رول های فولادی پرسرعت: درجه ها، کاربردها و راهنمای انتخاب برای کارخانه های نورد

پایه تکمیلی که از مواد رول اشتباهی استفاده می‌کند نه تنها سریع‌تر فرسوده می‌شود - بلکه تناژ را از بین می‌برد. رول‌های فولادی با سرعت بالا (HSS) دقیقاً برای حل این مشکل توسعه یافته‌اند: ارائه سختی که در دماهای بالا نگه می‌دارد، مقاومت در برابر سایش که طول مبارزات را افزایش می‌دهد و ثبات سطحی که از کیفیت محصول محافظت می‌کند. این راهنما نحوه عملکرد آنها، درجه متناسب با کارخانه شما و آنچه را که باید قبل از سفارش بررسی کنید را بررسی می کند.

شیمی پشت عملکرد رول HSS

آنچه رول های HSS را از رول های چدن معمولی یا فولاد آلیاژی جدا می کند، چگالی کاربیدهای سخت تعبیه شده در زمینه فولاد است. یک رول استاندارد HSS حمل می کند 1.50-2.20٪ کربن ترکیب با عناصر تشکیل دهنده کاربید قوی: کروم (3.00-8.00٪)، مولیبدن (2.00-8.00٪)، وانادیم (2.00-9.00٪)، و تنگستن (تا 8.00٪). این نسبت‌ها کاربیدهای نوع MC و M2C را تولید می‌کنند - از جمله سخت‌ترین مراحل قابل دستیابی در یک رول ریخته‌گری.

نتیجه عملی یک بدنه رول است که در آن سختی به طور قابل توجهی از سطح پوسته از طریق لایه کار پایین نمی آید. این مشخصات سختی یکنواخت به این معنی است که رول در همان سطحی که سایش دارد به عملکرد خود ادامه می دهد، به جای اینکه پس از نمایان شدن یک لایه زیرسطحی نرم تر، تخریب شود. برای درک اینکه دقیقاً چگونه هر عنصر آلیاژی به کسر حجمی کاربید و مقاومت سایشی کمک می کند، ببینید چگونه عناصر آلیاژی حجم کاربید HSS و مقاومت در برابر سایش را شکل می دهند.

HSS در مقابل S-HSS: انتخاب درجه مناسب

هر پایه نیاز به شیمی کامل HSS ندارد. دو درجه اولیه در دسترس است، و انتخاب به سرعت عملکرد، کاهش در هر پاس، و اینکه آیا پرداخت سطح یا چقرمگی اولویت دارد، بستگی دارد.

گرید کامل HSS وانادیوم و کربن بیشتری را حمل می کند و حجم بیشتری از کاربیدهای سخت و به تبع آن مقاومت در برابر سایش بیشتری تولید می کند. S-HSS کربن و وانادیوم را کاهش می دهد، که چگالی کاربید را کاهش می دهد، اما چقرمگی و مقاومت در برابر ترک حرارتی را بهبود می بخشد - یک مبادله ارزشمند در پایه هایی که بارهای ضربه ای سنگین تر یا نوسانات دما گسترده تر را مشاهده می کنند. برای کاربردهای نوار داغ، رول های فولادی نیمه پر سرعت برای غلتک های کار نوار داغ محدوده HSD 75-98 را با گزینه های درجه مطابق با شرایط قبولی خاص پوشش دهید.

جایی که رول های HSS بیشترین ارزش را دارند

رول‌های HSS یک راه‌حل جهانی نیستند - آنها در موقعیت‌های پایه خاصی که مقاومت در برابر سایش و کیفیت سطح هر دو غیرقابل مذاکره هستند، حق بیمه خود را به دست می‌آورند.

• پایه های تکمیل و پیش تکمیل آسیاب بار: سرعت غلتش بالا باعث ایجاد سایش شدید در شیارهای عبور می شود. رول های HSS مهندسی شده برای پایه های تکمیل آسیاب میله ای قطرهای از ∅300 تا ∅700 میلی‌متر را کنترل می‌کند و سختی 75-95 HSD را در سراسر لایه کار حفظ می‌کند، و اجازه می‌دهد تا کمپین‌های رول طولانی‌تر و جابجایی‌های کمتری انجام شود.
• آسیاب های تکمیل نوار داغ: تماس با نوار هم سایش ساینده و هم اکسیداتیو ایجاد می کند. پایداری حرارتی شیمی HSS - که توسط مولیبدن و تنگستن حفظ می شود - از نرم شدن سطح رول با بالا رفتن دما از 900 درجه سانتیگراد در رابط رول / نوار جلوگیری می کند.
• آسیاب میله سیمی با سرعت بالا (پایه های پیش تکمیل): این پایه‌ها با سرعت‌های فوق‌العاده با سطح مقطع ظریف کار می‌کنند، به این معنی که هرگونه تخریب شیار مستقیماً بر تحمل ابعادی سیم تمام شده تأثیر می‌گذارد. رول های HSS هندسه شیار را به مراتب طولانی تر از جایگزین های چدنی در موقعیت های ایستاده معادل حفظ می کنند.
• بخش آسیاب های جهانی: ترکیب بارهای محوری و شعاعی نیاز به یک رول با سختی سطح و چقرمگی هسته دارد - ساختار ترکیبی رول های HSS ریخته گری گریز از مرکز هر دو الزامات را برطرف می کند.

برای تنظیمات آسیاب فشرده، حلقه های رول فولادی با سرعت بالا همان شیمی آلیاژ را در قالب حلقه ای مناسب برای آسیاب های بلوک و پایه های کاهش/اندازه ارائه می دهد.

عوامل کلیدی هنگام انتخاب رول HSS

درجه به تنهایی عملکرد را تعیین نمی کند - مشخصات باید با شرایط عملکرد پایه خاص مطابقت داشته باشد.

• محدوده سختی در مقابل موقعیت ایستاده: پایه های نهایی معمولاً به سختی بالاتری نیاز دارند (HSD 85-95). پایه های پیش تکمیل یا میانی ممکن است در HSD 75-85 که نیاز به چقرمگی افزایش می یابد بهتر عمل کنند.
• قطر رول و عمق لایه کاری: لایه کاری باید به اندازه کافی عمیق باشد تا امکان چرخه سنگ زنی کافی را در طول کمپین مورد انتظار فراهم کند. قبل از سفارش، ضخامت پوسته را نسبت به مقدار مجاز آسیاب برنامه ریزی شده تأیید کنید.
• محتوای نیکل: رول های HSS را می توان با 0-1.5٪ نیکل مشخص کرد. نیکل بالاتر، چقرمگی ماتریس و مقاومت در برابر خستگی حرارتی را بهبود می بخشد، که در پایه هایی با آب خنک کننده تهاجمی یا دمای ورودی بیلت نامنظم مهم است.
• سازگاری سیستم خنک کننده: رول های HSS بهترین عملکرد را با جریان مایع خنک کننده به خوبی توزیع می کنند. سرمایش ناهموار باعث تسریع شروع ترک حرارتی می شود. قبل از تعویض مواد رول نرم تر، طرح نازل و سرعت جریان را بررسی کنید.
• فرآیند تولید تامین کننده: ریخته گری گریز از مرکز و به دنبال آن عملیات حرارتی کنترل شده یکنواختی توزیع کاربید را تعیین می کند. مدارک چرخه عملیات حرارتی و مشخصات عمق سختی را از هر تامین کننده درخواست کنید.

روش های نگهداری که عمر رول را افزایش می دهد

رول HSS که بدون مراقبت رها می شود، به سرعت ترک های آتش سطحی ایجاد می کند که اگر دیر آسیاب شوند، در لایه کار پخش می شوند و عمر قابل استفاده را کاهش می دهند. یک روال بازرسی ساده از این امر جلوگیری می کند.

• به جای اینکه منتظر سایش شیار قابل مشاهده باشید، در فواصل زمانی برنامه ریزی شده آسیاب کنید. حذف 0.3-0.5 میلی متر در هر چرخه، خستگی سطح را قبل از عمیق شدن ترک ها از بین می برد.
• نمایه تاج رول را بعد از هر کمپین بررسی کنید و مجدداً به مشخصات پروفایل اصلی خرد کنید. انحراف بیشتر از 0.05 میلی متر بر صافی نوار در پایه های پایین دست تأثیر می گذارد.
• بریدگی لبه یا پوسته شدن لبه شانه های شیار عبور را بررسی کنید - اینها نشان دهنده تنش بیش از حد تماس یا عدم توزیع مایع خنک کننده است که هر دو به جای تعویض رول نیاز به اصلاحات فرآیند دارند.
• رول های HSS استفاده نشده را به صورت عمودی روی پایه های لاستیکی در محیط خشک نگهداری کنید. ذخیره سازی افقی رول های با قطر بزرگ باعث تغییر شکل الاستیک ژورنال در طول زمان می شود.

رول‌های فولادی پرسرعت نشان‌دهنده سرمایه‌گذاری قابل‌توجهی در هر واحد هستند، اما زمانی که با پایه مناسب مطابقت داده می‌شوند و با نظم آسیاب ثابت نگهداری می‌شوند، هزینه آنها به ازای هر تن فولاد نورد شده معمولاً کمتر از رول‌های چدنی است که جایگزین می‌شوند. زمانی که موقعیت ایستاده، سرعت و مشخصات دما به وضوح مشخص شود، تصمیم گیری ساده است.