt a magas széntartalom akadályozza a cementit csapadékát, és ugyanakkor a kialakult grafitmagok számának növekedése miatt a grafit finomítható. Másrészt, ha a széntartalom túl magas, akkor a grafit lebeg, és befolyásolja a tekercsek teljesítményét. Egy bizonyos hűtési sebességnél, ha a széntartalom megfelelően növekszik, akkor a fehér öntött réteg mélysége csökken, és a felszíni cementit mennyisége növekszik.
​
A teljesítményre gyakorolt ​​hatás: A megfelelő mennyiségű szén javíthatja a tekercsek keménységét és kopásállóságát, de a túlzottan magas széntartalom csökkenti a tekercsek keménységét és növeli a repedések kialakulásának kockázatát. Ezért a gyártási folyamat során a széntartalom pontos irányítását kell végezni a tekercsek különféle tulajdonságainak kiegyensúlyozása érdekében. ​

(2) Szilícium

Befolyás mechanizmusa: A szilícium csökkentheti a szén oldhatóságát az austenitben, nemcsak növeli az eutektoid transzformációs hőmérsékletet, hanem kibővíti az eutektoid transzformációs hőmérsékleti tartományt, és lerövidíti a gyöngyház és a bainit inkubációs periódusát. Egy bizonyos tartományon belül, a szilícium -tartalom növekedésével, a grafitgolyók átmérője csökken, ezáltal javítva a tekercsek szerkezetét és teljesítményét. ​

A teljesítményre gyakorolt ​​hatás: A szilícium javíthatja a tekercsek erejét és keménységét, és ugyanakkor javíthatja a tekercsek hőkaréval szembeni ellenállását. A túlzott szilícium -tartalom azonban a tekercsek keménységének csökkenéséhez vezethet, ezért tartalmát ésszerűen ellenőrizni kell. ​

(3) Mangán (MN)

Befolyásoló mechanizmus: A mangán elemek csökkentik az eutektoid transzformációs hőmérsékletet, szerepet játszanak a gyöngyház stabilizálásában és finomításában. Fokozhatja a tekercsek erejét és keménységét. Ha azonban a mangántartalom túl magas, súlyos szegregáció történik, és a hálózati karbidok az öntött állapotban a gabonahatárok mentén kicsapódnak, csökkentve a tekercsek szilárdságát. ​

A teljesítményre gyakorolt ​​hatás: A megfelelő mennyiségű mangán hozzájárulhat a tekercsek általános teljesítményének javításához, de tartalmát szigorúan ellenőrizni kell, hogy elkerüljék a tekercsek szegregációja és a hálózati karbidok csapadékának káros hatásait. ​

(4) Króm (CR)

Befolyásoló mechanizmus: A króm a leghatékonyabb elem a fehér öntöttvas réteg mélységének növelésére hidegen keményített öntöttvas tekercsekben, amelyek jelentősen ellensúlyozhatják a szilícium káros hatásait, és elősegítik a gyöngyház szerkezetének kialakulását. Az ötvözött gömbös vasban a króm megfelelő hozzáadása szabad karbidok megjelenését okozhatja a mikroszerkezetben, ami hasznos a keménység és a kopásállóság javításában. ​

A teljesítményre gyakorolt ​​hatás: A króm hozzáadása hatékonyan javíthatja a tekercsek felületi keménységét és kopásállóságát, és javíthatja a termikus fáradtság ellenállását. A túlzott króm azonban a tekercsek keménységének csökkenéséhez vezethet. Ezért a krómtartalmat pontosan ellenőrizni kell a tekercsek konkrét felhasználási követelményeinek megfelelően. ​

(5) molibdén

Befolyásoló mechanizmus: A molibdén, mint egy olyan elem, amely stabilizálja a gyöngyöt, finomíthatja a fehér öntött réteg szerkezetét hidegen keményen öntöttvasban, javítja az anyag szilárdságát és javítja a tekercsek termikus szilárdságát. Az ötvözetű gólyaláb -tekercsekben a molibdén -tartalom megfelelő növelése elősegítheti a gyeplit szerkezetének kialakulását és növelheti a gyeplit diszperzióját. A molibdén gátolhatja az austenit bomlását is, és elősegíti a bainit szerkezet kialakulását. A molibdén azonban hajlamos a szegregációra, tehát tartalmának nem szabad túl magas. ​

Hatás a teljesítményre: A megfelelő mennyiségű molibdén javíthatja a tekercsek átfogó teljesítményét, különös tekintettel azok teljesítmény stabilitására a magas hőmérsékletű környezetben. A molibdén szegregációs tendenciája miatt azonban a tekercsekben történő eloszlást szigorúan ellenőrizni kell a tekercs teljesítmény egységességének biztosítása érdekében. ​

4. Az öntöttvas tekercsek gyártási folyamata

(1) casting folyamat

Fémréteg-öntés: A hidegen keményen öntöttvas tekercseket és néhány végtelenül hidegen karbantartott öntöttvas tekercset gyakran fémréteg-öntéssel öntik. Az öntési folyamat során a fémréteg gyors hűtési hatása a tekercs felületét gyorsan lehűl, így a szükséges fehér öntés vagy a fertőzött szerkezet. A paraméterek, például a fémréteg hőmérsékletének, a bevonat vastagságának, valamint az olvadt vas öntési hőmérsékletének és sebességének szabályozásával pontosan szabályozható a tekercsek munkarendszerének mikroszerkezete és tulajdonságai.
​
Homoköntés: Néhány tekercs esetén, amelyek viszonylag alacsony követelményekkel rendelkeznek a felületi keménységre, és magasabb keménységre van szükségük, például a félig hűtött öntöttvas tekercsek, a homoköntés alkalmazható. A megfelelő mennyiségű öntőcsomag és a hűtővazat hozzáadva a homokformához beállíthatja a tekercsek különböző részeinek hűtési sebességét, lehetővé téve a tekercsek megfelelő keménységi eloszlásának és mikroszerkezetének elérését. ​

Összetett öntözés: Az összetett öntési folyamatot kompozit öntöttvas tekercsek előállításához használják. Az olvadt vasat egymást követő különféle kompozíciókkal történő öntözésével a tekercsek működő rétegekkel és magokkal rendelkeznek, különböző tulajdonságokkal. Például először öntse ki a mag anyagát, majd öntse ki a munkaműszeres anyagot nagy keménységgel és kopás ellenállással, hogy a tekercs jó keménységgel és felületi tulajdonságokkal is rendelkezik.
​
(2) hőkezelési folyamat

Izító kezelés: Az izzító kezelés kiküszöböli a tekercsek öntési folyamata során előállított belső stresszt, és javíthatja a tekercsek mikroszerkezetét és tulajdonságait. Ha a hengert egy bizonyos ideig megfelelő hőmérsékleten tartja, a belső szerkezet homogenizálódik, a keménység csökken, a keménység javul, és előkészítést készítenek a későbbi feldolgozáshoz és felhasználáshoz. ​

A kezelés normalizálása: A kezelés normalizálása finomíthatja a tekercsek szemeit, javítva erősségüket és keménységüket. Melegítse a tekercseket a kritikus hőmérséklet felett, tartsa be egy ideig, majd hűtse le a levegőben, hogy egyenletes gyöngy- vagy bainit szerkezetet kapjon a tekercsekhez, ezáltal javítva az általános teljesítményüket. ​

Eloltás és edzési kezelés: Néhány tekercs esetén, amelyek magasabb keménységet és kopásállóságot igényelnek, a kioltás és a kedvelés kezelése elvégezhető. Az oltás a tekercsek felületét martenzitikus szerkezetű, jelentősen javítja a keménységet. A martenzitikus struktúra azonban viszonylag törékeny, tehát a kezelés kezelése szükséges a keménység és a keménység közötti egyensúly beállításához, kiküszöböli a feszültség oltási stresszét és növeli a tekercsek élettartamát. ​

5. Az öntöttvas tekercsek karbantartása és gondozása
​
(1) Napi ellenőrzés

Felszíni ellenőrzés: Rendszeresen ellenőrizze a tekercsek felületét olyan hibák, mint a repedések, a szúrás és a kopás. A vizuális ellenőrzés és a nem roncsolás nélküli vizsgálati berendezések, például ultrahangos hibadetektorok és a mágneses részecskék-hibák detektorok felhasználásával a potenciális problémák időben azonosíthatók, és a megfelelő intézkedéseket meg lehet tenni a javítás vagy cseréje érdekében. ​

Dimenziós ellenőrzés: Mérje meg a tekercsek átmérőjét, hengerességét és más dimenziós paramétereit annak biztosítása érdekében, hogy azok a megadott tolerancia tartományon belül vannak -e. A túlzott dimenziós eltérések befolyásolhatják a hengerelt termékek pontosságát. Ezért a dimenziós rendellenességek észlelése után időszerű beállításokat vagy javításokat kell elvégezni. ​

(2) Kenés és hűtés

Kenés: A gördülési folyamat során a tekercsek és a hengerelt anyag közötti súrlódás csökkentése és a kopás minimalizálása érdekében megfelelő kenőanyagokat kell használni. Válassza ki a jó kenési teljesítményű kenőanyagokat, a szélsőséges nyomásállóságot és az oxidációs ellenállást, és győződjön meg arról, hogy azok egyenletesen eloszlanak a tekercsek felületén. Rendszeresen ellenőrizze a kenőanyagok ellátási rendszerét, hogy biztosítsa annak normál működését. ​

Hűtés: A tényleges hűtés elengedhetetlen a tekercsek hőmérsékletének csökkentéséhez és a termikus fáradtság megelőzéséhez. Győződjön meg arról, hogy a hűtőrendszer normál működését, azonnal tisztítsa meg a szennyeződéseket és a szennyeződéseket a hűtővíz -csővezetékekben, és garantálja, hogy a hűtővíz áramlási sebessége és hőmérséklete megfelel a követelményeknek. Eközben a hűtővíz permetezési szögét és helyzetét ésszerűen be kell állítani, hogy biztosítsák a tekercsek felületének egyenletes hűtését. ​

(3) Tárolás és kezelhetőség

Tárolás: Tárolja a tekercseket száraz és jól szellőztetett környezetben, hogy megakadályozzák őket nedves és rozsdásodni. Azoknál a tekercseknél, amelyeket hosszú ideig nem használtak, a rozsdás elleni kezelést kell végezni, például a rozsdás elleni olaj felhordását és a rozsdás elleni papírral történő csomagolást. Ugyanakkor figyelmet kell fordítani a tárolási módszerre, hogy elkerüljék a tekercsek összenyomását vagy ütközését, ami károkat okozhat. ​

Kezelés: A tekercsek kezelésekor dedikált kezelési berendezéseket, például darukat és targoncákat kell használni, és biztosítani kell, hogy a berendezés terheléshordozó kapacitása elegendő legyen. A kezelési eljárás során óvatosan kezelje, hogy elkerülje a hengerek más tárgyakkal ütközését, megakadályozva a felületi károsodást és a belső szerkezeti károsodást. ​

6. Következtetés

Az öntöttvas tekercsek, mint a gördülési folyamat alapvető alkotóelemei, teljesítményük közvetlenül kapcsolódik a hengerelt termékek minőségéhez és a termelési hatékonysághoz. Az öntöttvas tekercsek jellemzőinek, az ötvöző elemeknek a teljesítményükre, a gyártási folyamatokra és a karbantartási módszerekre gyakorolt ​​hatásainak megértésével az öntöttvas tekercsek jobb kiválasztása és használata, teljes játékuk előnyeire és javításra lehet javítani a gördülési folyamat általános szintjét. A technológia folyamatos fejlődésével az öntöttvas tekercsek teljesítménye és minősége szintén folyamatosan javul. A jövőben várhatóan szélesebb körben alkalmazzák őket, és nagyobb mértékben hozzájárulnak a fémfeldolgozó ipar fejlesztéséhez.