Распространенные рулонные материалы

2025-07-03

Обычно используемые материалы для горячекатаных валков включают 55Mn2, 55Cr, 60CrMnMo, 60SiMnMo и т. д. Горячекатаные валки используются при обработке заготовок, толстых пластин, сортовой стали и т. д. Они подвергаются большим усилиям прокатки, сильному износу и эффектам термической усталости. Кроме того, горячекатаные валки работают при высоких температурах и допускают износ диаметра в пределах единицы работы, поэтому поверхностная твердость не требуется. Требуются только высокая прочность, вязкость и термостойкость.Горячекатаные рулоныподвергаются только общей нормализации или закалке, а требуемая твердость поверхности составляет от HB190 до 270. Соответствующие определения.

Валки — это инструменты, вызывающие пластическую деформацию металлов (прокатных материалов) и являющиеся важными расходными деталями, определяющими эффективность прокатных станов и качество прокатных материалов. Валки являются важными деталями прокатных станов в сталепрокатных станах. Они используют давление, создаваемое при прокатке стали парой или группой валков. Они в основном воспринимают динамические и статические нагрузки, износ и влияние температурных изменений во время прокатки.

Классификация рулонов

Есть многотипы роллов. Наиболее часто используемые разновидности валков включают три основные категории: литые стальные валки, чугунные валки и кованые валки. На профилепрокатном стане все еще есть несколько твердосплавных валков.

Метод формовки: Литейные валки относятся к валкам, изготовленным путем прямой заливки расплавленной стали из плавки или расплавленного чугуна в форму. Литейные валки можно дополнительно классифицировать на два типа в зависимости от их материала: литые стальные валки и литые чугунные валки. В зависимости от метода изготовления их можно дополнительно классифицировать на два типа: интегральные литейные валки и составные литейные валки. Кованые валки классифицируются по материалу следующим образом: (1) Кованые валки из легированной стали; (2) Кованые полустальные валки; ⑶ Кованые полубыстрорежущие стальные валки; ⑷ Кованые валки из белого чугуна.

Методы обработки: цельные валки, металлургические композитные валки и комбинированные валки

Интегральные валки отличаются от составных валков. Наружный слой корпуса валка, сердечник и шейка валка интегрального валка изготавливаются из одного материала путем литья или ковки. Различные структуры и свойства наружного слоя корпуса валка и шейки валка контролируются и регулируются с помощью процессов литья или ковки, а также процессов термической обработки. К интегральным валкам относятся как кованые, так и статически литые валки. Интегральные валки делятся на два типа: интегральные литые валки и интегральные кованые валки.

В основном существуют три типа металлургических композитных литейных валков: полупромывное композитное литье, переливное (метод полного промывания) композитное литье и центробежное композитное литье. Кроме того, существуют типы композитных валков, изготовленных специальными композитными методами, такими как процесс непрерывного литья для плакирования (КПК), напыление, горячее изостатическое прессование (БЕДРО-горячий Изостатически Нажатый) и электрошлаковая сварка. Комбинированные валки в основном представляют собой комбинированные валки.

3. По материалу изготовления: валки стальные литые, валки чугунные и валки кованые;

4. Распространенные виды термической обработки валков: отжиг для снятия напряжений, изотермический сфероидизирующий отжиг, диффузионный отжиг, нормализация, отпуск, закалка и криогенная обработка.

Форма тела ролика: Существуют различные методы классификации валков. В зависимости от формы тела ролика его можно разделить на цилиндрические и нецилиндрические типы. Первый тип в основном используется для производства пластин, полос, профилей и проволоки, а второй — в основном для производства труб.

Валки подразделяются на рабочие и опорные в зависимости от того, контактируют ли они с прокатываемой деталью. Валки, которые непосредственно контактируют с прокатываемой деталью, называются рабочими валками. Валок, размещенный сзади или сбоку рабочего валка для повышения его жесткости и прочности без непосредственного контакта с прокатываемой деталью, называется опорным валком.

В зависимости от используемой рамы они классифицируются на основные валки, черновые валки, промежуточные валки и чистые валки. В зависимости от типа прокатываемых материалов их можно классифицировать на листовые и полосовые валки, рельсовые и балочные валки, катаночные валки и трубные валки и т. д. Валки также можно классифицировать на горячекатаные валки и холоднокатаные валки в зависимости от состояния прокатываемой детали во время прокатки.

⑴ Мягкие валки по значению твердости: твердость по Шору составляет примерно от 30 до 40, и они используются в машинах для раскрытия заготовок, черновых прокатных станах крупносортных сталепрокатных станов и т. д. 

⑵ Полужесткие валки: с твердостью по Шору около 40–60 они используются в черновых прокатных станах для прокатки стали крупного, среднего и мелкого сортового проката, а также в листопрокатных станах. 

⑶ Валки с твердосплавным покрытием: с твердостью по Шору приблизительно от 60 до 85 они используются в качестве черновых валков и опорных валков для четырехвалковых прокатных станов для прокатки тонколистовой, среднелистовой, среднесортной и мелкосортной стали. ⑷ Сверхтвердые валки: с твердостью по Шору приблизительно от 85 до 100 они используются в станах холодной прокатки.

Тип прокатного стана: В зависимости от типа прокатного стана валки можно разделить на следующие три категории: 

(1) Плоские валки: то есть валки листопрокатных станов и станов прокатки полос, тела валков которых имеют цилиндрическую форму. Обычно валки станов прокатки горячекатаной листовой стали изготавливаются в слегка вогнутой форме. При нагревании и расширении можно получить лучшую форму листа. Валки стана прокатки холоднокатаной листовой стали изготавливаются в слегка выпуклой форме. В процессе прокатки валки изгибаются для получения хорошей формы листа. 

⑵ Прокатные валки: Они используются для прокатки различных крупных, средних и мелких сечений стали, катанки и для первоначального раскрытия прокатной заготовки. Прокатные канавки гравируются на поверхности валков для придания формы прокатываемой детали. ⑶ Специальные валки: Они используются в специализированных прокатных станах, таких как прокатные станы для стальных труб, прокатные станы для колес, прокатные станы для стальных шаров и прошивные машины. Валки этого типа прокатных станов имеют различную форму. Например, при прокатке стальных труб валки, прокатанные по принципу поперечной прокатки, могут быть коническими, в форме поясного барабана или в форме диска.

Принцип работы

Устойчив к термическому растрескиванию

Как правило, основными требованиями к грубым валкам являются прочность и стойкость к термическому растрескиванию. Рабочие валки небольшого 20-валкового прокатного стана весят всего около 100 граммов, тогда как опорные валки широко- и толстолистового прокатного стана весят более 200 тонн. При выборе валков в первую очередь определяют основной материал для безопасной выдержки нагрузки (различные марки чугуна, литая сталь или кованая сталь и т. д.) исходя из основных прочностных требований прокатного стана к валкам.

Твёрдость

Валки точной прокатки имеют относительно высокую скорость, а конечные прокатные изделия должны иметь определенное качество поверхности. Основными требованиями к ним являются твердость, износостойкость и т. д. Затем рассмотрим износостойкость, которой должны обладать валки при эксплуатации.

Ударопрочный

Кроме того, к валкам предъявляются особые требования. Например, при большом сжатии валки должны обладать высокой режущей способностью и хорошей ударопрочностью.

Гладкость

При прокатке тонколистового проката предъявляются высокие требования к жесткости валков, однородности их микроструктуры и свойств, точности обработки и чистоте поверхности.

Производительность резки

При прокатке стальных профилей сложного сечения необходимо учитывать также производительность обработки резанием рабочего слоя бочки валка и другие факторы.

При выборе валков некоторые требования к производительности валков часто противоречат друг другу. Стоимость покупки и обслуживания валков также очень высоки. Поэтому следует полностью взвесить все «за» и «против» с точки зрения технологии и экономики, чтобы решить, использовать литые или кованые, легированные или нелегированные, однокомпонентные или композитные материалы.

Условия труда

В процессе эксплуатации он дополнительно подвергается различным периодическим нагрузкам, которые определяются тремя факторами: ① прокатным станом, прокатываемым материалом и условиями прокатки, а также обоснованным выбором валков; ② материалами валков и качеством их изготовления; ③ системой эксплуатации и обслуживания валков.

Разновидности роллов

Чугунные валки

Обычно классифицируются по технологии изготовления: Валки со структурой белого чугуна (матрица + карбиды) в рабочем слое из-за быстрого охлаждающего эффекта металлической формы называются валками из отбеленного чугуна. Валки с ямчатой ​​структурой (матрица + карбид + графит), полученные вышеуказанным способом, но с соответствующим увеличением углеродного эквивалента расплавленного чугуна, называются валками из бесконечно отбеленного чугуна. Валки с грубой ямчатой ​​структурой, которые могут быть получены с использованием металлических форм с песчаной подкладкой и дальнейшим увеличением углеродного эквивалента, называются валками из полуотбеленного чугуна. Среди всех вышеупомянутых разновидностей те, в микроструктуре которых присутствует шаровидный графит, называются валками из ковкого чугуна. Валки в литье из композитного материала добавляются со словом "соединение".

Литые стальные валки

Обычно классифицируются по содержанию углерода: валки из гиперэвтектоидной стали с чрезвычайно высоким содержанием углерода (от 1,4 до 2,4%), обычно известные как полустальные валки. Высокоуглеродистые полустальные валки фактически вошли в область чугуна. Существует еще один тип высокоуглеродистых гиперэвтектоидных стальных валков, которые являются графитовыми стальными валками. Графит в них получается путем модифицирования и термической обработки.

Рулоны кованой стали

Обычно его классифицируют по назначению.

Другие

За исключением тех, которые обрабатываются специальными методами, все они напрямую называются по материалу. Валки, которые используют электрошлаковый переплав для ковки заготовок, называются валками электрошлакового переплава.

Причина повреждения

Среди компонентов прокатного стана наиболее сложными являются условия работы валков. Остаточные напряжения и термические напряжения будут образовываться в процессах подготовки перед изготовлением и использованием валков. При использовании он дополнительно подвергается различным периодическим напряжениям, включая изгиб, кручение, сдвиговое усилие, контактное напряжение и термическое напряжение и т. д. Распределение этих напряжений по телу валка неравномерно и постоянно меняется. Причинами этого являются не только конструктивные факторы, но и износ валков во время использования, а также постоянное изменение температуры и формы валка. Кроме того, в процессе прокатки часто возникают ненормальные условия. Если валки не охлаждаются должным образом после использования, они также могут быть повреждены термическим напряжением. Поэтому, помимо износа, валки часто страдают от различных локальных и поверхностных повреждений, таких как трещины, изломы, сколы и вмятины. Хороший валок должен иметь оптимальное сочетание прочности, износостойкости и различных других эксплуатационных показателей. Таким образом, он не только остается долговечным в нормальных условиях прокатки, но и получает меньше повреждений при возникновении определенных ненормальных ситуаций прокатки. Поэтому при изготовлении валков необходимо строго контролировать металлургическое качество валков или дополнять внешние меры для повышения несущей способности валков. Разумная форма валков, форма отверстий, система деформации и условия прокатки также могут снизить рабочую нагрузку валков, избежать локальных пиковых напряжений и продлить срок службы валков.

Методы ремонта

Износ подшипникового узла

Методы ремонта полимерных композитных материалов Он отличается чрезвычайно прочной адгезией, превосходной прочностью на сжатие, износостойкостью и коррозионной стойкостью, среди других комплексных свойств. Когда размер износа детали трансмиссии относительно невелик, его можно отремонтировать на месте без разборки с помощью высокомолекулярных композитных материалов. Это не только позволяет избежать механической обработки, но и не имеет термического напряжения или термического воздействия от сварки. Толщина ремонта также не ограничена. Между тем, износостойкость продукта и свойство текучести, которого нет у металлических материалов, обеспечивают 100% контакт и посадку в отремонтированной области, уменьшают удары и вибрацию оборудования, исключают возможность износа и значительно продлевают срок службы компонентов оборудования (включая подшипники), что значительно экономит время простоя для предприятия и создает огромную экономическую ценность.

Метод ремонта холодной сваркой: Холодный сварочный аппарат использует принцип высокочастотного разряда электрических искр для выполнения нетермической наплавки на поверхности металла. Таким образом, в процессе ремонта дефектов, таких как песчаные раковины и царапины на валках, не происходит деформации, отжига, подрезов и остаточных напряжений, а состояние структуры металла не изменяется. Он отличается высокой точностью ремонта, толщина покрытия составляет от нескольких микрометров до нескольких миллиметров. Он может выполнять такие функции, как осаждение, герметизация и заполнение дефектов, таких как износ, царапины, точечные отверстия, трещины, деформация, снижение твердости, песчаные раковины и повреждения на металлических заготовках. Требуется только шлифовка и полировка, и он также может подвергаться различной механической обработке, такой как точение, фрезерование, строгание и шлифование, а также последующей обработке, такой как гальванопокрытие.

Причина перелома

1. Хрупкое разрушение: Поверхность разрушения этого типа валка относительно плоская, а поверхность тела валка вокруг поверхности разрушения относительно ровная.

2. Вязкий излом: Поверхность излома этого типа валка в основном имеет форму грибовидной головки, а тело валка вблизи поверхности излома полностью сломано и находится в смятом состоянии.

Как хрупкое, так и вязкое разрушение вызываются напряжением валков, превышающим прочность сердечника. Причины его возникновения связаны с остаточным напряжением самих валков, механическим напряжением при прокатке и термическим напряжением валков, особенно когда разница температур между поверхностью и сердечником тела валка большая, это более вероятно. Эта разница температур может быть вызвана плохим охлаждением валков, прерыванием охлаждения или перегревом поверхности валка в начале нового цикла прокатки. Эта огромная разница температур между поверхностью и сердечником валка вызывает значительное термическое напряжение. Когда большое термическое напряжение, механическое напряжение и остаточное напряжение валка превышают прочность сердечника валка, это приводит к поломке валка. По сравнению с валками, которые производят поверхности хрупкого разрушения, материал сердечника валков, которые производят поверхности вязкого разрушения, имеет лучшую вязкость и реже ломается.

Существует четыре типа напряжений, которые могут привести к выходу валков из строя:

1. Остаточное напряжение в процессе производства.

2. Механическое напряжение в процессе прокатки.

3. Организационная нагрузка на валки в процессе прокатки.

4. Термическое напряжение, вызванное разницей температур внутри и снаружи валков.

Если причиной разрушения является чрезмерное остаточное напряжение в процессе производства, поломка рулона обычно происходит в первые несколько раз, когда рулон впервые вводится в эксплуатацию на станке, и это первые несколько прокатываемых кусков прокатанного материала.

Если поломка вызвана механическим напряжением, требуется большое механическое напряжение. Частью валка, которая несет наибольшую силу, является шейка валка приводного конца. Если показатели механических характеристик материала недостаточны, шейка валка приводного конца будет повреждена первой при нормальных условиях прокатки. Из фактических ситуаций прокатки и поломки валков, тело валка ломается не из-за механического напряжения.

Содержание остаточного аустенита в наружной ткани оказывает наибольшее влияние на организационное напряжение. Под действием переменного воздействия температуры прокатки, давления прокатки и водяного охлаждения остаточный аустенит претерпевает превращение из аустенита в мартенсит или бейнит. Из-за малого удельного объема аустенита и большого удельного объема мартенсита в процессе микроструктурного превращения происходит расширение объема, что вызовет большее сжимающее напряжение в рабочем слое валка и большее растягивающее напряжение в сердечнике. Как только напряжение в сердечнике превысит прочность материала, это неизбежно приведет к поломке валка. Учитывая влияние остаточного аустенита на организационное напряжение и условия работы валков в тропических непрерывных прокатных станах, как правило, достаточно контролировать содержание остаточного аустенита в валках на уровне менее 5%, чтобы обеспечить безопасное использование. Содержание остаточного аустенита в наружном слое сломанного валка составляет менее 1%, поэтому организационное напряжение можно игнорировать. Поломка валка также может быть связана с термическим напряжением, вызванным неравномерной температурой. Во время работы валка на машине, из-за тесного контакта с прокатываемым материалом, температура поверхности валка быстро повышается, в то время как температура сердцевины валка повышается медленнее. В это время разность температур между поверхностью и сердцевиной валка достигает максимального значения, а термическое напряжение валка, вызванное разностью температур, также достигает максимального значения. Если термическое напряжение валка и остаточное напряжение валка накладываются и превышают предел прочности сердцевины валка, может произойти авария валка, связанная с разрушением валка.

Методы профилактики переломов

Для предотвращения разрушения необходимо приложить усилия по четырем направлениям: снижение остаточного производственного напряжения, механического напряжения, организационного напряжения и термического напряжения.

При нормальных обстоятельствах большинство производственных остаточных напряжений устраняются в процессе термообработки и постепенно уменьшаются по мере увеличения срока хранения валков. Поэтому хранение новых валков в течение определенного периода времени перед использованием может снизить риск поломки валков. Основным методом предотвращения значительных механических напряжений является предотвращение переохлаждения стали. Методом снижения организационных напряжений является контроль содержания остаточного аустенита в рабочем слое тела валков до уровня менее 5% посредствомтермическая обработка. Способом снижения термического напряжения является обеспечение хорошего охлаждения валков в процессе прокатки стали. Производственное остаточное напряжение, механическое напряжение, организационное напряжение и термическое напряжение являются основными причинами поломки валков из высокохромистой стали. Хорошая термическая обработка, условия прокатки и охлаждение могут эффективно предотвратить поломку валков из высокохромистой стали.

Электронная почта:циклс@cykcgroup.ком.сп

Получить последнюю цену? Мы ответим как можно скорее (в течение 12 часов)