Macchina per laminazione a caldo, lato di lavoro, blocco di rulli del laminatoio a caldo

Macchina per laminazione a caldo, blocco albero del rullo di lavoro laterale del laminatoio 

(Adatto per linee di produzione di laminazione a caldo di lamiere e nastri/profilati in acciaio)

1,Scenari applicativi

1. Funzioni principali

Posizionamento dei rulli e trasmissione della forza:

Mantenere la stabilità del rullo di lavoro sotto l'azione della forza di laminazione (massimo 30MN) e della forza di flessione (± 1000kN)

Sopportare il carico d'impatto istantaneo dell'acciaio mordente (coefficiente d'impatto 2,0-3,5)

Gestione termica:

Lavorando in un ambiente con temperatura di rotazione di 400-800 ℃, la temperatura superficiale istantanea può raggiungere 300-450 ℃

Necessità di resistere allo stress termico periodico (>10 ⁵ cicli/anno)

2. Condizioni di lavoro tipiche del blocco albero mulino

Carico meccanico: sollecitazione di contatto Hertz 1000-1500 MPa, carico di vibrazione torsionale (la velocità critica dovrebbe essere inferiore a 1,5-2,5 volte la velocità di lavoro)

Ambiente di usura: particelle abrasive di ossido di ferro (HV800-1100) + deposizione di carbonizzazione ad alta temperatura del lubrificante di rotolamento

Selezione del materiale e ottimizzazione del blocco dell'albero del laminatoio a rulli di lavoro

1. Materiale di base

Grado del materiale, vantaggi principali, scenari applicabili

Laminatoio per piastre larghe e spesse in acciaio 50CrMoV con resistenza alle alte temperature (σ 0,2 ≥ 650 MPa a 500 ℃) (corpo del rullo >3m)

Prestazioni di fatica a basso ciclo (Nf ≥ 5000 volte a Δ ε t=1%) di nastri di acciaio ad alta resistenza 38CrNiMoV durante la laminazione

Acciaio inossidabile laminato a caldo H13 con resistenza alle cricche migliorate al calore (conduttività termica 24 W/m·K)

2. Tecnologie chiave di rinforzo

Superficie di accoppiamento del cuscinetto:

Tempra laser (profondità dello strato di tempra 2-3 mm, HRC54-58)

Spruzzatura al plasma WC-10Co4Cr (porosità <0,8%)

Zona di collegamento filettato: trattamento di boronizzazione (strato Fe2B 50-80 μm)

3. Applicazioni di materiali innovativi

Asse funzionale del gradiente:

Nucleo: 25Cr2MoV (elevata tenacità)

Superficie: Stellite 21 (resistente all'usura ad alta temperatura)

Saldatura per diffusione mediante pressatura isostatica a caldo (HIP)

3. Sistema di trattamento termico

Tempra sotto vuoto: 1020 ℃ × 3 ore (raffreddamento con azoto)

Doppio rinvenimento: 560 ℃× 4h+520 ℃× 6h (raffreddato ad olio)

Trattamento di stabilizzazione: raffreddamento profondo (-120 ℃ × 8 ore) + invecchiamento (250 ℃ × 24 ore)

4. Rinforzo superficiale

Elaborazione composita:

Pallinatura (forza Almen 0,4-0,45 mmN)

Solforazione ionica (strato di FeS 1-2 μm)

Testurizzazione laser (Sa=3–5 μm)

*Processi chiave:

Rettifica a temperatura costante della posizione del cuscinetto (refrigerante 20 ± 1 ℃)

Lavorazione elettrochimica del raccordo di transizione (precisione dell'angolo R ± 0,05 mm)*

Parametri tipici diBlocco albero del laminatoio a rulli di lavoro

Requisiti per gli indicatori dei parametri

Tolleranza del diametro dell'asse di φ 320 ± 0,008 mm

Velocità di scorrimento ad alta temperatura ≤ 1 × 10 ⁻⁷%/h (500 ℃/200 MPa)

Accelerazione delle vibrazioni ≤ 4,5 m/s² (ISO 10816-8)

La vita utile di questo albero in un laminatoio a caldo è di 2-3 anni (con una capacità di laminazione annua di 1,5-2 milioni di tonnellate) e può essere estesa a 5 anni utilizzando materiali a gradiente. La percentuale di guasti per fatica termica è superiore al 60% e l'attuale ricerca e sviluppo si concentra sui rivestimenti nanostrutturati a barriera termica.