Anneaux de rouleau en acier coulé: composants clés dans les applications industrielles

En tant que composant clé de nombreux équipements mécaniques dans la production industrielle, Bague de rouleau en acier Jouez un rôle irremplaçable dans divers processus de roulement. La qualité de leurs performances affecte directement la qualité des produits, l'efficacité de la production et la stabilité opérationnelle de l'équipement. Du traitement des métaux à la production de matériaux de construction, les anneaux de rouleau en acier sont largement utilisés dans de nombreux domaines et sont l'un des composants de base importants pour promouvoir le développement de l'industrie moderne. ​

1. Qu'est-ce qu'un anneau de rouleau en acier coulé? ​

(1) Définition

Un anneau en acier coulé est un composant en forme de bague en matériau en acier coulé, généralement installé sur des équipements tels que des rouleaux. Le matériau en acier coulé est un matériau en acier avec du fer et du carbone comme composants principaux et une certaine quantité d'éléments d'alliage. L'anneau de rouleau est obtenu par processus de coulée pour obtenir une forme spécifique. Par rapport aux anneaux de rouleau en d'autres matériaux, les anneaux de rouleau en acier ont des avantages de performances uniques. ​

(2) Caractéristiques structurelles

Les anneaux de rouleau en acier ont généralement une épaisseur relativement uniforme, et leurs diamètres intérieurs et extérieurs sont déterminés en fonction de l'équipement réel utilisé et des exigences de traitement. La forme transversale de l'anneau de rouleau est généralement rectangulaire, mais dans certains scénarios d'application spéciaux, il est également conçu avec un contour spécial pour répondre aux exigences de roulement spécifiques. Par exemple, dans certains processus de roulement de haute précision, les surfaces de diamètre intérieur et externe de l'anneau à rouleaux peuvent avoir un traitement spécial pour assurer la précision dimensionnelle et la qualité de surface pendant le processus de roulement. ​

2. Caractéristiques des anneaux à rouleaux en acier coulé

(1) Haute résistance et ténacité

Le matériau en acier coulé lui-même a une résistance élevée, ce qui permet à l'anneau à rouleau en acier coulé de résister à de grandes forces de roulement sans déformation ni fracture. Dans le même temps, l'ajout approprié d'éléments d'alliage et le processus de traitement thermique raisonnable donne à l'anneau de rouleau une bonne ténacité, afin qu'elle puisse maintenir l'intégrité structurelle lorsqu'elle est soumise à des charges d'impact. Cette combinaison de résistance élevée et de ténacité assure le fonctionnement stable de l'anneau à rouleau dans des conditions de travail complexes. Par exemple, dans le processus de roulement rugueux des billettes en acier à grande échelle et des rouleaux de rouleaux de faisceau, les anneaux à rouleaux en acier coulés doivent résister à une pression de roulement et à une force d'impact énorme. Leur résistance élevée et leur ténacité les rendent compétents pour cette tâche. ​

(2) une bonne résistance à l'usure

Pendant le processus de roulement, il y a une forte friction entre l'anneau à rouleau et le matériau roulé, donc la résistance à l'usure est l'un des indicateurs importants des performances du cycle de rouleau. Les anneaux à rouleaux en acier forment une matrice avec une bonne résistance à l'usure en optimisant la composition et la microstructure en alliage. Certains anneaux à rouleaux en acier coulé contiennent également des phases de renforcement telles que les carbures à forte dureté, ce qui améliore encore leur résistance à l'usure en surface. Par rapport aux anneaux à rouleaux en d'autres matériaux, les anneaux à rouleaux en acier peuvent maintenir un fonctionnement stable pendant une période plus longue dans les mêmes conditions de travail, réduire la fréquence de remplacement causée par l'usure et réduire les coûts de production. Par exemple, les anneaux à rouleaux en acier à chrome élevé utilisés dans le support de brouillard de la rouleau à roulettes chauds ont une excellente résistance à l'usure et peuvent augmenter le volume de roulement de plus du double des rouleaux en d'autres matériaux. ​

(3) Résistance aux fissures thermiques ​

Pendant le processus de roulement, l'anneau à rouleaux se réchauffera rapidement en raison du contact avec la pièce roulée à haute température et se refroidira rapidement pendant le processus de refroidissement. Ce changement de température fréquent peut facilement provoquer des fissures thermiques dans le cycle à rouleau. Les anneaux à rouleaux en acier ont une bonne résistance aux fissures thermiques grâce à une conception raisonnable en alliage et à un processus de traitement thermique. Par exemple, certains anneaux à rouleaux en acier à base de chrome ont une bonne résistance aux fissures thermiques en raison de la teneur en carbure faible dans leur structure matricielle et de l'enrichissement des éléments de chrome, ce qui les rend capables de travailler de manière stable dans des environnements à haute température tels que le support de broyage de la bûcheron.

(4) Machinabilité et personnalisabilité

Les matériaux en acier coulé ont une bonne machinabilité et peuvent être transformés en anneaux à rouleaux de différentes formes et tailles à travers divers processus tels que la coulée, le forgeage et l'usinage pour répondre aux besoins de différents équipements et processus. Dans le même temps, selon des exigences d'utilisation spécifiques, les anneaux de rouleaux avec des propriétés spécifiques peuvent être personnalisés en ajustant la composition chimique et le processus de traitement thermique de l'acier à moulage. Par exemple, pour certains scénarios d'application avec des exigences spéciales pour la dureté et la ténacité, les anneaux à rouleaux en acier coulés peuvent obtenir des indicateurs de performance idéaux en ajoutant des éléments en alliage spécifiques et en optimisant le processus de traitement thermique. ​

3. Champs d'application des anneaux à rouleaux en acier coulé

(1) Industrie sidérurgique

Processus de roulement à chaud: Dans le processus de production de la bande, acier, barres et fils à chaud, les anneaux à rouleaux en acier coulés sont largement utilisés dans divers liens tels que le roulement rugueux, le roulement intermédiaire et la finition. Dans l'unité de roulement continu à bande chaude à chaud, les anneaux à rouleaux en acier coulé du support de roulement rugueux doivent résister à une énorme force de roulement et à une température élevée. Leur résistance à haute résistance, leur résistance à l'usure et leur résistance à la fissuration thermique garantissent la stabilité du processus de roulement et fournissent des billettes qui répondent aux exigences de tolérance dimensionnelle pour l'unité de finition. Dans le roulement des sections et des barres et des fils en acier, la haute précision et la stabilité des rouleaux en acier coulée contribuent à garantir la précision dimensionnelle et la qualité de surface des produits. ​

Processus de roulement à froid: Dans le processus de roulement à froid, les rouleaux en acier coulés jouent également un rôle important. Le roulement à froid a des exigences extrêmement élevées pour la qualité de la surface et la précision dimensionnelle des rouleaux. Grâce à l'usinage de précision et aux processus spéciaux de traitement thermique, les rouleaux en acier coulés peuvent répondre aux exigences du processus de roulement à froid et assurer la qualité de haute qualité des produits à froid. Par exemple, dans la production de plaques minces roulées à froid, la haute précision et une bonne résistance à l'usure des rouleaux en acier coulée rendent la surface des plaques minces roulées lisses et la précision dimensionnelle élevée. ​

(2) l'industrie des matériaux de construction ​

Production de ciment: Dans le processus de production de ciment, les rouleaux en acier coulés sont utilisés dans un équipement de meulage de clignoteur de ciment. Le broyage du clinker de ciment nécessite une grande force de broyage. La résistance élevée et l'usure des rouleaux en acier coulée leur permettent de maintenir un état de travail stable pendant le processus de broyage long, d'améliorer l'efficacité du broyage et de réduire les coûts de maintenance des équipements. ​

Fabrication de verre: dans l'industrie de la fabrication de verre, les rouleaux en acier coulés sont utilisés dans l'équipement de formation et de transformation du verre. Par exemple, dans le processus de roulement de verre, la haute précision et la stabilité des rouleaux en acier coulée peuvent assurer l'uniformité de l'épaisseur du verre et de la planéité de surface et améliorer la qualité des produits en verre. ​

(3) l'industrie des métaux non ferreux

Roulement en aluminium: Dans le processus de roulement en aluminium, les rouleaux en acier coulés sont utilisés pour produire des plaques en aluminium, des bandes d'aluminium, des feuilles en aluminium et d'autres produits. L'aluminium est doux, mais la qualité de la surface et la précision dimensionnelle des rouleaux sont également très élevées pendant le processus de roulement. Les rouleaux en acier coulés peuvent répondre aux exigences du roulement en aluminium grâce à une technologie de traitement et de traitement de surface spéciales pour produire des produits en aluminium de haute qualité. Par exemple, dans le roulement en aluminium, la haute précision et la surface de rugosité basse des rouleaux en acier coulée aident à produire un papier d'aluminium de qualité extrêmement mince et stable. ​

Traitement du cuivre: Dans l'industrie du traitement du cuivre, les rouleaux en acier coulés sont utilisés dans le processus de roulement des barres de cuivre, des plaques de cuivre, des tubes en cuivre et d'autres produits. Le roulement des matériaux de cuivre a des exigences élevées pour la résistance à l'usure et l'anti-adhésion de l'anneau à rouleau. En optimisant la composition en alliage et le processus de traitement de surface, les anneaux à rouleaux en acier peuvent empêcher efficacement le cuivre d'adhérer à la surface de l'anneau à rouleaux pendant le processus de roulement, assurant la progression fluide du processus de roulement et la qualité de surface du produit.
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4. Processus de fabrication des anneaux à rouleaux en acier coulé

(1) sélection de matières premières

La matière première pour la fabrication des anneaux à rouleaux en acier coulé est principalement en acier coulé. Les matériaux en acier coulé avec différentes compositions sont sélectionnés en fonction des différentes exigences de performance. De manière générale, la teneur en carbone en acier coulé se situe entre 0,4% et 1,3% et contient des éléments en alliage tels que le chrome, le nickel, le molybdène et le vanadium. Par exemple, pour les anneaux à rouleaux qui nécessitent une résistance à haute résistance et à l'usure, les matériaux en acier coulé contenant des éléments en alliage plus élevés tels que le chrome et le molybdène seront sélectionnés; Alors que pour les anneaux à rouleaux qui nécessitent une bonne ténacité, la proportion d'éléments d'alliage sera correctement ajusté. Lors de la sélection des matières premières, il est également nécessaire de contrôler strictement la qualité des matières premières pour garantir que leur pureté et leur composition répondent aux exigences de conception.

(2) processus de coulée

Casting intégral: la plupart des anneaux à rouleaux en acier coulé adoptent un processus de coulée intégral. Le processus de coulée intégral traditionnel adopte la méthode de suspension de sable froid et de versement du fond sur le corps à rouleau. Pendant le processus de coulée, le liquide en acier fondu fondu est injecté dans le moule pré-préparé. Le moule adopte généralement la méthode de suspension de sable froid pour contrôler le processus de solidification de la coulée et obtenir de bonnes propriétés organisationnelles. Avec le développement de la technologie, la plupart des processus de coulée sont désormais passés de la suspension du sable froid au revêtement de pulvérisation froide. Cette méthode peut mieux contrôler la structure de la qualité de la surface et de la solidification de la coulée. Dans le même temps, afin d'assurer l'effet de compensation de retrait de la coulée, la compensation de rétrécissement de la colonne montante adopte un processus de chauffage électrique pour améliorer la qualité de la coulée. ​

Coulage composite: Dans certains cas, avec des exigences spéciales, un processus de coulée composite est utilisé pour fabriquer des anneaux à rouleaux en acier coulé. Le processus de coulée composite consiste à combiner des matériaux en acier coulé de différentes compositions à travers une méthode de coulée spécifique afin que l'anneau à rouleau ait une couche de travail et un noyau avec différentes propriétés. Par exemple, la couche intérieure peut utiliser des matériaux en acier coulé pour améliorer la ténacité, et la couche externe peut utiliser des matériaux en acier coulé contenant des carbures de dureté élevée pour améliorer la dureté et la résistance à l'usure. Le processus de coulée composite peut donner un jeu complet aux avantages de différents matériaux et améliorer les performances complètes de l'anneau à rouleau.

(3) processus de traitement thermique

Température normalisée: Pour les rouleaux en acier de coulée en alliage général, la structure matricielle est généralement contrôlée pour être le troptier et le troie trempé à travers le processus de traitement thermique de température normalisant. La normalisation peut affiner les grains et améliorer la résistance et la ténacité du matériau, tandis que la température peut éliminer la contrainte interne générée pendant le processus de normalisation, stabiliser la structure et améliorer les performances complètes du matériau. ​

Recuit sphéroïdisant: Dans certains cas, les anneaux de rouleau en acier doivent être recuits sphéroïdinés. Le recuit sphéroïdissant est principalement pour améliorer les performances de coupe du rouleau, améliorer l'efficacité de coupe et préparer la structure correspondante pour le traitement de l'extinction ultérieur. Le recuit sphéroïdissant modifie les carbures de la structure des flocons à la sphérique, c'est-à-dire que les carbures sphériques ou granulaires sont répartis uniformément sur la matrice de ferrite, formant une structure de perlite sphérique. ​

Diffusion et sphéroïdisation à haute température: avec l'amélioration du degré d'alliage du rouleau, afin d'améliorer davantage les performances de l'anneau de rouleau en acier coulé, le traitement thermique du rouleau a ajouté des moyens de processus tels qu'une diffusion et une sphéroïdisation à haute température. La diffusion à haute température peut rendre les éléments d'alliage plus uniformément répartis dans l'acier coulé, améliorant la cohérence des performances du matériau; Le traitement sphéroïdisant peut améliorer la morphologie et la distribution des carbures et améliorer la ténacité et l'usure de la résistance du matériau. ​

(4) Traitement et test

Usinage: L'anneau à rouleaux en acier coulé doit être usiné après le moulage pour atteindre la précision dimensionnelle et la qualité de surface requise par la conception. Le processus d'usinage comprend le virage, le broyage, le forage et d'autres processus. Grâce à l'équipement de traitement précis et au contrôle des processus, la précision dimensionnelle du diamètre intérieur, du diamètre extérieur, de l'épaisseur et d'autres dimensions de l'anneau à rouleaux est garantie pour répondre aux exigences standard, et la rugosité de surface de l'anneau à rouleau atteint la valeur spécifiée. ​

Test de performances: Afin d'assurer la qualité de l'anneau à rouleaux en acier coulé, des tests de performances stricts sont nécessaires. Les tests de performances comprennent les tests de dureté, l'analyse de la structure métallographique, les tests de performances mécaniques, etc. Les tests de dureté peuvent détecter si la dureté de la surface et à l'intérieur de l'anneau à roulettes répond aux exigences de conception; L'analyse de la structure métallographique peut observer la microstructure de l'acier coulé et déterminer s'il a des défauts; Les tests de performances mécaniques comprennent les tests de traction, les tests d'impact, etc., pour détecter les indicateurs de performances mécaniques tels que la résistance et la ténacité de l'anneau à rouleaux.

Détection des défauts: La détection des défauts est un élément important pour assurer la qualité des anneaux à rouleaux en acier. Il utilise principalement la détection des défauts à ultrasons, la détection de défaut de particules magnétiques et d'autres méthodes pour détecter s'il y a des fissures, des pores, des inclusions et d'autres défauts à l'intérieur de l'anneau à rouleaux. La détection des défauts peut détecter des problèmes de qualité potentiels dans le temps et éviter les défaillances de l'équipement et les accidents de sécurité causés par des défauts lors de l'utilisation.

5. Entretien et soins des anneaux à rouleaux en acier coulé

(1) inspection quotidienne

Inspection de l'apparence: Inspectez régulièrement l'apparence des anneaux à rouleaux en acier coulé pour observer s'il y a une usure de surface, des fissures, des peelings, etc. Si une légère usure est trouvée à la surface, elle peut être réparée par broyage approprié; Pour de graves problèmes tels que les fissures et les peelings, l'anneau à rouleaux doit être remplacé à temps pour éviter d'affecter la qualité de la production et la sécurité des équipements.

Inspection des dimensions: Mesurez régulièrement le diamètre intérieur, le diamètre extérieur, l'épaisseur et d'autres dimensions de l'anneau à rouleau en acier coulé, comparez-les avec les dimensions de conception d'origine et vérifiez s'il y a une déviation dimensionnelle. Si l'écart dimensionnel dépasse la plage admissible, il est nécessaire d'analyser la cause et de prendre des mesures correspondantes, telles que l'ajustement des paramètres de processus de roulement ou la réparation de l'anneau à rouleaux.

(2) Lubrification et refroidissement

Lubrification: Pendant le processus de roulement, afin de réduire le frottement entre l'anneau à rouleau et le matériau roulé, l'anneau à rouleaux doit être lubrifié. La sélection d'un lubrifiant approprié et l'adoption d'une méthode de lubrification raisonnable, telle que la lubrification par pulvérisation à l'huile, la lubrification de la brume à l'huile, etc., peut réduire efficacement le coefficient de frottement, réduire l'usure de l'anneau à rouleau et prolonger sa durée de vie. Dans le même temps, le système d'approvisionnement du lubrifiant doit être vérifié régulièrement pour assurer l'approvisionnement normal en lubrifiant. ​

Refroidissement: Étant donné qu'une grande quantité de chaleur est générée pendant le processus de roulement, l'anneau à rouleaux doit être refroidi pour empêcher l'anneau de rouleau de surchauffer et provoquer une dégradation des performances. L'anneau à rouleaux est généralement refroidi par le refroidissement par eau ou le refroidissement à l'air, et l'écoulement et la température du milieu de refroidissement sont contrôlés pour s'assurer que l'anneau à rouleaux fonctionne dans la plage de température appropriée. Dans le même temps, les impuretés et l'échelle du système de refroidissement doivent être nettoyées régulièrement pour assurer l'effet de refroidissement. ​

(3) Précautions de stockage

Prévention de la rouille: Si l'anneau à rouleaux en acier coulé doit être stocké pendant longtemps, il doit être à l'épreuve de la rouille. L'huile anti-rust peut être appliquée à la surface de l'anneau à rouleau ou des matériaux d'emballage anti-roustère peuvent être utilisés pour l'emballer pour empêcher la rouleau de rouleau de rouleau pendant le stockage. ​

Environnement de stockage: stockez l'anneau à rouleau en acier coulé dans un environnement sec et bien ventilé pour éviter l'humidité et la corrosion. Dans le même temps, l'anneau à rouleau doit être protégé contre l'impact et l'extrusion externes pour l'empêcher de déformation ou de dommages. ​

6. Tendances futures de développement

(1) Innovation matérielle

Avec le développement continu de la technologie industrielle, les exigences pour les performances des anneaux à rouleaux en acier coulé augmentent de plus en plus. À l'avenir, les matériaux des anneaux de rouleau en acier coulé se développeront dans le sens de hautes performances et de multifonction. D'une part, en optimisant davantage la composition en alliage et en développant de nouveaux matériaux en alliage, les propriétés complètes des anneaux de rouleau en acier coulé tels que la résistance, la ténacité, la résistance à l'usure et la résistance à la fissuration thermique seront améliorées; D'un autre côté, les matériaux aux propriétés spéciales, tels que les matériaux intelligents et les nanomatériaux, seront étudiés et appliqués pour donner aux anneaux de rouleau en acier de nouvelles fonctions pour répondre aux besoins d'application industrielle plus complexes et spéciaux. ​

(2) Optimisation du processus de fabrication

L'application de la technologie de fabrication avancée: à l'avenir, les technologies de fabrication avancées telles que l'impression 3D et la fabrication additive seront progressivement appliquées au processus de fabrication des anneaux de rouleau en acier. Ces technologies peuvent réaliser la fabrication rapide d'anneaux de rouleau de forme complexe, améliorer l'utilisation des matériaux et réduire les coûts de production. Dans le même temps, grâce à la technologie de conception et de simulation numérique, le processus de fabrication peut être contrôlé plus précisément et la stabilité de la qualité et des performances de l'anneau de rouleau peut être améliorée. ​

Développement du processus de fabrication verte: Avec l'amélioration continue de la sensibilisation à l'environnement, le processus de fabrication verte deviendra la tendance de développement de la fabrication de bagues en acier en acier. L'adoption des processus d'économie d'énergie et de réduction des émissions, tels que l'optimisation de la consommation d'énergie dans le processus de coulée et la réduction des émissions de déchets, peut réaliser un développement durable de la fabrication du cycle de rouleau en acier.

(3) l'intelligence et l'automatisation

Surveillance intelligente et diagnostic: à l'avenir, les anneaux à rouleaux en acier coulés seront équipés de capteurs intelligents pour surveiller l'état de travail des anneaux de rouleaux en temps réel, tels que la température, la pression, l'usure, etc. Grâce à l'analyse des données et aux algorithmes d'intelligence artificielle, le diagnostic précoce et la prédiction des défaillances des anneaux de rouleaux peuvent être performantes, des mesures de maintenance peuvent être prises dans le temps, les défaillances de l'équipement peuvent être perçues et une amélioration de l'efficacité et de l'efficacité peut être prise dans le temps, des défaillances de l'équipement peuvent être perçues et de l'efficacité de la sécurité. ​

Production et gestion automatisées: la production et la gestion automatisées seront réalisées dans la fabrication et l'utilisation d'anneaux à rouleaux en acier coulé. Les lignes de production automatisées peuvent améliorer l'efficacité de la production et assurer la cohérence de la qualité du produit; Les systèmes de gestion automatisés peuvent atteindre une surveillance en temps réel et une planification optimisée du processus de production et améliorer le niveau de gestion de la production des entreprises. ​

7. Conclusion

En tant que composant clé de la production industrielle, les anneaux à rouleaux en acier coulés ont été largement utilisés dans de nombreuses industries telles que l'acier, les matériaux de construction et les métaux non ferreux en raison de leur forte résistance, de leur bonne résistance à l'usure, de leur résistance à la fissuration thermique, de leur machinabilité et de leur personnalisation. Son processus de fabrication couvre plusieurs liens tels que la sélection des matières premières, la coulée, le traitement thermique, le traitement et les tests, et chaque lien a un impact important sur la qualité et les performances de l'anneau à rouleaux. Dans le même temps, un entretien et des soins raisonnables peuvent prolonger la durée de vie des anneaux de rouleaux en acier et réduire les coûts de production. Avec la progression continue des sciences et de la technologie, les anneaux de rouleaux en acier coulé inaugureront de nouvelles opportunités de développement dans l'innovation matérielle, l'optimisation des processus de fabrication, l'intelligence et l'automatisation, et fourniront un soutien plus puissant pour promouvoir le développement de haute qualité de l'industrie moderne. ​

Ce qui suit est un tableau de comparaison de performances de différents types d'anneaux à rouleaux en acier coulé: