Dans le cœur tonitruant d'un rouleau, où l'acier chauffé au rouge est façonné et transformé, chaque composant a un but. Parmi les plus critiques figurent les rouleaux de travail - les cylindres massifs qui contactent directement et déforment le métal. Un observateur passionné remarquera un schéma distinct: les rouleaux robustes et souvent fortement marqués dans les stands de brouillage initiaux diffèrent des rouleaux élégants et polis dans les stands de finition finaux. Ce n'est pas par accident. L'utilisation répandue de fermer en fonte Dans les stands de brouillage, par opposition aux stands de finition, est un choix délibéré enraciné dans les propriétés des matériaux fondamentaux, l'efficacité économique et les exigences spécifiques de chaque étape du processus de roulement.
Un rouleau est une série de supports, chacun contenant une paire de rouleaux de travail, qui réduisent progressivement l'épaisseur d'une dalle métallique.
Le bravo se dresse: Ce sont les premiers stands que les rencontres matérielles. Leur travail principal est de décomposer un grand lingot, souvent rectangulaire, un lingot ou une dalle en une barre ou une bande plus gérable. Cette étape implique des réductions massives de l'épaisseur, des charges mécaniques élevées et des températures extrêmes. Le but ici n'est pas une finition de surface parfaite, mais une déformation plutôt efficace et puissante pour établir le profil et les dimensions de base.
La finition se dresse: Situés en aval, ces stands reçoivent la barre pré-formée du moulin à ébourignage. Leur rôle est la précision. Ils appliquent des réductions plus légères et plus contrôlées pour atteindre la précision dimensionnelle finale, les propriétés mécaniques et, surtout, une finition de surface de haute qualité sur le produit.
Cette division du travail dicte des exigences très différentes pour les rouleaux utilisés dans chaque section.
La fonte, en particulier les grades avec du graphite nodulaire, est le matériau de choix pour brouiller représente plusieurs raisons clés liées à ses propriétés inhérentes.
1. Résistance supérieure aux chocs thermiques et à la fissuration
Les stands de brouillage fonctionnent dans un environnement thermiquement brutal. Un rouleau à température ambiante refroidi par eau mord en permanence dans le métal brillant à plus de 1 000 ° C. Cela crée un chauffage intense et localisé sur la surface du rouleau, suivi d'un refroidissement rapide des pulvérisations d'eau. Ce chauffage et le refroidissement cycliques génèrent d'énormes contraintes thermiques.
La fonte excelle ici. Sa teneur élevée en carbone, présente en grande partie comme des flocons ou des nodules de graphite gratuits, lui donne deux avantages:
Le graphite agit comme un réseau de «fissures» internes ou de vides. Cette structure perturbe intrinsèquement le chemin d'une fissure thermique de propagation, émoussant sa pointe et l'empêchant de se propager suffisamment profondément pour provoquer une panne de rouleau catastrophique.
Le graphite améliore la conductivité thermique. Il aide à dissiper une partie de la chaleur de surface intense dans le noyau du rouleau, en réduisant le gradient thermique et la contrainte associée.
Un rouleau en acier forgé, bien que plus dur, est plus homogène et fragile sous ces cycles thermiques. Il est beaucoup plus susceptible de développer des «fissures de feu» - un réseau de petites fissures de surface qui peuvent rapidement approfondir et conduire à l'écaillage (des morceaux de la surface de rouleau se brisent).
2. Résistance à l'usure exceptionnelle à des températures élevées
L'abrasion sévère de la dalle épaisse et recouverte de l'échelle rugueuse porterait rapidement un matériau plus doux. Des éléments d'alliage comme le nickel, le chrome et le molybdène sont ajoutés à la fonte pour former des carbures durs (par exemple, des carbures de chrome) dans la matrice métallique. Ces carbures fournissent une surface robuste et résistante à l'usure qui peut résister aux conditions abrasives du processus de brouillage pendant de longues périodes, garantissant un espace de rouleau cohérent et un contrôle dimensionnel de la barre rugueuse.
3. Capacité d'amortissement inhérente
Les inclusions de graphite dans la microstructure de la fonte lui donnent une capacité d'amortissement élevée. Cela signifie qu'il peut absorber l'énergie vibratoire. Dans le processus de brouillage, où les piqûres peuvent être inégales et que les charges ressemblent à un choc, cet amortissement réduit le bavardage et les vibrations, conduisant à un processus de roulement plus stable et à un chargement moins dynamique sur la machinerie du moulin.
Bien que les propriétés de la fonte sont idéales pour la phase de brouillage, elles deviennent des responsabilités dans les stands de finition. Les priorités passent de la force brute et de la durabilité à la précision et à la finition de surface.
1. L'incapacité à réaliser une finition miroir
Les inclusions très graphites qui fournissent en fonte avec sa résistance aux chocs thermiques sont sa chute de la qualité de la surface. Lorsqu'un rouleau en fonte est utilisé pour transmettre une surface finale, les particules de graphite peuvent déchirer ou enduire les pressions élevées et localisées des réductions finales finales. Cela crée des imperfections microscopiques sur la surface de la bande d'acier. Pour de nombreux produits de grande valeur comme les panneaux de carrosserie extérieurs automobiles ou les extérieurs d'appareil, cela est inacceptable. La surface doit être pratiquement impeccable.
2. Raideur et dureté inférieures
Les supports de finition nécessitent une précision dimensionnelle extrême, souvent dans les microns. Les rouleaux en acier forgés, avec leur microstructure plus fin et plus homogène, possèdent une rigidité plus élevée (module d'élasticité) que la fonte. Ils dévient moins sous la charge de roulement, maintenant un espace de rouleau plus cohérent et précis sur toute la largeur de la bande. De plus, bien que la fonte soit dure, les rouleaux en acier forgés avancés peuvent être traités pour atteindre des niveaux de dureté encore plus élevés et plus uniformes, ce qui est essentiel pour résister à l'usure plus raffinée dans la finition et pour conserver une surface polie.
3. La demande d'une «morsure propre»
En finition, la surface de rouleau doit être parfaitement lisse pour transférer une finition en forme de miroir vers l'acier. Les rouleaux en acier forgés peuvent être broyés vers une finition de surface très fine et la maintenir à travers leur campagne. Un rouleau en fonte, avec sa structure hétérogène, ne peut pas être poli au même niveau ou le maintenir de manière cohérente sous les pressions roulantes du support de finition.
| Propriété | Rouleaux en fonte (pour rugueux) | Rouleaux en acier forgé (pour la finition) |
| Résistance aux chocs thermiques | Excellent (Graphite émoute les fissures) | Pauvre (sujet à la fissuration du feu) |
| Résistance à l'usure | Excellent (carbures durs) | Supérieur (Plus dur, plus uniforme) |
| Capacité d'amortissement | Haut (Stable sous les charges de choc) | Inférieur |
| Qualité de finition de surface | Pauvre (graphite provoque des défauts) | Excellent (Peut être modéré par le miroir) |
| Raideur (rigidité) | Inférieur (More deflection) | Hauter (ECS de rouleau précis) |
| Coût économique | Généralement plus bas | Généralement plus élevé |
La division du travail dans une rouleuse est un chef-d'œuvre de l'optimisation industrielle. L'utilisation de rouleaux en fonte dans les supports de brouillage est une stratégie pragmatique et très efficace. Il tire parti de la ténacité supérieure du matériau, de la résistance aux chocs thermiques et des caractéristiques d'usure pour résister à la phase la plus punissante de l'opération, toutes à un coût compétitif. Utiliser un rouleau en acier forgé plus cher et moins robuste ici serait inefficace et entraînerait une défaillance prématurée de roulis.
Inversement, exigeant l'impossible de la fonte dans les peuplements de finition - une surface parfaite et une rigidité suprême - compromettrait la qualité du produit final. Le passage aux rouleaux en acier forgés pour les supports finaux est un investissement nécessaire dans la précision, la qualité et la perfection de surface.
En fin de compte, l'utilisation cohérente des rouleaux en fonte dans les supports de brouillage témoigne d'un principe d'ingénierie simple et durable: sélectionnez le matériau dont les propriétés sont les mieux adaptées aux exigences fonctionnelles spécifiques de la tâche. C'est un choix qui garantit à la fois la fiabilité robuste requise pour démarrer le processus et la précision exquise nécessaire pour la terminer.
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