As principais pe?as de trabalho e ferramentas deformadas de forma contínua do ponto de vista plástico no laminador. O rolo consiste em um corpo de rolo, um pesco?o de rolo e uma cabe?a de eixo. O corpo do rolo é a parte do meio do rolo que realmente participa da rolagem do metal. Possui uma superfície cilíndrica ou ranhurada. O pesco?o do rolo é montado no rolamento e a for?a de rolamento é transmitida para a estrutura através do alojamento do rolamento e do dispositivo de press?o. A extremidade do eixo da extremidade da transmiss?o é conectada ao assento da engrenagem através do eixo de conex?o e transmite o torque rotacional do motor para o rolo. Os rolos podem ser dispostos em dois, três, quatro ou mais rolos no suporte de rolo.

A variedade e o processo de fabrica??o de rolos continuaram evoluindo com o avan?o da tecnologia metalúrgica e a evolu??o dos equipamentos de lamina??o. O uso de rolos de ferro fundido cinza de baixa resistência na lamina??o de metais n?o ferrosos macios na Idade Média. Em meados do século XVIII, o Reino Unido dominou a tecnologia de produ??o de rolos de ferro fundido resfriado para chapas de a?o. Na segunda metade do século XIX, os avan?os na tecnologia siderúrgica européia exigiram a lamina??o de lingotes de a?o de maior tonelagem, se a resistência do ferro fundido cinza ou dos rolos de ferro fundido resfriado n?o poderia atender aos requisitos. O a?o carbono é de 0,4% a 0,6% de rolos de a?o fundido comuns. A aparência do equipamento de forjamento para servi?os pesados aprimorou ainda mais a resistência dos rolos forjados dessa composi??o. A introdu??o de elementos de liga e a introdu??o de tratamento térmico no início do século 20 melhoraram significativamente a resistência ao desgaste e a tenacidade dos rolos quentes e frios fundidos e forjados. A adi??o de molibdênio aos rolos de ferro fundido usados para tiras laminadas a quente melhora a qualidade da superfície das tiras laminadas.

A fundi??o do composto de enxágue aumenta significativamente a resistência do núcleo do rolo de fundi??o. O uso pesado de elementos de liga nos rolos ocorre após a Segunda Guerra Mundial. Esse é um requisito mais alto para o desempenho do rolo depois que o equipamento de lamina??o cresce em tamanho, continuidade, alta velocidade, desenvolvimento automatizado, maior resistência do material rolante e maior resistência à deforma??o. o resultado de. Durante esse período, apareceram rolos de semi-a?o e rolos de ferro dúctil. Após a década de 1960, os rolos de carboneto de tungstênio em pó foram desenvolvidos com sucesso. A tecnologia de fundi??o centrífuga e a tecnologia de tratamento térmico a temperatura diferencial para rolos rolantes amplamente divulgadas no Jap?o e na Europa no início dos anos 70 melhoraram significativamente o desempenho geral dos rolos de tira. Os rolos compostos de ferro fundido com alto cromo também foram utilizados com sucesso em fábricas de tiras a quente. No mesmo período, rolos de ferro branco forjado e semi-a?o foram usados no Jap?o. Na década de 1980, a Europa introduziu rolos laminados a frio com rolos de a?o de alto cromo e camadas de endurecimento ultra profundo e rolos de ferro fundido de liga especial para o acabamento de a?os e hastes de pequeno porte. O desenvolvimento da moderna tecnologia de lamina??o de a?o levou ao desenvolvimento de rolos de maior desempenho. Os núcleos produzidos pelo método de fundi??o centrífuga e novos métodos compostos, como o método do composto de fundi??o contínua (método CPC), método de deposi??o por spray (método Osprey), método de soldagem por eletrocorte e método de prensagem isostática a quente s?o a?o forjado de alta resistência ou tinta dúctil Ferro fundido , rolos compósitos de a?o de alta velocidade e rolos de metal-ceramica foram aplicados em perfis de nova gera??o, fio-máquina e fábrica de tiras na Europa e no Jap?o, respectivamente.

Existem vários métodos para classificar os rolos, que s?o: (1) Existem rolos de tiras de a?o, rolos de a?o perfilados, rolos de arame, etc., de acordo com o tipo de produto; (2) Existem espa?os em branco de rolo, rolos ásperos e similares de acordo com a posi??o dos rolos na série de laminadores. Rolos de acabamento, etc .; (3) De acordo com a fun??o do rolo, existem rolos de escala quebrados, rolos perfurados, rolos de nivelamento, etc .; (4) Os rolos de rolo s?o divididos em rolos de a?o, rolos de ferro fundido, rolos de liga dura, rolos de ceramica, etc .; (5) Os métodos de fabrica??o da prensa incluem rolos de fundi??o, rolos de forjamento, rolos de superfície, rolos aninhados, etc .; (6) Os rolos laminados a quente e laminados a frio s?o divididos de acordo com o estado do a?o laminado. Várias classifica??es podem ser combinadas para dar ao rolo um significado mais definido, como rolos de trabalho em ferro fundido com alto cromo e fundi??o centrífuga para tira quente.

Os materiais em rolo e os usos mais comuns s?o mostrados na tabela. O desempenho e a qualidade do rolo geralmente dependem de sua composi??o química e método de fabrica??o e podem ser avaliados por sua organiza??o, propriedades físicas e mecanicas e pelo tipo de tens?o residual presente no interior do rolo (consulte Inspe??o do rolo). O efeito do rolo no laminador depende n?o apenas do material do rolo e de sua qualidade metalúrgica, mas também das condi??es de uso, projeto do rolo, opera??o e manuten??o. Existem grandes diferen?as nas condi??es de opera??o dos rolos de diferentes tipos de laminadores.

Os fatores que causam as diferen?as s?o:

(1) condi??es do moinho. Como tipo de moinho, projeto de moinho e rolo, projeto de furo, condi??es de resfriamento a água e tipos de rolamentos, etc .;

(2) condi??es de lamina??o, como variedades de material circulante, especifica??es e resistência à deforma??o, sistema de prensagem e temperatura, requisitos e opera??es de produ??o, etc .;

(3) Requisitos para qualidade do produto e qualidade da superfície.

Portanto, diferentes tipos de laminadores e laminadores do mesmo tipo e com condi??es diferentes têm requisitos diferentes para o desempenho dos rolos usados. Por exemplo, tarugos e rolos de prensa de placas devem ter boa resistência à tor??o e à flex?o, tenacidade e penetra??o, resistência a trincas a quente e resistência a choques térmicos e resistência à abras?o; e os estandes de acabamento tropical exigem alta dureza, resistência ao recuo, resistência ao desgaste, fragmenta??o e resistência a trincas térmicas na superfície do rolo.

Compreender as condi??es de uso dos rolos e os modos de falha dos rolos usados no mesmo tipo de moinho e entender o desempenho atual e os processos de fabrica??o dos vários materiais de rolo, pode formular corretamente as condi??es técnicas do rolo para o moinho e selecione um material de rolo adequado e econ?mico.

Os métodos mais usados para avaliar o desempenho do rolo no laminador s?o:

(1) Peso do rolo (kg) consumido pelo material circulante 1T (denominado consumo de rolo), expresso em kg / t;

(2) Redu??o do diametro por unidade de diametro do rolo O peso do material laminado é expresso em int / mm.

Com a moderniza??o das usinas de lamina??o, o estudo aprofundado de falhas no uso de rolos e as melhorias no material e no processo de fabrica??o de rolos, o consumo médio de rolos dos países industrializados foi reduzido para menos de 1 kg / t .

4. Requisitos de desempenho do rolo

(1) resistência a rachaduras a quente

Geralmente, o rolo bruto é principalmente necessário para resistência e resistência à quebra por calor; o peso do rolo de trabalho do pequeno moinho de 20 rolos é de apenas cerca de 100 gramas, e o peso do rolo reserva para o moinho de chapas de grande espessura é superior a 200 toneladas. Quando o rolo é selecionado, primeiro, de acordo com os requisitos básicos de resistência do rolo ao rolo, s?o selecionados os principais materiais do corpo (ferro fundido, a?o fundido ou a?o forjado de várias classes, etc.) de carga segura.

(2) dureza

A alta velocidade do rolo de acabamento requer uma certa qualidade de superfície para rolar o produto final. Os principais requisitos s?o dureza e resistência ao desgaste. Em seguida, considere a resistência ao desgaste do rolo quando usado. Como o mecanismo de desgaste do rolo é complexo, incluindo a??o de tens?o mecanica, a??o térmica durante o rolamento, a??o de resfriamento, a??o química do meio lubrificante e outros efeitos, n?o há indicador unificado para uma avalia??o abrangente da resistência ao desgaste do rolo. Como a dureza é fácil de medir e pode refletir a resistência ao desgaste sob certas condi??es, a curva de dureza radial é geralmente usada para descrever aproximadamente o índice de desgaste do rolo.

(3) prova de choque

Além disso, existem alguns requisitos especiais para o rolo, como uma grande quantidade de redu??o, o rolo requer uma forte capacidade de morder, mais resistente a choques;

(4) acabamento liso

Ao rolar produtos de bitola fina, a rigidez do rolo, a uniformidade da estrutura e propriedades, a precis?o do processamento e o acabamento da superfície s?o mais rígidos;

(5) desempenho de corte

Ao rolar se??es com se??es complexas, as propriedades de usinagem da camada de trabalho do corpo do rolo também devem ser consideradas. Quando o rolo é selecionado, alguns requisitos de desempenho para o rolo geralmente se op?em. O custo de compra e o custo de manuten??o do rolo também s?o muito caros. Portanto, as vantagens e desvantagens técnicas e econ?micas devem ser totalmente ponderadas para decidir se o uso deve ser fundido ou forjado, ligado ou n?o. O material único é material composto.

5. Rolo de carboneto

O anel de rolo de carboneto (também chamado anel de rolo de carboneto de tungstênio) refere-se a um rolo feito do método de metalurgia do pó usando carboneto de tungstênio e cobalto como materiais. Os rolos de metal duro est?o disponíveis nos rolos monobloco e combi. Desempenho superior, qualidade estável, alta precis?o do produto, boa resistência ao desgaste e alta resistência ao impacto.

Com a concorrência cada vez mais acirrada no mercado de qualidade e pre?o dos produtos siderúrgicos, as empresas siderúrgicas est?o constantemente atualizando suas próprias tecnologias de equipamentos para aumentar continuamente a velocidade de lamina??o dos laminadores; ao mesmo tempo, como reduzir o número de paradas de laminadores e aumentar ainda mais a taxa efetiva de opera??o dos laminadores Torne-se um tópico importante para os engenheiros de a?os laminados. O uso de materiais em rolo com maior vida útil é um dos meios importantes para atingir esse objetivo.

Os rolos de carboneto têm sido amplamente utilizados na produ??o de varas, fio-máquina, vergalh?es e tubos de a?o sem costura devido à sua boa resistência ao desgaste, dureza vermelha de alta temperatura, resistência à fadiga térmica e alta resistência, o que melhora significativamente a taxa de opera??o efetiva do moinho. De acordo com as diferen?as no ambiente de trabalho de cada rolo de rack, vários tipos de anéis de metal duro foram desenvolvidos.

6. História dos rolos de carboneto cimentado

Rolo de carboneto

Ring It was born in 1909 after the birth of powder metallurgy technology with the development of the metal processing industry. Since the introduction of the carbide drawing dies in Germany in 1918, it has stimulated the study of hard alloys in various countries. Rolls for various applications have also appeared one after another. However, a large number of applications of cemented carbide rolls are after 1960. In 1964, Morgen’s first high-speed twistless wire mill was launched, which increased the wire finishing speed by a factor of four. Because the finishing rolling mill is working under high speed and high stress, the wear resistance of the cast iron roll and the tool steel roll is poor, the life of the rolling groove is short, the loading and unloading of the roll is very frequent, and the efficiency of the rolling mill is affected, and the finishing rolling production is not suitable. The requirements were replaced by the combined cemented carbide roll. There are more than 200 sets of Morgan-type rolling mills in the world, which consume hundreds of tons of cemented carbide rolls.

7. Desempenho do rolo de carboneto

O rolo de liga dura tem alta dureza e seu valor de dureza muda pouco com a temperatura. O valor da dureza a 700 ° C é 4 vezes o do a?o de alta velocidade; módulo de elasticidade, resistência à compress?o, resistência à flex?o e condutividade térmica também s?o 1 vezes mais que o a?o para ferramentas. Devido à alta condutividade térmica do rolo de liga dura, o efeito de dissipa??o de calor é bom e o tempo para a superfície do rolo estar em alta temperatura é curto, de modo que o tempo de rea??o de alta temperatura do rolo com impurezas prejudiciais a água de resfriamento é curta. Portanto, o rolo de liga dura é mais resistente à corros?o e à fadiga a frio e calor do que o rolo de a?o para ferramentas.

Os rolos de metal duro s?o desenvolvidos com base em ferramentas de metal duro. Eles s?o baseados em compostos metálicos refratários (WC, TaC, TiC, NbC, etc.) e metais de transi??o (Co, Fe, Ni). Fase de liga??o, um material de ferramenta cermet preparado por metalurgia do pó. Possui uma série de excelentes propriedades, como alta dureza, alta dureza vermelha e alta resistência ao desgaste. às vezes, para obter resistência à corros?o, adicione uma certa quantidade de níquel, cromo e outros elementos.

O desempenho do rolo de metal duro está relacionado ao conteúdo do metal da fase de liga??o e à fase da matriz, ao tamanho das partículas de carboneto de tungstênio. O conteúdo diferente do aglutinante e o tamanho de partícula de carboneto de tungstênio correspondente formam diferentes graus de carboneto. Os graus de carboneto cimentado serializados foram desenvolvidos para diferentes graus. O carboneto de tungstênio é responsável por aproximadamente 70% a 90% da composi??o total em carbonetos cimentados e seu tamanho médio de partícula é de 0,2 a 14 μm. Se o conteúdo do aglutinante metálico for aumentado ou o tamanho das partículas do carboneto de tungstênio for aumentado, a dureza do metal duro diminui e a tenacidade aumenta. A resistência à flex?o dos rolos de metal duro pode atingir mais de 2200 MPa, a resistência ao impacto pode atingir (4-6) × 106 J / m2, e a dureza Rockwell HRA é 78-90.

Os rolos de metal duro podem ser divididos em dois tipos: rolo de metal duro e rolo de metal duro composto. Todo o rolo de liga dura tem sido amplamente utilizado em pré-acabamento e acabamento de fresas de fio-máquina de alta velocidade (incluindo estruturas redutoras fixas e suportes de rolo de pitada). O rolo de metal duro composto é composto por metal duro e outros materiais e pode ser dividido em um anel de metal composto e um rolo sólido de metal duro. O anel de rolo composto de liga dura é montado no eixo do rolo; o rolo composto de carboneto sólido é usado para moldar o anel do rolo de carboneto diretamente no eixo do rolo para formar um todo, que é aplicado a um laminador com grande carga de rolamento.

8. Pesquisa e aplica??o de materiais em rolo de carboneto cimentado

Novo processo para fabrica??o de rolos de metal duro compostos

1. Anel de rolo de liga dura de composto de fundi??o

A fim de atender aos requisitos da moderna produ??o de lamina??o, um novo anel de rolo de carboneto compósito fundido (CIC, CAST IN CARBIDE). A técnica é fundir o anel de metal duro com uma luva interna de ferro fundido dúctil. O anel do rolo e o eixo do rolo s?o chaveados. Nesse sentido, o material de liga dura com dureza extremamente alta e excelente resistência ao desgaste na camada externa do anel de rolo composto é submetido à for?a de rolagem e o torque é transferido do ferro dúctil com excelente resistência e tenacidade na camada interna . Características estruturais dos rolos compostos CIC:

(1) O uso de uma camada composta aumenta a resistência e a tenacidade do anel de rolo e pode suportar grandes cargas de rolamento;

(2) O acoplamento entre o anel do rolo e o eixo do rolo adota o ajuste de interferência, o que resolve o problema de que a estrutura a frio é fácil de quebrar a chave e torna o processo de lamina??o mais estável;

(3) N?o há espa?o entre a superfície de contato do anel do rolo e o eixo do rolo, o que evita a deforma??o do anel do rolo devido à corros?o da superfície de contato causada pela água de resfriamento que contém impurezas.

O desenvolvimento da tecnologia de anel de rolo composto CIC fundido no local é uma nova combina??o de tecnologia de metalurgia do pó e tecnologia de fundi??o. é um grande avan?o na aplica??o da tecnologia de material resistente ao desgaste composto em rolos.

2. Anel de rolo de WC composto de metalurgia do pó

Essa tecnologia combina o anel de metal duro com um substrato de a?o com pós de Ni e Cr e os combina com a tecnologia de metalurgia do pó. O ponto principal do processo é primeiro compactar e sinterizar o pó de metal duro em um anel e depois moldar e sinterizar com um pó selecionado à base de a?o. Existe uma sólida conex?o metalúrgica entre o metal duro e a base de a?o. A chave do processo é dominar a temperatura de sinteriza??o de 1100-1200 ° C e as condi??es de press?o de 100-120 MPa, e os espa?os em branco sinterizados s?o sujeitos a desbaste, alívio de tens?o etc., e o carro final é ent?o moído e em forma.

Ao escolher materiais matriciais adequados, juntamente com processos e rela??es avan?ados, a tens?o residual entre o carboneto cimentado e o substrato de a?o no anel de rolo compósito pode ser muito baixa. Essa tecnologia de metalurgia do pó criou uma nova era na prepara??o de materiais em rolo.

Aplica??o de material de anel de rolo de liga dura

No processo de lamina??o a quente, o anel de rolo WC é submetido a alta temperatura, tens?o de lamina??o, corros?o a quente e carga de impacto. Comparado com os anéis de rolos WC produzidos no exterior, a pureza das matérias-primas utilizadas na produ??o dos anéis de rolos na China, a tecnologia de processamento e o desempenho dos anéis de rolos Ainda existe uma certa lacuna entre os indicadores e outros aspectos. A resistência ao desgaste do rolo durante o uso é baixa e o anel do rolo é facilmente quebrado. Com base no material comum de anel de rolo de liga dura, um anel de material LGM de gradiente foi desenvolvido usando um material de gradiente lubrificante e resistente ao desgaste Material de gradiente de lubrifica??o (LGM).

A tecnologia é a adi??o de enxofre e oxigênio a materiais comuns de metal duro para formar óxidos metálicos estáveis e sulfetos metálicos (Co3O4 e CoS, respectivamente) na superfície de substratos metálicos. Co3O4 e CoS têm boa lubrifica??o e resistência ao desgaste. Testes industriais de anéis de rolo LGM mostraram que os sulfetos e óxidos no material degradê podem reduzir o coeficiente de atrito durante o rolamento, melhorar significativamente o desempenho de lubrifica??o do anel de rolo sob alta temperatura e grandes condi??es de for?a de rolamento e reduzir as rachaduras transversais. A vida útil do anel de rolo é 1,5 vezes a do anel de rolo comum de liga dura, e pode reduzir a quantidade de retifica??o e o número de trocas de rolo, além de trazer benefícios econ?micos significativos.

Using the CIC technology, developed the world’s cemented carbide roll ring H6T with the least bonding phase, its bonding phase content is only 6 %, while the hardness and wear resistance is significantly higher than the common brand alloy, especially the wear resistance increased by 50% When used on the finished frame and finished product front frame, the roll life is 2 times that of the common brand of hard alloy; it can solve the problem of changing the roll together with the finished frame and the finished frame, which can significantly reduce the change of groove. , change the number of rollers, thereby increasing the effective operating rate of the mill.

O anel de rolo de carboneto compósito CIC tem sido usado em laminadores de fio-máquina (médio ou pré-acabamento), laminadores de barras (médio e fino), laminadores de perfil pequeno (a?o quadrado, a?o soldado hexagonal, a?o plano, a?o angular, etc.) e três aplica??o de sistema de moinho de rolos (como barra KOCK, redutor de tubo sem costura de a?o). Quando o anel de rolo compósito de liga dura é usado no suporte de acabamento de um laminador de fio-máquina de alta velocidade ou de um pequeno laminador de barras, sua quantidade de lamina??o de uma ranhura é 10 vezes a dos rolos de ferro fundido comuns, e cada quantidade de moagem é apenas fundida ferro. Portanto, de 1/3 a 1/2 do rolo, em compara??o com o rolo de ferro fundido convencional, a quantidade total de rolo do rolo composto é de 20 a 30 vezes a do rolo comum. Quando usado em uma estrutura redutora de tens?o de tubo de a?o sem costura de 3 rolos e estrutura de eleva??o de tubo, em compara??o com o rolo redutor de tens?o de ferro fundido convencional, ao rolar um tubo de diametro maior, a quantidade de lamina??o de ranhura única do rolo composto é 20 vezes maior que a de o rolo de ferro fundido e, ao rolar o tubo de a?o de menor diametro, a quantidade de lamina??o de ranhura única do rolo composto é 40 vezes a do rolo de ferro fundido comum, e a qualidade do produto acabado e a precis?o dimensional do tubo de a?o s?o notavelmente aprimoradas.

In order to solve the problems existing in the alloy tool steel and hard alloy roll materials used in the production of threaded steel wires, a cemented carbide GW30 was developed between the alloy tool steel and the cemented carbide. After forging, machining and heat treatment, the “bridging” phenomenon of carbides in the alloy was weakened, and the flexural strength and impact toughness of the material reached 2672 MPa and 18.0 J/cm2, respectively, which could prevent early brittle failure of the rolls. At the same time, the wear resistance of the hard phase in the hard alloy is fully utilized.

Sob a condi??o de que a tenacidade do rolo seja mantida, a superfície do rolo é tratada com boroniza??o, de modo que a camada boronizada esteja firmemente ligada ao substrato de a?o e a superfície da liga seja fixa. A microestrutura e as propriedades tendem a ser consistentes, de modo que a resistência ao desgaste da liga seja melhorada ainda mais. Os resultados dos testes industriais mostram que a vida útil do rolo é mais de dez vezes a do a?o-ferramenta de liga, e os benefícios econ?micos s?o significativos.

9. Problemas que existem

Nos últimos anos, o rolo de metal duro tem sido amplamente utilizado na produ??o de a?o por seu excelente desempenho. No entanto, os seguintes problemas ainda existem na produ??o e uso de rolos de liga dura:

(1) Pesquisa e desenvolvimento de um novo tipo de material de eixo de rolo composto de metal duro. Como a indústria de lamina??o constantemente aumenta as demandas novas e mais altas dos rolos, os materiais convencionais dos eixos de rolo de ferro dúctil n?o ser?o capazes de suportar maiores for?as de lamina??o e transmitir mais torque. Para isso, é necessário desenvolver rolos compostos de metal duro de alto desempenho. Material do eixo do rolo.

(2) No processo de fabrica??o do rolo compósito, a tens?o térmica residual causada pela incompatibilidade de expans?o térmica entre o metal da camada interna e o metal duro da camada externa deve ser reduzida ou eliminada o máximo possível. A tens?o térmica residual do metal duro é um fator chave que influencia a vida útil do rolo compósito. Portanto, a diferen?a no coeficiente de expans?o térmica entre o metal interno e o metal duro externo deve ser o menor possível. Ao mesmo tempo, o calor residual do anel do rolo deve ser considerado. A possibilidade de tratamento térmico do estresse.

(3) Como a for?a de rolagem, o momento de rolagem e a condutividade térmica de diferentes suportes s?o diferentes, diferentes graus de rolos de metal duro devem ser utilizados. No processo de projeto de materiais de rolo de liga dura, é necessário garantir a correspondência razoável da resistência, dureza e resistência ao impacto dos rolos. Um banco de dados de diferentes propriedades dos materiais de liga deve ser estabelecido para otimizar o design do material do rolo.

(4) No processo de lamina??o, o desgaste do rolo de metal duro n?o é afetado apenas por condi??es externas, como temperatura, press?o de rolamento e carga de choque térmico, mas também devido a fatores internos da fase difícil do WC e da fase de uni?o. Co-Ni-. Existem rea??es físicas e químicas bastante complexas entre o Cr. Isso torna a situa??o de desgaste mais complicada. Para esse fim, a pesquisa sobre o mecanismo desse aspecto deve ser fortalecida.

10. Conclus?o

Na lamina??o de arame e barra, o uso de anéis de rolo de metal duro para substituir os tradicionais rolos de ferro fundido e a?o de liga mostrou muitas vantagens. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de fabrica??o de rolos e da tecnologia de uso, o uso do rolo de metal duro continuará a se expandir. Seu papel no processamento de lamina??o se tornará cada vez mais importante e suas perspectivas de aplica??o também ser?o muito amplas.