Якія патрабаванні да матэрыялаў і тэрмічнай апрацоўкі для аднастаневага шматканаўковага пракатнага стана

       РулоныАднастаневы шматканаўковы рэдукцыйны станпадвяргаюцца пераменным нагрузкам пры качэнні і нераўнамернаму зносу пры некалькіх праходах. У гэтым артыкуле разглядаюцца найбольш часта выкарыстоўваюцца рулонныя матэрыялы, паказчыкі прадукцыйнасці, спецыфікацыі тэрмічнай апрацоўкі і важныя моманты тэрмічнай апрацоўкі шматпраходных рулонаў.

       Аднаклетавы шматпраходны праклейвальны стан служыць асноўным абсталяваннем для фармавання труб. Падчас працы яго валкі пастаянна падвяргаюцца ўздзеянню ціску качэння, пераменных ударных нагрузак, высокатэмпературнага трэння і цыклічных тэрмічных нагрузак. У параўнанні са звычайнымі аднапраходнымі валкамі, цела валкоў шматпраходных валкоў змяшчае некалькі рыфленых праходаў. Нераўнамернае размеркаванне нагрузкі паміж праходамі лёгка выклікае лакальны знос, сколы, расколіны і сколы. Такім чынам, выбар матэрыялу рулона і працэс тэрмічнай апрацоўкі непасрэдна вызначаюць тэрмін службы рулона, дакладнасць памераў труб і стабільную працу вытворчай лініі.

1. Умовы эксплуатацыі, якія ўплываюць на выбар матэрыялу для шматпраходных рулонаў аднаклецевага праклейвальнага стана

       1. Некалькі праходаў з канаўкамі апрацоўваюцца на адным валку. Канцэнтрацыя напружання прыкметная ў мясцовых рэгіёнах з-за неадпаведнай нагрузкі на кожным праходзе.

       2. Падчас качэння адбываецца бесперапынны фрыкцыйны знос. Паказчыкі зносу паміж дном і плечамі пасу моцна адрозніваюцца, што прыводзіць да заўчаснага выхаду з ладу асобных праходаў.

       3. Пераменныя гарачыя і халодныя ўмовы выклікаюць цеплавую стомленасць ва ўмовах гарачага аднаўлення, што, як правіла, стварае сеткаватыя расколіны на паверхнях валкоў.

       4. Перыядычнае ўкусавае ўздзеянне патрабуе, каб матрыца рулона мела больш высокую трываласць і ўстойлівасць да адколвання, чым звычайныя рулоны.

       Улічваючы вышэйпералічаныя ўмовы працы, шматпраходныя рэдукцыйныя валкі не могуць спадзявацца толькі на высокую цвёрдасць. Збалансаванае спалучэнне зносаўстойлівасці паверхні, трываласці матрыцы, устойлівасці да тэрмічнай стомленасці і ўдарнай глейкасці з'яўляецца абавязковым.

2. Агульны выбар матэрыялу для рулонаў

2.1 Чыгунныя рулоны з высокім утрыманнем хрому (асноўны выбар для гарачага аднаўлення)

       Чыгун з высокім утрыманнем хрому з'яўляецца найбольш распаўсюджаным матэрыялам для валкоў аднаклетавых шматпраходных гарачатрубных праклейвальных станоў.

       Перавагі: цвёрдыя сплавы высокай цвёрдасці забяспечваюць выдатную зносаўстойлівасць і характарыстыкі тэрмічнага зносу, прыдатныя для працэсаў аднаўлення пры высокай тэмпературы.

       Абмежаванні: Адносна нізкая трываласць; пры моцных ударных нагрузках можа адбыцца сколаў на паверхнях праходу.

       Ужыванне: гарачае абцісканне, сярэдняя нагрузка на пракат і масавая бесперапынная вытворчасць труб.

2.2 Рулоны з каванага чыгуну са сплаву

       Перавагі: збалансаваныя комплексныя механічныя ўласцівасці, лепшая ўстойлівасць да ўдараў і тэрмічнага расколіны, чым чыгун з высокім утрыманнем хрому, добрая апрацоўваемасць.

       Абмежаванні: крыху ніжэйшая зносаўстойлівасць паверхні ў параўнанні з чыгунам з высокім утрыманнем хрому.

       Прымяненне: Сцэнары пракаткі з моцным уздзеяннем і строгімі патрабаваннямі супраць расколін для шматпраходных рэдуктараў.

2.3 Каваныя сталёвыя рулоны (прымяненне пры халодным абнаўленні / высокай дакладнасці)

       Агульныя гатункі: CrMo, серыя CrNiMo сплаў каванай сталі.

       Перавагі: Шчыльная матрыца, высокая трываласць, моцная ўдаратрываласць і добрая загартоўвальнасць з дастатковым прыпускам на паўторнае шліфаванне.

       Абмежаванні: горшая зносаўстойлівасць у параўнанні з маркамі чыгуну і больш высокі кошт вытворчасці.

       Прымяненне: памяншэнне памераў труб у халодным стане, вытворчасць высокадакладных танкасценных труб і цяжкія ўмовы працы з моцным уздзеяннем.

2.4 Рулоны з хуткарэзнай сталі (праграмы высокага класа)

       Рулоны з хуткарэзнай сталі адрозніваюцца выдатнай зносаўстойлівасцю і чырвонай цвёрдасцю з найвышэйшай устойлівасцю да цеплавой стомленасці. Аднак яны маюць высокі кошт матэрыялаў і строгія патрабаванні да кантролю працэсаў тэрмічнай апрацоўкі. Яны разгортваюцца на высакахуткасных вытворчых лініях для вытворчасці труб з вялікім попытам.

       Прынцып выбару: Ацаніце максімальную нагрузку на пракатку, тэмпературу пракаткі і глыбіню праходу пры выбары шматпраходных валкоў. Паказчыкі цвёрдасці павінны быць належным чынам павышаны ў плячах праходу, дзе канцэнтруецца напружанне, каб пазбегнуць парэпання ў кутах праходу.

3. Тэхнічныя патрабаванні да тэрмічнай апрацоўцы адпаведных рулонаў

       Мэта тэрмаапрацоўкі валкоў - атрымаць зносаўстойлівы працоўны пласт з высокай цвёрдасцю разам з трывалай матрыцай. Павярхоўны пласт гарантуе зносаўстойлівасць рыфленых праходаў, а матрыца прадухіляе паломку валкоў.

3.1 Працэс тэрмічнай апрацоўкі чыгунных рулонаў з высокім утрыманнем хрому

       Маршрут працэсу: Ліццё → Адпал для зняцця напружання → Грубая апрацоўка → Загартоўка → Загартоўка

       Адпал: Ліквідацыя рэшткавага напружання пры ліцці і паляпшэнне апрацоўваемасці рэзкай.

       Загартоўка: паветраная загартоўка або паветраная загартоўка для павышэння цвёрдасці паверхні.

       Загартоўка: нізкатэмпературная загартоўка для зняцця загартоўвання, стабілізацыі мікраструктуры і зніжэння рызыкі расколін.

       Характарыстыка цвёрдасці: цвёрдасць паверхні рулона HSD 80~92 пры захаванні высокай трываласці стрыжня рулона.

3.2 Тэрмічная апрацоўка рулонаў з каванага чыгуну

       Маршрут працэсу: ліццё → адпал → грубая апрацоўка → загартоўка + адпачынак

       Ключавы кантроль: стабілізацыя перлітавай фракцыі ў матрыцы для павышэння ўстойлівасці да цеплавой стомленасці.

       Дыяпазон цвёрдасці: HSD 75~88. У параўнанні з чыгунам з высокім утрыманнем хрому ён забяспечвае большы запас трываласці для пераменных ударных нагрузак пры шматпраходнай пракатцы.

3.3 Тэрмічная апрацоўка рулонаў з каванай сталі

       Маршрут працэсу: коўка → Адпал пасля кавання → Чарнавая апрацоўка → Загартоўка і адпачынак → Павярхоўная індукцыйная загартоўка валкоў → Нізкотэмпературная загартоўка

       Загартоўка і адпачынак: забяспечваюць высокую трываласць і высокую трываласць валковай матрыцы.

       Індукцыйная загартоўка паверхні: павялічвайце толькі цвёрдасць рыфленай працоўнай паверхні, захоўваючы трываласць у цэнтры, каб пазбегнуць агульнай далікатнасці.

       Цвёрдасць: працоўная паверхня HRC 48~58.

3.4 Тэрмічная апрацоўка валкоў з хуткарэзнай сталі

       Працэс: высокатэмпературная загартоўка + шматразовая загартоўка для поўнага асаджэння карбідаў сплаву.

       Характарыстыкі: цвёрдасць павольна зніжаецца пры высокіх тэмпературах (добрая цвёрдасць да чырвонага колеру). Неабходны строгі кантроль дэфармацыі тэрмічнай апрацоўкі. Кантроль дакладнасці памераў шматпраходных канавак з'яўляецца складанай задачай.

4. Асаблівая тэрмічная апрацоўка рулонаў з адной падстаўкай і некалькімі праходамі

1. Кантроль канцэнтрацыі напружання для шматпраходнай геаметрыі

       Плечы паса і куты пасу з'яўляюцца зонамі канцэнтрацыі напружання. Падчас тэрмічнай апрацоўкі трэба кантраляваць хуткасці нагрэву і астуджэння, каб прадухіліць з'яўленне гартоўных расколін у кутах праходу. Поўны адпуск пасля загартоўкі зніжае рэшткавае напружанне. Гэта самае важнае адрозненне паміж шматпраходнымі рулонамі і аднапраходнымі рулонамі.

2. Кантроль аднастайнасці цвёрдасці

       Некалькі праходаў з канаўкамі апрацоўваюцца на адным рулоне. Адхіленне цвёрдасці працоўных паверхняў па ўсіх праходах пасля тэрмічнай апрацоўкі неабходна падтрымліваць у дапушчальных межах. Нераўнамерная цвёрдасць прыводзіць да нераўнамернага зносу розных праходаў і ваганняў допуску вонкавага дыяметра трубы.

3. Кантроль дэфармацыі тэрмічнай апрацоўкі

       Шматпраходныя рулоны адрозніваюцца доўгім ствалом і некалькімі канаўкамі. Дэфармацыя тэрмічнай апрацоўкі непасрэдна ўплывае на канцэнтрычнасць праходаў. Патрабуецца аптымізацыя прыстасавання для тэрмаапрацоўкі і спосабу астуджэння. Празмерная дэфармацыя павялічвае наступную нагрузку на шліфоўку.

4. Кантроль рэшткавага напружання

       Рэшткавае напружанне павінна быць праверана пасля тэрмаапрацоўкі. Высокае рэшткавае напружанне можа выклікаць усталостныя расколіны, якія пачынаюцца ад вуглоў праходу пад дзеяннем пераменных нагрузак качэння і прывесці да заўчаснага выхаду з ладу рулона.

5. Карэляцыя паміж матэрыялам рулона, тэрмічнай апрацоўкай і рэжымамі адмовы

       Хуткі знос паверхні: недастатковая цвёрдасць паверхні або нізкае ўтрыманне карбіду ў рулонным матэрыяле.

       Расколіны і расколіны на кутах праходу: Празмернае рэшткавае напружанне пасля тэрмічнай апрацоўкі, недастатковая трываласць і пашкоджанне ад цеплавой стомленасці.

       Сколы і сколы паверхні праходу: далікатны цвёрды павярхоўны пласт з недастатковай трываласцю матрыцы або няправільным працэсам загартоўкі.

       Значная розніца ў зносе паміж праходамі: нераўнамерная цвёрдасць пасля тэрмічнай апрацоўкі ў спалучэнні з неабгрунтаваным размеркаваннем нагрузкі пры качэнні.

6. Заключэнне

       Схемы матэрыялаў і тэрмічнай апрацоўкі валкоў аднаклецевага шматпраходнага каліровачна-рэдакцыйнага стана не могуць быць непасрэдна перанятыя са стандартаў для аднапраходных валкоў. Канцэнтрацыя напружання і нераўнамерная нагрузка, унесеная шматпраходнай канавачнай геаметрыяй, патрабуюць балансу паміж зносаўстойлівасцю і трываласцю пры выбары матэрыялу. Тэрмічная апрацоўка павінна быць сканцэнтравана на рэшткавым напружанні ў месцах з канаўкамі, аднастайнасці цвёрдасці і дэфармацыі пры тэрмічнай апрацоўцы. Правільнае ўзгадненне матэрыялу і працэсаў тэрмічнай апрацоўкі пашырае цыкл абслугоўвання рулонаў, стабілізуе знешні дыяметр трубы, авальнасць і іншыя паказчыкі гатовай прадукцыі, а таксама скарачае час прастою і выдаткі на замену рулона.