Støbte stålruller: nøglekomponenter i industrielle applikationer

Som en nøglekomponent i mange mekaniske udstyr i industriel produktion, støbt stålrulle ring Spil en uerstattelig rolle i forskellige rullende processer. Kvaliteten af ​​deres ydeevne påvirker direkte kvaliteten af ​​produkter, produktionseffektivitet og driftsstabiliteten af ​​udstyr. Fra metalbehandling til produktion af byggematerialer er støbte stålrulringer vidt brugt på mange felter og er en af ​​de vigtige grundlæggende komponenter til at fremme udviklingen af ​​moderne industri. ​

1. Hvad er en støbt stålrulle ring? ​

(1) Definition

En støbt stålrulle ring er en ringformet komponent lavet af støbt stålmateriale, normalt installeret på udstyr såsom ruller. Støbt stålmateriale er et stålmateriale med jern og kulstof som hovedkomponenter og en vis mængde legeringselementer. Rulningsringen opnås ved støbningsproces for at opnå en bestemt form. Sammenlignet med rulleringe lavet af andre materialer har støbe stålrullerringe unikke ydelsesfordele. ​

(2) Strukturelle egenskaber

Støbte stålrulleringe har generelt en relativt ensartet tykkelse, og deres indre og ydre diametre bestemmes i henhold til det faktiske anvendte udstyr og processkrav. Den tværsnitsform af rulleringen er normalt rektangulær, men i nogle specielle applikationsscenarier er den også designet med en speciel kontur til at imødekomme specifikke rullende krav. For eksempel kan de indre og ydre diameter overflader af rullerringen i nogle højpræcisionsrulleprocesser have en særlig behandling for at sikre den dimensionelle nøjagtighed og overfladekvalitet under rullende proces. ​

2. Karakteristika ved støbte stålrulleringe

(1) Høj styrke og sejhed

Selve støbt stålmateriale har høj styrke, som gør det muligt for støbt stålrullering at modstå store rullende kræfter uden deformation eller brud. På samme tid giver den passende tilsætning af legeringselementer og rimelig varmebehandlingsproces rullerringen god sejhed, så den kan opretholde strukturel integritet, når den udsættes for påvirkning af belastninger. Denne kombination af høj styrke og sejhed sikrer den stabile drift af rulleingen under komplekse arbejdsvilkår. For eksempel skal støbte stålrullerringe i den hårde rullende proces med storskala stålbilleder og jernbanestrålen rullende møller modstå enormt rullende tryk og slagkraft. Deres høje styrke og sejhed gør dem kompetente til denne opgave. ​

(2) God slidstyrke

Under rulleprocessen er der stærk friktion mellem rulleringen og det rullede materiale, så slidstyrke er en af ​​de vigtige indikatorer for rulleringens ydeevne. Støbte stålrulleringe danner en matrix med god slidstyrke ved at optimere legeringssammensætning og mikrostruktur. Nogle støbte stålrullerringe indeholder også styrkende faser, såsom højhårdhedskarbider, hvilket yderligere forbedrer deres overfladetøjemodstand. Sammenlignet med rulleringe lavet af andre materialer, kan støbte stålrulleringe opretholde stabil drift i længere tid under de samme arbejdsvilkår, reducere udskiftningsfrekvensen forårsaget af slid og reducere produktionsomkostningerne. F.eks. Har højkrombesætningsstøbte stålrullerringe, der bruges i det ruende møllestativ på den varme strip rullende mølle, fremragende slidstyrke og kan øge det rullende volumen med mere end det dobbelte af ruller lavet af andre materialer. ​

(3) Termisk knækresistens ​

Under rulleprocessen opvarmes rulleringen hurtigt på grund af kontakt med det rullede stykke højtemperatur og køler hurtigt ned under afkølingsprocessen. Denne hyppige temperaturændring kan let forårsage termiske revner i rulleingen. Støbte stålrulleringe har god termisk revnestandsmodstand gennem rimelig legeringsdesign og varmebehandlingsproces. F.eks. Har nogle højkromiske støbte stålrullerringe en god termisk revnestandsmodstand på grund af det lave carbidindhold i deres matrixstruktur og berigelse af kromelementer, hvilket gør dem i stand til at arbejde stabilt i højtemperaturmiljøer, såsom grovmøllestativet på den hot strip rullende mølle.

(4) bearbejdelighed og tilpasningsevne

Støbte stålmaterialer har god bearbejdningsevne og kan gøres til rulleringe i forskellige former og størrelser gennem forskellige processer, såsom støbning, smedning og bearbejdning for at imødekomme behovene i forskellige udstyr og processer. På samme tid kan rullerringe med specifikke egenskaber i henhold til specifikke brugskrav tilpasses ved at justere den kemiske sammensætning og varmebehandlingsproces for støbt stål. For nogle applikationsscenarier med særlige krav til hårdhed og sejhed kan støbte stålrullerringe opnå ideelle præstationsindikatorer ved at tilføje specifikke legeringselementer og optimere varmebehandlingsprocessen. ​

3. applikationsfelter i støbte stålrulleringe

(1) Stålindustri

Varm rullende proces: I produktionsprocessen med varmvalset strimmel, stål, stænger og ledninger bruges støbte stålrullerringe i vid udstrækning i forskellige forbindelser, såsom ru rullende, mellemliggende rullende og efterbehandling. I den varme rullede strimmel kontinuerlig rullende enhed skal støbt stålrullerringe af det ru rullende stativ modstå enorm rullende kraft og høj temperatur. Deres høje styrke, slidstyrke og termisk revnemodstand sikrer stabiliteten af ​​rullende processer og giver billetter, der opfylder de dimensionelle tolerancekrav til efterbehandlingsenheden. I rullen af ​​stålsektioner og stænger og ledninger hjælper den høje præcision og stabilitet af støbte stålruller med at sikre produkternes dimensionelle nøjagtighed og overfladekvalitet. ​

Kold rullende proces: I den kolde rullende proces spiller støbe stålruller også en vigtig rolle. Kold rulling har ekstremt høje krav til overfladekvaliteten og dimensionel nøjagtighed af rullerne. Gennem præcisionsbearbejdning og specielle varmebehandlingsprocesser kan støbte stålruller opfylde kravene i den kolde rullende proces og sikre den høje kvalitet af kolde rullede produkter. For eksempel gør den høje præcision og gode slidstyrke af støbte stålruller i produktionen af ​​kolde rullede tynde plader og den høje præcision og den gode slidstyrke af støbte stålruller glat og den dimensionelle nøjagtighed høj. ​

(2) Byggematerialer industri ​

Cementproduktion: I cementproduktionsprocessen bruges støbte stålruller i cementklinkerslibningsudstyr. Slibningen af ​​cementklinker kræver en stor slibekraft. Den høje styrke og slidstyrke af støbte stålruller gør det muligt for dem at opretholde en stabil arbejdstilstand under den lange slibningsproces, forbedre slibningseffektiviteten og reducere omkostninger til vedligeholdelsesomkostninger til udstyr. ​

Glasfremstilling: I glasfremstillingsindustrien bruges støbte stålruller i glasformning og forarbejdningsudstyr. For eksempel i glasrullingsprocessen kan den høje præcision og stabilitet af støbte stålruller sikre ensartetheden af ​​glastykkelse og overfladet fladhed og forbedre kvaliteten af ​​glasprodukter. ​

(3) Nonferrous Metal Industry

Aluminiumsrulling: I aluminiumsrullingsprocessen bruges støbte stålruller til at producere aluminiumsplader, aluminiumsstrimler, aluminiumsfolier og andre produkter. Aluminium er blød, men overfladekvaliteten og dimensionel nøjagtighed af rullerne er også meget høj under rullende proces. Støbte stålruller kan opfylde kravene til aluminium, der ruller gennem speciel overfladebehandling og forarbejdningsteknologi for at producere aluminiumsprodukter af høj kvalitet. F.eks. Hjælper den høje præcision og lave ruhed overflade af støbte stålruller med at producere ekstremt tynd og stabil kvalitet aluminiumsfolie. ​

Kobberforarbejdning: I kobberforarbejdningsindustrien bruges støbte stålruller i rullende proces med kobberstænger, kobberplader, kobberrør og andre produkter. Rullingen af ​​kobbermaterialer har høje krav til slidstyrke og anti-adhæsion af rulleringen. Ved at optimere legeringssammensætningen og overfladebehandlingsprocessen kan støbte stålrulleringe effektivt forhindre kobber i at klæbe til overfladen af ​​rulleringen under rullende proces, hvilket sikrer den glatte fremskridt i rulleprocessen og overfladekvaliteten af ​​produktet.
​
4. Fremstillingsproces af støbte stålrullerringe

(1) Valg af råmateriale

Råmaterialet til fremstilling af støbt stålrulleringe er hovedsageligt støbt stål. Støbte stålmaterialer med forskellige sammensætninger vælges i henhold til forskellige ydelseskrav. Generelt er kulstofindholdet i støbt stål mellem 0,4% og 1,3% og indeholder legeringselementer såsom krom, nikkel, molybdæn og vanadium. For eksempel vælges støbte stålmaterialer til rulleringe, der kræver høj styrke og slidstyrke, støbt stålmaterialer, der indeholder højere legeringselementer, såsom krom og molybdæn; Mens for rulleringe, der kræver god sejhed, justeres andelen af ​​legeringselementer korrekt. Når man vælger råvarer, er det også nødvendigt at kontrollere kvaliteten af ​​råmaterialets kvalitet for at sikre, at deres renhed og sammensætning opfylder designkravene.

(2) Støbningsproces

Integreret støbning: De fleste støbte stålrulleringe vedtager en integreret støbningsproces. Den traditionelle integrerede støbningsproces vedtager metoden til koldt sand hængende og bund hælder på rullelegemet. Under støbningsprocessen injiceres den smeltede støbte stålvæske i den forberedte form. Formen vedtager normalt metoden til koldt sand, der hænger for at kontrollere størkningsprocessen for støbningen og opnå gode organisatoriske egenskaber. Med udviklingen af ​​teknologi ændres de fleste støbningsprocesser nu fra koldt sand, der hænger til kold spraybelægning. Denne metode kan bedre kontrollere castingens overfladekvalitet og størkning af støbningen. På samme tid for at sikre krympekompensationseffekten af ​​støbningen vedtager Riser -krympekompensationen en elektrisk opvarmningsproces for at forbedre kvaliteten af ​​støbningen. ​

Kompositstøbning: I nogle tilfælde med særlige krav bruges en sammensat støbningsproces til at fremstille støbte stålrullerringe. Den sammensatte støbningsproces er at kombinere støbte stålmaterialer med forskellige sammensætninger gennem en bestemt støbemetode, så rullerringen har et arbejdslag og kerne med forskellige egenskaber. For eksempel kan det indre lag bruge støbt stålmaterialer til at forbedre sejheden, og det ydre lag kan bruge støbte stålmaterialer indeholdende karbider med høj hårdhed til at forbedre hårdhed og slidstyrke. Den sammensatte støbningsproces kan give fuldt spil til fordelene ved forskellige materialer og forbedre den omfattende ydelse af rulleringen.

(3) Varmebehandlingsproces

Normalisering af temperering: Til generelle legeringsstøbte stålruller kontrolleres matrixstrukturen generelt til at være troostit og tempereret troostit gennem den normaliserende tempereringsvarmebehandlingsproces. Normalisering kan forfine kornene og forbedre styrken og sejheden i materialet, mens temperering kan eliminere den interne stress, der genereres under normaliseringsprocessen, stabilisere strukturen og forbedre materialets omfattende ydelse. ​

Sfæroidisering af udglødning: I nogle tilfælde skal støbte stålrulle ringe skal sfæres udglødning. Spheroidisering af udglødning er hovedsageligt for at forbedre skærevægten af ​​rullen, forbedre skæreeffektiviteten og forberede den tilsvarende struktur til efterfølgende slukning af behandling. Sfæroidisering af annealing ændrer carbiderne i strukturen fra flager til sfærisk, det vil sige sfæriske eller granulære carbider er jævnt fordelt på ferritmatrixen, hvilket danner en sfærisk perlitstruktur. ​

Højtemperaturdiffusion og sfæroidisering: Med forbedring af legeringsgraden af ​​rullen for yderligere at forbedre ydelsen af ​​støbt stålrullering har varmebehandlingen af ​​rullen tilføjet processmidler, såsom høj-temperaturdiffusion og sfæroidisering. Højtemperaturdiffusion kan gøre legeringselementerne mere jævnt fordelt i støbt stål, hvilket forbedrer materialets ydelseskonsistens; Sfæroidiseringsbehandling kan forbedre morfologien og distributionen af ​​carbider og forbedre materialets sejhed og slidstyrke. ​

(4) behandling og testning

Bearbejdning: Den støbte stålrullerring skal bearbejdes efter støbning for at opnå den dimensionelle nøjagtighed og overfladekvalitet, der kræves af designet. Bearbejdningsprocessen inkluderer drejning, slibning, boring og andre processer. Gennem præcist behandlingsudstyr og processtyring garanteres den dimensionelle nøjagtighed af den indre diameter, den ydre diameter, tykkelse og andre dimensioner af rulleringen til at opfylde standardkravene, og rulleringens overflade ruhed når den specificerede værdi. ​

Performance -test: For at sikre kvaliteten af ​​den støbte stålrullerring kræves streng ydelsestest. Performance -test inkluderer hårdhedstest, metallografisk strukturanalyse, mekanisk præstationstest osv. Hårdhedstest kan registrere, om hårdheden af ​​overfladen og inde i rulleringen opfylder designkravene; Metallografisk strukturanalyse kan observere mikrostrukturen af ​​støbt stål og bestemme, om det har defekter; Mekanisk præstationstest inkluderer trækprøvning, påvirkningstest osv. For at detektere de mekaniske præstationsindikatorer såsom styrke og sejhed i rulleingen.

Fejldetektion: Fejldetektion er en vigtig del af at sikre kvaliteten af ​​støbte stålrulleringe. Den bruger hovedsageligt ultralydsdetektion, magnetisk partikelfejldetektion og andre metoder til at opdage, om der er revner, porer, indeslutninger og andre defekter inde i rulleingen. Fejldetektion kan registrere potentielle kvalitetsproblemer i tid og undgå udstyrsfejl og sikkerhedsulykker forårsaget af mangler under brug.

5. Vedligeholdelse og pleje af støbte stålrulleringe

(1) Daglig inspektion

Udseendeinspektion: Undersøg regelmæssigt udseendet af støbte stålrullerringe for at observere, om der er overfladetøj, revner, skrælning osv. Hvis der findes let slid på overfladen, kan det repareres ved passende slibning; For alvorlige problemer såsom revner og skrælning skal rulleringen udskiftes i tide for at undgå at påvirke produktionskvaliteten og udstyrets sikkerhed.

Dimensionskontrol: Mål regelmæssigt den indre diameter, den ydre diameter, tykkelse og andre dimensioner af støbt stålrullering, sammenlign dem med de originale designdimensioner, og kontroller, om der er nogen dimensionel afvigelse. Hvis den dimensionelle afvigelse overstiger det tilladte interval, er det nødvendigt at analysere årsagen og træffe tilsvarende mål, såsom justering af rullende procesparametre eller reparation af rulleingen.

(2) smøring og afkøling

Smøring: Under rulleprocessen skal rulleringen smures for at reducere friktionen mellem rulleringen og det rullede materiale. Valg af et passende smøremiddel og vedtagelse af en rimelig smøremetode, såsom oliesprøjtningsmøring, olie tåge smøring osv., Kan effektivt reducere friktionskoefficienten, reducere slidet af rulleringen og forlænge dens levetid. På samme tid skal smøremiddelforsyningssystemet kontrolleres regelmæssigt for at sikre den normale forsyning af smøremiddel. ​

Afkøling: Da der genereres en stor mængde varme under rulleprocessen, skal rullerringen afkøles for at forhindre, at rulleringen overophedes og forårsager nedbrydning af ydelsen. Rullerringen afkøles normalt ved vandkøling eller luftkøling, og strømmen og temperaturen på kølemediet styres for at sikre, at rulleringen fungerer inden for det passende temperaturområde. På samme tid bør urenheder og skala i kølesystemet rengøres regelmæssigt for at sikre køleeffekten. ​

(3) Forholdsregler på opbevaring

Rustforebyggelse: Hvis den støbte stålrullerring skal opbevares i lang tid, skal den være rustisoleret. Anti-rostolie kan påføres på overfladen af ​​rulleringen eller anti-rustemballagematerialer kan bruges til at pakke den for at forhindre, at rulleringen rustes under opbevaring. ​

Opbevaringsmiljø: Opbevar den støbte stålrullerring i et tørt og godt ventileret miljø for at undgå fugt og korrosion. På samme tid skal rullerringen beskyttes mod ekstern påvirkning og ekstrudering for at forhindre, at den deformation eller skade. ​

6. Fremtidige udviklingstendenser

(1) Materiel innovation

Med den kontinuerlige udvikling af industriel teknologi bliver kravene til udførelsen af ​​støbte stålrullerringe højere og højere. I fremtiden vil materialerne i støbe stålrullering udvikle sig i retning af høj ydeevne og multifunktion. På den ene side, ved yderligere at optimere legeringssammensætningen og udvikle nye legeringsmaterialer, forbedres de omfattende egenskaber ved støbte stålruller såsom styrke, sejhed, slidstyrke og termisk revnemodstand; På den anden side vil materialer med specielle egenskaber, såsom smarte materialer og nanomaterialer, blive undersøgt og anvendt for at give støbte stålrulle -ringe nye funktioner for at imødekomme mere komplekse og specielle industrielle anvendelsesbehov. ​

(2) Fremstillingsprocesoptimering

Anvendelse af avanceret fremstillingsteknologi: I fremtiden vil avancerede fremstillingsteknologier såsom 3D -udskrivning og additivfremstilling gradvist blive anvendt til fremstillingsprocessen for støbte stålruller. Disse teknologier kan realisere den hurtige fremstilling af komplekse formede rulningsringe, forbedre materialets udnyttelse og reducere produktionsomkostningerne. På samme tid gennem digital design og simuleringsteknologi kan fremstillingsprocessen kontrolleres mere nøjagtigt, og kvaliteten og ydelsesstabiliteten af ​​rulleringen kan forbedres. ​

Udvikling af grøn fremstillingsproces: Med kontinuerlig forbedring af miljøbevidsthed vil grøn fremstillingsproces blive udviklingstrenden for fremstilling af støbt stål rulle ring. Vedtagelse af energibesparende og emissionsreducerende produktionsprocesser, såsom optimering af energiforbrug i støbningsprocessen og reduktion af affaldsemissioner, kan opnå en bæredygtig udvikling af støbt stålrulle-fremstilling.

(3) Intelligens og automatisering

Intelligent overvågning og diagnose: I fremtiden vil støbte stålrulleringe være udstyret med intelligente sensorer til at overvåge arbejdsstatus for rulleringene i realtid, såsom temperatur, tryk, slid osv. Gennem dataanalyse og kunstige intelligensalgoritmer, tidlig diagnose og forudsigelse af rulleringssvigt. ​

Automatiseret produktion og styring: Automatiseret produktion og styring realiseres i fremstillingen og brugen af ​​støbte stålrullerringe. Automatiske produktionslinjer kan forbedre produktionseffektiviteten og sikre konsistensen af ​​produktkvalitet; Automatiske styringssystemer kan opnå realtidsovervågning og optimeret planlægning af produktionsprocessen og forbedre produktionsstyringsniveauet for virksomheder. ​

7. Konklusion

Som en nøglekomponent i industriel produktion er støbte stålrullerringe blevet vidt brugt i mange brancher, såsom stål, byggematerialer og ikke-jernholdige metaller på grund af deres høje styrke, god slidstyrke, termisk revnemodstand, bearbejdelighed og tilpasningsevne. Dens fremstillingsproces dækker flere links, såsom udvælgelse af råmateriale, støbning, varmebehandling, behandling og test, og hvert link har en vigtig indflydelse på kvaliteten og ydeevnen af ​​rulleringen. På samme tid kan rimelig vedligeholdelse og pleje forlænge levetiden for støbte stålrullerringe og reducere produktionsomkostningerne. Med den kontinuerlige fremme af videnskab og teknologi vil støbte stålrullerringe indlede nye udviklingsmuligheder inden for materiel innovation, fremstillingsprocesoptimering, intelligens og automatisering og give mere kraftfuld støtte til fremme af udviklingen af ​​moderne industri høj kvalitet. ​

Følgende er en præstationssammenligningstabel over forskellige typer støbte stålrulleringe: