กราไฟท์เหล็กม้วน: เกรด คุณสมบัติ และคู่มือการเลือกสำหรับโรงรีด

แท่นตัดหยาบที่ต้องม้วนเร็วเกินไปไม่เพียงแต่ทำให้ต้นทุนสิ้นเปลืองเพิ่มขึ้นเท่านั้น แต่ยังรบกวนกำหนดการแคมเปญทั้งหมดด้วย สำหรับโรงสีหน้าตัด โรงสีบาน และโรงสีแท่งที่ต้องลดปริมาณลงอย่างมากที่อุณหภูมิสูง การเลือกใช้วัสดุมีความสำคัญอย่างมาก ม้วนเหล็กกราไฟท์ ได้กลายเป็นโซลูชั่นยอดนิยมสำหรับตำแหน่งที่ต้องการความต้องการเหล่านี้ และด้วยเหตุผลที่ดี โครงสร้างจุลภาคของมันสามารถแก้ไขปัญหาหลายอย่างได้ในคราวเดียว

สิ่งที่ทำให้เหล็กกราไฟท์แตกต่างจากเหล็กหล่อมาตรฐาน

คุณลักษณะที่กำหนดของม้วนเหล็กกราไฟท์คือการมีอยู่ของอนุภาคกราไฟท์ทรงกลมละเอียดที่กระจายอยู่ภายในเมทริกซ์เหล็กเพิร์ลลิติก นี่ไม่ใช่เรื่องบังเอิญ — มันถูกออกแบบทางวิศวกรรม กราไฟท์ทำหน้าที่เป็นสารหล่อลื่นที่เป็นของแข็ง ช่วยลดแรงเสียดทานที่ส่วนต่อประสานของลูกกลิ้งและลดการยึดเกาะของเกล็ดเหล็กที่ถูกออกซิไดซ์กับพื้นผิวลูกกลิ้งอย่างมีนัยสำคัญ เพียงอย่างเดียวจะช่วยยืดอายุร่องและปรับปรุงคุณภาพพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ที่รีด

นอกเหนือจากการหล่อลื่นแล้ว เฟสกราไฟท์ยังช่วยเพิ่มการนำความร้อนอีกด้วย ความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการรีดแบบลดความเร็วสูงจะกระจายไปทั่วถังอย่างเท่าเทียมกันมากขึ้น ทำให้การไล่ระดับของอุณหภูมิพื้นผิวอยู่ในการตรวจสอบ ผลลัพธ์ที่ได้คือรอยแตกร้าวจากความร้อนน้อยลง ขนาดมีเสถียรภาพมากขึ้นภายใต้วงจรความร้อน และข้อกำหนดการระบายความร้อนด้วยน้ำที่รุนแรงน้อยลง ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบในทางปฏิบัติในโรงงานที่ปริมาณน้ำหล่อเย็นเป็นข้อจำกัด

เมื่อเปรียบเทียบกับม้วนกึ่งเหล็ก สมบัติทางกลจะใกล้เคียงกัน แต่เหล็กกราไฟต์ให้ความต้านทานการแตกร้าวจากความร้อนและความต้านทานการยึดเกาะในระดับออกซิเดชันได้ดีกว่าอย่างเห็นได้ชัด เมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กกลมชนิด Pearlitic มันมีความแข็งสูงกว่าและมีความแข็งแรงของโครงสร้างมากกว่าสำหรับการใช้งานในร่องลึก

สามเกรด สามช่วงการใช้งาน

ม้วนเหล็กกราไฟท์ไม่เหมือนกันทั้งหมด การเลือกเกรดขึ้นอยู่กับตำแหน่งขาตั้ง การลดการหมุน และความแข็งของชิ้นงาน ตารางด้านล่างสรุปองค์ประกอบทางเคมีและช่วงความแข็งของเกรดที่มีจำหน่ายทั่วไปทั้งสามเกรด:

เกรดทั้งสามเกรดผลิตขึ้นในเส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกตั้งแต่ Φ400 มม. ถึง Φ1400 มม. ครอบคลุมช่วงมิติเต็มรูปแบบของส่วนทั่วไปและการกำหนดค่าโรงสีที่กำลังบาน การควบคุมสิ่งเจือปนเข้มงวดทั่วทุกด้าน: P ≤ 0.035% และ S ≤ 0.030% ถูกควบคุมในทุกเกรดเพื่อหลีกเลี่ยงการเปราะที่ขอบเขตของเกรน

การจับคู่เกรดกับตำแหน่งยืน

ที่ ม้วนเหล็กกราไฟท์ GS150 เป็นตัวเลือกระดับเริ่มต้น: ความแข็ง 40–50 HSD ทำให้มีความเหนียวเพียงพอที่จะดูดซับแรงกระแทกตามปกติของแท่นกลึงหยาบ ซึ่งการลดการส่งผ่านมีขนาดใหญ่ และพื้นผิวแท่งเหล็กยังคงมีขนาดหนัก ปริมาณคาร์บอนที่ค่อนข้างต่ำช่วยลดความเสี่ยงต่อการเปราะให้ต่ำ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการกัดหยาบหน้าตัด การกัดหยาบแถบร้อน และลูกกลิ้งเอดเจอร์

ที่ ม้วนเหล็กกราไฟท์ GS160 เพิ่มความแข็งได้สูงสุดถึง 45–55 HSD โดยมีเพดานคาร์บอนสูงขึ้นเล็กน้อยและช่วงโมลิบดีนัมที่กว้างขึ้น (0.20–0.80%) การเติม Mo ทำให้โครงสร้างคาร์ไบด์มีความเสถียรที่อุณหภูมิสูง ทำให้เกรดนี้เหมาะสำหรับโรงงานกัดหยาบที่ต้องรับภาระความร้อนตลอดระยะเวลาที่นานขึ้น

ที่ ม้วนเหล็กกราไฟท์ GS190 มีปริมาณคาร์บอนสูงสุด (1.80–2.00%) และช่วงนิกเกิลที่กว้างที่สุด (0.60–2.20%) ซึ่งเพิ่มทั้งความแข็งอย่างมีนัยสำคัญ (สูงถึง 65 HSD ในข้อกำหนดที่สูงกว่า) และความเหนียวสำหรับความต้องการรวมกันของแท่นตัดแบลงค์ของโรงสีบาน ปริมาณนิกเกิลที่สูงขึ้นจะช่วยเพิ่มความสามารถในการชุบแข็งและรับประกันว่าเมทริกซ์เพิร์ลไลติกจะสม่ำเสมอแม้ในม้วนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ ซึ่งขนาดหน้าตัดส่งผลต่ออัตราการเย็นตัวในระหว่างการอบชุบด้วยความร้อน

ที่ Role of Alloying Elements

การทำความเข้าใจว่าองค์ประกอบแต่ละอย่างมีส่วนทำให้การเปรียบเทียบเกรดมีความหมายมากกว่าการดูตัวเลขความแข็งเพียงอย่างเดียว:

• คาร์บอน (C): คาร์บอนที่สูงขึ้นจะเพิ่มปริมาตรของเฟสของคาร์ไบด์และกราไฟท์ ซึ่งจะเพิ่มความแข็ง แต่ต้องมีการควบคุมการให้ความร้อนที่เข้มงวดมากขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยงการเปราะมากเกินไป
• โครเมียม (Cr): เพิ่มความเสถียรของคาร์ไบด์ เพิ่มความต้านทานการสึกหรอ และปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูง ช่วง Cr ที่กว้างขึ้นของ GS190 (0.50–2.00%) ช่วยให้สามารถปรับค่าความเหนียวหรือความแข็งได้ ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของแคมเปญ
• นิกเกิล (พรรณี): เสริมความแข็งแกร่งให้กับเมทริกซ์และปรับปรุงความสามารถในการชุบแข็ง — สำคัญมากสำหรับม้วนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ซึ่งแกนต้องคงความแข็งแรงไว้เพียงพอ Ni ที่ยกระดับใน GS190 คือสิ่งที่ช่วยให้เกรดนั้นผ่านการอบชุบด้วยความร้อนได้อย่างน่าเชื่อถือที่ Φ1000 มม. ขึ้นไป
• โมลิบดีนัม (Mo): ปรับปรุงโครงสร้างเกรน ต้านทานการอ่อนตัวที่อุณหภูมิสูง และทำให้คาร์ไบด์คงตัวในระหว่างการหมุนเวียนด้วยความร้อน การมีอยู่ของทั้งสามเกรดอธิบายประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอของเหล็กกราไฟท์ในช่วงอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงกว้างในการรีดร้อน

เกณฑ์การคัดเลือกภาคปฏิบัติ

คำถามสามข้อในการเลือกม้วนคำแนะนำในทางปฏิบัติ อันดับแรก: อัตราส่วนลดของขาตั้งคือเท่าไร? ตำแหน่งกัดหยาบลดสูงที่มีร่องลึกจำเป็นต้องมีความเหนียวเท่ากับ GS150 หรือ GS160 เหนือตำแหน่งอื่นที่แข็งกว่าแต่เปราะมากกว่า ประการที่สอง: ความเข้มของวงจรความร้อนคือเท่าไร? โรงสีที่มีการกลิ้งเป็นช่วงๆ และความล่าช้านานระหว่างรอบทำให้เกิดวงจรความร้อนที่รุนแรง — ข้อได้เปรียบด้านการนำไฟฟ้าของเหล็กกราไฟท์มีมากที่สุดในสภาวะเหล่านี้ ประการที่สาม: อุณหภูมิทางเข้าของบิลเล็ตคือเท่าใด อุณหภูมิทางเข้าโรงสีที่บานสะพรั่งสูงกว่า 1,150°C ทำให้เกิดความเครียดจากความร้อนที่สูงขึ้นบนพื้นผิวลูกกลิ้ง เนื้อโลหะผสมที่ได้รับการปรับปรุงของ GS190 จัดการเรื่องนี้ได้โดยไม่มีความเสี่ยงจากความร้อนแตกร้าวซึ่งจะส่งผลต่อวัสดุเกรดต่ำกว่า

ที่ full ม้วนเหล็กกราไฟท์ กลุ่มผลิตภัณฑ์ครอบคลุมทั้งโรงสีหน้าตัด โรงสีแท่งและลวด โรงสีบาน การกัดหยาบแถบร้อน และตำแหน่งเครื่องกัดขอบ โดยพื้นฐานแล้วทุกประเภทแบบตั้งตระหง่านที่ต้องมีความทนทานและเสถียรภาพทางความร้อนอยู่ร่วมกัน สำหรับผู้ซื้อประเมิน ตัวเลือกม้วนเหล็กหล่อสำหรับตำแหน่งโรงสีหลายตำแหน่ง การกำหนดข้อกำหนดด้านความแข็งเทียบกับตำแหน่งขาตั้งและอุณหภูมิทางเข้าจะทำให้การตัดสินใจเกรดแคบลงอย่างรวดเร็ว เมื่อมีข้อสงสัยระหว่างสองเกรดที่อยู่ติดกัน โดยทั่วไปตัวเลือกที่มีความแข็งต่ำกว่าจะปลอดภัยกว่าสำหรับความน่าเชื่อถือของแคมเปญ อัตราการสึกหรอแตกต่างกันเล็กน้อย แต่ความแตกต่างของความเสี่ยงในการแตกหักไม่ใช่