Inele de rulare din oțel turnat: componente cheie în aplicații industriale

Ca o componentă cheie a multor echipamente mecanice în producția industrială, inel de rulare din oțel turnat Joacă un rol de neînlocuit în diverse procese de rulare. Calitatea performanței lor afectează în mod direct calitatea produselor, eficiența producției și stabilitatea de funcționare a echipamentelor. De la procesarea metalelor până la producția de materiale de construcție, inelele de rulare din oțel turnat sunt utilizate pe scară largă în multe domenii și sunt una dintre componentele de bază importante pentru a promova dezvoltarea industriei moderne. ​

1. Ce este un inel de rulare din oțel turnat? ​

(1) definiție

Un inel de rulare din oțel turnat este o componentă în formă de inel din material din oțel turnat, de obicei instalată pe echipamente precum rulouri. Materialul din oțel turnat este un material de oțel cu fier și carbon ca componente principale și o anumită cantitate de elemente din aliaj. Inelul de rulare este obținut prin procesul de turnare pentru a obține o formă specifică. În comparație cu inelele de rulare din alte materiale, inelele de rulare din oțel turnat au avantaje de performanță unice. ​

(2) Caracteristici structurale

Inelele de rulare din oțel turnat au, în general, o grosime relativ uniformă, iar diametrele lor interioare și exterioare sunt determinate în funcție de echipamentele reale utilizate și de cerințele procesului. Forma secțiunii transversale a inelului de rulare este de obicei dreptunghiulară, dar în unele scenarii speciale de aplicare, este proiectată și cu un contur special pentru a îndeplini cerințele de rulare specifice. De exemplu, în unele procese de rulare de înaltă precizie, suprafețele cu diametrul interior și exterior ale inelului cu role pot avea o prelucrare specială pentru a asigura precizia dimensională și calitatea suprafeței în timpul procesului de rulare. ​

2. Caracteristicile inelelor cu role din oțel turnat

(1) Putere ridicată și duritate

Materialul din oțel turnat are o rezistență ridicată, ceea ce permite inelului rolei de oțel turnat să reziste la forțele de rulare mari fără deformare sau fractură. În același timp, adăugarea adecvată a elementelor de aliaj și a unui proces rezonabil de tratare termică conferă inelului rolei o duritate bună, astfel încât să poată menține integritatea structurală atunci când este supusă încărcăturilor de impact. Această combinație de rezistență ridicată și duritate asigură funcționarea stabilă a inelului cu role în condiții de muncă complexe. De exemplu, în procesul dur de rulare a bildelor de oțel pe scară largă și a fabricilor de rulare a fasciculului de șină, inelele cu role de oțel turnat trebuie să reziste la presiunea uriașă de rulare și forța de impact. Puterea și duritatea lor ridicată le fac competente pentru această sarcină. ​

(2) rezistență bună la uzură

În timpul procesului de rulare, există o frecare puternică între inelul cu role și materialul rulat, astfel încât rezistența la uzură este unul dintre indicatorii importanți ai performanței inelului cu role. Inelele cu role de oțel turnat formează o matrice cu o rezistență bună la uzură prin optimizarea compoziției și microstructurii din aliaj. Unele inele cu role de oțel turnat conțin, de asemenea, faze de întărire, cum ar fi carburi cu daluare mare, care îmbunătățesc și mai mult rezistența la uzură la suprafață. În comparație cu inelele cu role din alte materiale, inelele cu role de oțel turnat pot menține o funcționare stabilă pentru o perioadă mai lungă în aceleași condiții de muncă, pot reduce frecvența de înlocuire cauzată de uzură și reduce costurile de producție. De exemplu, inelele cu role de oțel turnate cu crom ridicat utilizate în suportul morii de la moară a morii de rulare cu bandă fierbinte au o rezistență excelentă la uzură și pot crește volumul de rulare cu mai mult decât dublul celui al rolelor din alte materiale. ​

(3) Rezistența la fisură termică ​

În timpul procesului de rulare, inelul cu role se va încălzi rapid din cauza contactului cu piesa laminată la temperatură ridicată și se va răci rapid în timpul procesului de răcire. Această schimbare frecventă a temperaturii poate provoca cu ușurință fisuri termice în inelul cu role. Inelele cu role din oțel turnat au o rezistență la fisură termică bună prin proiectarea rezonabilă a aliajului și un proces de tratare termică. De exemplu, unele inele cu role de oțel turnat cu crom cu o rezistență termică bună, datorită conținutului scăzut de carbură din structura matricei și îmbogățirea elementelor de crom, ceea ce le face capabile să funcționeze stabil în medii la temperaturi ridicate, cum ar fi suportul morii de la moara de fâșie fierbinte.

(4) Machinabilitatea și personalizabilitatea

Materialele din oțel turnat au o utilabilitate bună și pot fi făcute în inele cu role de diferite forme și dimensiuni prin diferite procese, cum ar fi turnarea, forjarea și prelucrarea pentru a răspunde nevoilor diferitelor echipamente și procese. În același timp, în conformitate cu cerințele specifice de utilizare, inelele cu role cu proprietăți specifice pot fi personalizate prin reglarea compoziției chimice și a procesului de tratare termică a oțelului turnat. De exemplu, pentru unele scenarii de aplicare cu cerințe speciale pentru duritate și duritate, inelele cu role de oțel turnat pot obține indicatori de performanță ideale prin adăugarea de elemente specifice din aliaj și optimizarea procesului de tratare termică. ​

3.. Câmpuri de aplicare ale inelelor cu role de oțel turnat

(1) Industria siderurgică

Procesul de rulare la cald: În procesul de producție de benzi la nivel la cald, oțel, bare și fire, inelele cu role din oțel turnat sunt utilizate pe scară largă în diferite legături, cum ar fi rularea aspră, rularea intermediară și rularea finisajului. În unitatea de rulare continuă cu bandă laminată fierbinte, inelele cu role din oțel turnat ale suportului de rulare dur trebuie să reziste la forța de rulare uriașă și la temperaturi ridicate. Rezistența lor ridicată, rezistența la uzură și rezistența la fisurare termică asigură stabilitatea procesului de rulare și oferă facturi care îndeplinesc cerințele de toleranță dimensională pentru unitatea de finisare. În derularea secțiunilor de oțel și a barelor și a firelor, precizia ridicată și stabilitatea rolelor de oțel turnat ajută la asigurarea preciziei dimensionale și a calității suprafeței produselor. ​

Procesul de rulare la rece: În procesul de rulare la rece, rolele de oțel turnat joacă și un rol important. Rularea la rece are cerințe extrem de ridicate pentru calitatea suprafeței și precizia dimensională a rolelor. Prin prelucrarea de precizie și procese speciale de tratare termică, rolele de oțel turnat pot îndeplini cerințele procesului de rulare la rece și pot asigura calitatea înaltă a produselor laminate la rece. De exemplu, în producția de plăci subțiri la frig, precizia ridicată și rezistența bună la uzură a rolelor de oțel turnat fac ca suprafața plăcilor subțiri subțiri să fie netede și precizia dimensională ridicată. ​

(2) Industria materialelor de construcție ​

Producția de ciment: În procesul de producție de ciment, rolele de oțel turnat sunt utilizate în echipamentele de măcinare a clincherului de ciment. Măcinarea clincherului de ciment necesită o forță mare de măcinare. Rezistența ridicată și rezistența la uzură a rolelor de oțel turnat le permite să mențină o stare de lucru stabilă în timpul procesului de măcinare îndelungată, să îmbunătățească eficiența de măcinare și să reducă costurile de întreținere a echipamentelor. ​

Fabricarea sticlei: În industria de fabricație a sticlei, rolele din oțel turnat sunt utilizate în echipamente de formare și procesare a sticlei. De exemplu, în procesul de rulare a sticlei, precizia ridicată și stabilitatea rolelor de oțel turnat pot asigura uniformitatea grosimii sticlei și a platitiei de suprafață și pot îmbunătăți calitatea produselor din sticlă. ​

(3) Industria metalelor neferoase

Rolling din aluminiu: în procesul de rulare din aluminiu, rolele de oțel turnat sunt utilizate pentru a produce plăci de aluminiu, benzi de aluminiu, folii de aluminiu și alte produse. Aluminiul este moale, dar calitatea suprafeței și precizia dimensională a rolelor sunt, de asemenea, foarte mari în timpul procesului de rulare. Rolele de oțel turnat pot îndeplini cerințele rulării aluminiului prin tehnologia specială de tratare și procesare a suprafeței pentru a produce produse din aluminiu de înaltă calitate. De exemplu, în rularea foliei de aluminiu, suprafața de înaltă precizie și de rugozitate scăzută a rolelor de oțel turnat ajută la producerea de folie de aluminiu de calitate extrem de subțire și stabilă. ​

Procesarea cuprului: În industria de procesare a cuprului, rolele de oțel turnat sunt utilizate în procesul de rulare a barelor de cupru, a plăcilor de cupru, a tuburilor de cupru și a altor produse. Rularea materialelor de cupru are cerințe ridicate pentru rezistența la uzură și anti-adeziunea inelului cu role. Prin optimizarea compoziției din aliaj și a procesului de tratare a suprafeței, inelele cu role de oțel turnat pot împiedica efectiv aderarea cuprului la suprafața inelului cu role în timpul procesului de rulare, asigurând progresul neted al procesului de rulare și calitatea suprafeței produsului.
​
4. Procesul de fabricație al inelelor de role din oțel turnat

(1) Selectarea materiilor prime

Materia primă pentru fabricarea inelelor de role din oțel turnat este în principal oțel turnat. Materialele din oțel turnat cu diferite compoziții sunt selectate în funcție de cerințe de performanță diferite. În general, conținutul de carbon din oțel turnat este cuprins între 0,4% și 1,3% și conține elemente de aliaj precum crom, nichel, molibden și vanadiu. De exemplu, pentru inelele cu role care necesită rezistență ridicată și uzură, vor fi selectate materiale din oțel turnat care conțin elemente de aliaj mai ridicate, cum ar fi crom și molibden; În timp ce pentru inelele cu role care necesită o duritate bună, proporția de elemente din aliaj va fi ajustată în mod corespunzător. Atunci când selectați materii prime, este necesar să controlați strict calitatea materiilor prime pentru a se asigura că puritatea și compoziția acestora îndeplinesc cerințele de proiectare.

(2) Procesul de turnare

Turnare integrală: Majoritatea inelelor de role de oțel turnat adoptă un proces de turnare integrală. Procesul tradițional de turnare integrală adoptă metoda de a atârna nisipul rece și de a turna partea de jos pe corpul rolei. În timpul procesului de turnare, lichidul de oțel turnat topit este injectat în matrița pre-pregătită. Mucegaiul adoptă de obicei metoda de nisip rece atârnată pentru a controla procesul de solidificare a turnării și pentru a obține proprietăți organizaționale bune. Odată cu dezvoltarea tehnologiei, majoritatea proceselor de turnare sunt acum schimbate de la nisipul rece atârnat la acoperirea cu spray rece. Această metodă poate controla mai bine calitatea suprafeței și structura de solidificare a turnării. În același timp, pentru a asigura efectul de compensare de contracție a turnării, compensația de contracție a creșterii adoptă un proces de încălzire electrică pentru a îmbunătăți calitatea turnării. ​

Turnarea compusă: în unele cazuri cu cerințe speciale, un proces de turnare compus este utilizat pentru fabricarea inelelor de role din oțel turnat. Procesul de turnare compus este de a combina materialele din oțel turnat din diferite compoziții printr -o metodă de turnare specifică, astfel încât inelul cu role să aibă un strat de lucru și un miez cu proprietăți diferite. De exemplu, stratul interior poate folosi materiale din oțel turnat pentru a îmbunătăți duritatea, iar stratul exterior poate folosi materiale din oțel turnat care conțin carburi de înaltă duritate pentru a îmbunătăți rezistența și rezistența la uzură. Procesul de turnare compus poate oferi un joc complet avantajelor diferitelor materiale și poate îmbunătăți performanța cuprinzătoare a inelului cu role.

(3) Procesul de tratare a căldurii

Normalizarea temperamentului: Pentru rulourile generale de oțel turnat din aliaj, structura matricei este, în general, controlată pentru a fi troostit și troostit temperat prin procesul de tratare termică de normalizare a temperaturii. Normalizarea poate rafina boabele și poate îmbunătăți rezistența și duritatea materialului, în timp ce temperarea poate elimina stresul intern generat în timpul procesului de normalizare, stabiliza structura și poate îmbunătăți performanța cuprinzătoare a materialului. ​

Recuperarea sferoidizantă: în unele cazuri, inelele de rulare din oțel turnat trebuie să fie sferoidizate anexate. Recuperarea sferoidizantă este în principal pentru a îmbunătăți performanța de tăiere a ruloului, pentru a îmbunătăți eficiența tăierii și pentru a pregăti structura corespunzătoare pentru tratamentul ulterior de stingere. Recuperarea sferoidizantă schimbă carburile din structură de la fulgi la sferici, adică carburile sferice sau granulare sunt distribuite uniform pe matricea ferită, formând o structură sferică de perle. ​

Difuzia și sferoidizarea la temperaturi ridicate: odată cu îmbunătățirea gradului de aliere a ruloului, pentru a îmbunătăți în continuare performanța inelului de rulare din oțel turnat, tratamentul termic al ruloului a adăugat mijloace de proces, cum ar fi difuzia și sferoidizarea la temperaturi ridicate. Difuzia la temperatură ridicată poate face ca elementele din aliaj să fie distribuite mai uniform în oțelul turnat, îmbunătățind consistența performanței materialului; Tratamentul sferoidizant poate îmbunătăți morfologia și distribuția carburilor și poate îmbunătăți rezistența și rezistența la uzură a materialului. ​

(4) Procesare și testare

Prelucrare: Inelul de role din oțel turnat trebuie prelucrat după turnare pentru a obține precizia dimensională și calitatea suprafeței cerută de proiectare. Procesul de prelucrare include transformarea, măcinarea, forajul și alte procese. Prin echipamentele precise de procesare și controlul procesului, precizia dimensională a diametrului interior, a diametrului exterior, a grosimii și a altor dimensiuni ale inelului cu role este garantată pentru a îndeplini cerințele standard, iar rugozitatea suprafeței inelului rolei atinge valoarea specificată. ​

Testarea performanței: Pentru a asigura calitatea inelului cu role de oțel turnat, este necesară o testare strictă a performanței. Testarea performanței include testarea durității, analiza structurii metalografice, testarea performanței mecanice, etc. Testarea durității poate detecta dacă duritatea suprafeței și în interiorul inelului rolei îndeplinește cerințele de proiectare; Analiza structurii metalografice poate observa microstructura oțelului turnat și poate determina dacă are defecte; Testarea mecanică a performanței include testarea la tracțiune, testarea impactului etc., pentru a detecta indicatorii de performanță mecanică, cum ar fi rezistența și duritatea inelului cu role.

Detectarea defectelor: Detectarea defectelor este o parte importantă a asigurării calității inelelor cu role de oțel turnat. Utilizează în principal detectarea defectelor ultrasonice, detectarea defectelor particulelor magnetice și alte metode pentru a detecta dacă există fisuri, pori, incluziuni și alte defecte în interiorul inelului cu role. Detectarea defectelor poate detecta problemele potențiale de calitate în timp și poate evita defecțiunile echipamentelor și accidentele de siguranță cauzate de defecte în timpul utilizării.

5. Întreținerea și îngrijirea inelelor de role din oțel turnat

(1) Inspecție zilnică

Inspecție a aspectului: inspectați regulat aspectul inelelor de role de oțel turnat pentru a observa dacă există uzură de suprafață, fisuri, decojire, etc. Dacă se găsește o uzură ușoară la suprafață, aceasta poate fi reparată prin măcinarea corespunzătoare; Pentru probleme grave, cum ar fi fisurile și decojirea, inelul cu role trebuie înlocuit la timp pentru a evita afectarea calității producției și a siguranței echipamentelor.

Inspecție a dimensiunilor: Măsurați regulat diametrul interior, diametrul exterior, grosimea și alte dimensiuni ale inelului de role de oțel turnat, comparați -le cu dimensiunile originale de proiectare și verificați dacă există vreo abatere dimensională. Dacă abaterea dimensională depășește intervalul admis, este necesar să se analizeze cauza și să ia măsuri corespunzătoare, cum ar fi reglarea parametrilor procesului de rulare sau repararea inelului cu role.

(2) lubrifiere și răcire

Lubrifierea: în timpul procesului de rulare, pentru a reduce frecarea dintre inelul cu role și materialul rulat, inelul cu role trebuie să fie lubrifiat. Selectarea unui lubrifiant adecvat și adoptarea unei metode de ungere rezonabile, cum ar fi lubrifierea cu pulverizare a uleiului, lubrifierea la ceață de ulei, etc., poate reduce eficient coeficientul de frecare, poate reduce uzura inelului cu role și poate extinde durata de viață a serviciului. În același timp, sistemul de alimentare cu lubrifiant trebuie verificat în mod regulat pentru a asigura alimentarea normală de lubrifiant. ​

Răcire: Deoarece o cantitate mare de căldură este generată în timpul procesului de rulare, inelul cu role trebuie răcit pentru a împiedica inelul cu role să se supraîncălzească și să provoace degradarea performanței. Inelul cu role este de obicei răcit prin răcire a apei sau răcire a aerului, iar fluxul și temperatura mediului de răcire sunt controlate pentru a se asigura că inelul cu role funcționează în intervalul de temperatură corespunzător. În același timp, impuritățile și scara în sistemul de răcire trebuie curățate în mod regulat pentru a asigura efectul de răcire. ​

(3) Precauții de stocare

Prevenirea ruginii: Dacă inelul cu role de oțel turnat trebuie depozitat mult timp, ar trebui să fie rezistent la rugină. Uleiul anti-rust poate fi aplicat pe suprafața inelului cu role sau a materialelor de ambalare anti-rust pot fi utilizate pentru a-l împacheta pentru a preveni ruginirea inelului cu role în timpul depozitării. ​

Mediu de depozitare: depozitați inelul cu role de oțel turnat într-un mediu uscat și bine ventilat pentru a evita umiditatea și coroziunea. În același timp, inelul cu role trebuie protejat de impactul și extrudarea externă pentru a preveni deformarea sau deteriorarea acestuia. ​

6. Tendințe de dezvoltare viitoare

(1) Inovația materială

Odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei industriale, cerințele pentru performanța inelelor cu role de oțel turnat sunt din ce în ce mai mari. În viitor, materialele inelelor de rulare din oțel turnat se vor dezvolta în direcția performanței înalte și multifuncționale. Pe de o parte, prin optimizarea în continuare a compoziției din aliaj și dezvoltarea de noi materiale din aliaj, proprietățile cuprinzătoare ale inelelor de rulare din oțel turnat, cum ar fi rezistența, rezistența, rezistența la uzură și rezistența la fisurare termică; Pe de altă parte, materialele cu proprietăți speciale, cum ar fi materiale inteligente și nanomateriale, vor fi studiate și aplicate pentru a oferi inele de rulare din oțel turnat noi funcții pentru a răspunde nevoilor de aplicații industriale mai complexe și mai speciale. ​

(2) Optimizarea procesului de fabricație

Aplicarea tehnologiei avansate de fabricație: În viitor, tehnologiile avansate de fabricație, cum ar fi imprimarea 3D și fabricarea aditivilor vor fi aplicate treptat la procesul de fabricație a inelelor de rulare din oțel turnat. Aceste tehnologii pot realiza fabricarea rapidă a inelelor de rulare în formă complexă, pot îmbunătăți utilizarea materialelor și reduce costurile de producție. În același timp, prin intermediul tehnologiei digitale de proiectare și simulare, procesul de fabricație poate fi controlat mai exact, iar stabilitatea calității și performanței inelului de rulare poate fi îmbunătățită. ​

Dezvoltarea procesului de fabricație ecologică: Odată cu îmbunătățirea continuă a conștientizării mediului, procesul de fabricație ecologică va deveni tendința de dezvoltare a producției de inele de rulare din oțel turnat. Adoptarea proceselor de producție de economisire a energiei și de reducere a emisiilor, cum ar fi optimizarea consumului de energie în procesul de turnare și reducerea emisiilor de deșeuri, poate realiza o dezvoltare durabilă a producției de inele de rulare din oțel turnat.

(3) inteligență și automatizare

Monitorizarea inteligentă și diagnosticul: În viitor, inelele cu role de oțel turnat vor fi echipate cu senzori inteligenți pentru a monitoriza starea de lucru a inelelor cu role în timp real, cum ar fi temperatura, presiunea, uzura, etc. Prin analiza datelor și algoritmii de inteligență artificială, pot fi luate în considerare diagnosticul timpuriu, pot fi luate în considerare eșecurile rulourilor, și pot fi îmbunătățite măsuri de întreținere și siguranță. ​

Producție și gestionare automată: Producția și gestionarea automată vor fi realizate în fabricarea și utilizarea inelelor cu role din oțel turnat. Liniile de producție automate pot îmbunătăți eficiența producției și pot asigura coerența calității produsului; Sistemele de gestionare automată pot obține monitorizarea în timp real și programarea optimizată a procesului de producție și pot îmbunătăți nivelul de gestionare a producției a întreprinderilor. ​

7. Concluzie

Ca o componentă cheie în producția industrială, inelele cu role din oțel turnat au fost utilizate pe scară largă în multe industrii, cum ar fi oțel, materiale de construcție și metale neferoase, datorită rezistenței lor ridicate, rezistenței la uzură, a rezistenței termice de fisurare, a mașinarii și a personalizabilității. Procesul său de fabricație acoperă mai multe legături, cum ar fi selecția materiilor prime, turnarea, tratamentul termic, procesarea și testarea, iar fiecare legătură are un impact important asupra calității și performanței inelului cu role. În același timp, întreținerea și îngrijirea rezonabilă pot prelungi durata de viață a inelelor de role din oțel turnat și poate reduce costurile de producție. Odată cu progresul continuu al științei și tehnologiei, inelele cu role de oțel din oțel vor genera noi oportunități de dezvoltare în inovația materială, optimizarea proceselor de fabricație, inteligență și automatizare și vor oferi un sprijin mai puternic pentru promovarea dezvoltării de înaltă calitate a industriei moderne. ​

Următorul este un tabel de comparație de performanță a diferitelor tipuri de inele cu role de oțel turnat: