합금 주강 롤: 성능 및 적용 가이드

합금 주강 롤 우수한 균형을 제공 강도, 인성 및 내마모성 , 현대 열간 및 냉간 압연 공장의 심한 황삭 및 중간 스탠드에 최적의 선택입니다. 이들의 성능은 특정 합금 원소 및 열처리 프로토콜과 직접적으로 연관되어 표준 주철 또는 단조강 대안에 비해 뚜렷한 이점을 제공합니다.

수십 년간의 압연 데이터에서 얻은 주요 결론은 명확합니다. 블루밍, 슬래빙 및 범용 빔 밀과 같이 내화 균열, 높은 기계적 부하 및 열 충격에 대한 탁월한 저항이 필요한 응용 분야의 경우 합금 주강 롤이 지속적으로 우수한 성능을 제공한다는 것입니다. 15-30% 더 긴 캠페인 전통적인 무기한 냉각 롤과 재분쇄 사이의 비교.

합금 주강 롤 정의

탄소가 2%를 초과하는 주철 롤과 달리 합금 주강 롤은 0.4% 및 1.8% 탄소 . 이 저탄소 매트릭스는 제어된 양의 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 및 바나듐(V)과 결합되어 강화 마르텐사이트 또는 베이나이트 미세 구조를 생성합니다. 이 구조는 고유한 인성과 다음을 초과하는 극한의 롤링 압력을 견딜 수 있는 능력을 제공합니다. 150MPa 롤 바이트 접촉 영역에서.

제조 공정에는 일반적으로 전기로 용해, 순도를 위한 아르곤 산소 탈탄(AOD) 정련, 특수 정적 또는 원심 주조 기술이 포함됩니다. 후속 열처리(노멀라이징, 담금질 및 템퍼링)를 통해 다음과 같은 범위의 필요한 경도 프로필이 정확하게 개발됩니다. 35HS ~ 60HS(쇼어 경도) 롤 레이어와 용도에 따라 다릅니다.

중요한 성능 매개변수

합금 주강 롤의 효율성은 측정 가능한 세 가지 매개변수, 즉 내마모성, 강도, 표면 열화에 대한 저항성에 의해 결정됩니다. 아래 표에는 황삭 가공에 대한 일반적인 임계값이 요약되어 있습니다.

일반적인 실패 모드 및 솔루션

합금 주강 롤이 실패하는 이유를 이해하는 것은 적절한 선택을 위해 중요합니다. 가장 일반적인 문제는 다음과 같습니다.

• 열피로 화재 균열 : 가열/냉각을 반복하면 표면균열이 발생합니다. Mo가 0.8~1.2%, 니켈 함량이 1.5% 이상인 합금 주강 롤이 표시됩니다. 균열 전파가 50% 느려짐 일반 탄소강 롤보다.
• 스폴링 : 표면하 전단응력에 의한 표면층 박리. 적절한 경도 구배 - 작업 층이 있는 곳 10-15HS 포인트 더 어렵습니다. 코어보다 - 잘 설계된 롤에서 이러한 실패 모드를 제거합니다.
• 웨어 플랫팅 : 장시간 접촉하면 타원성이 발생합니다. 0.1-0.3% 바나듐을 첨가하면 탄화물 분포가 개선되어 내마모성이 대략적으로 향상됩니다. 20% 인성을 희생하지 않고.

넓은 플랜지 빔 밀의 실제 사례는 기존의 1.5% Cr 강철 롤에서 2.8% Cr-0.8% Mo-0.2% V 합금 주강 롤로 전환하는 것이 롤당 통과 톤수를 증가시키는 것으로 나타났습니다. 18,000톤 ~ 24,500톤 , 36% 개선은 마모 및 열 피로 저항 감소에 직접적으로 기인합니다.

올바른 합금 구성 선택

범용 합금 주강 롤은 없습니다. 서비스 조건에 따라 최적의 구성이 결정됩니다. 황삭 및 중간 밀 스탠드에 대한 지침으로 다음 선택 매트릭스를 사용하십시오.

열처리 및 경도 프로필

합금 주강 롤의 최종 특성은 화학적으로만 결정되는 것이 아니라 열처리 사이클에 의해 결정됩니다. 3% Cr-1% Ni-Mo 롤의 일반적인 프로토콜은 다음과 같습니다.

1. 오스테나이트화 : 850~920°C로 가열하여 탄화물을 용해시킵니다.
2. 담금질 : 공기 또는 강제 공기 냉각을 통해 마르텐사이트 또는 베이나이트를 형성합니다. 제어된 냉각 속도는 복잡한 부분의 균열을 방지합니다.
3. 템퍼링 : 500~650°C에서 12~24시간 동안 가열하여 응력을 완화하고 최종 경도를 조절합니다.

결과 경도는 기울기를 따라야 합니다. 황삭 스탠드에 효과적인 합금 주강 롤은 다음의 작업층 경도를 나타냅니다. 50-55고등학생 표면에서 40-60mm 연장되며 코어 경도는 32-38고등학생 . 이러한 구배는 표면의 내마모성을 유지하면서 코어의 소성 변형을 허용하여 스폴링을 지연시킵니다. 밀 데이터는 최적화된 구배를 가진 롤이 달성된다는 것을 확인합니다. 파손 사고 90% 감소 균일한 경도 프로필을 가진 롤과 비교하여 5년 이상의 작동 기간을 제공합니다.

운영 비용 이점

고합금 주강 롤의 초기 구입 비용은 20-35% 더 높음 표준 주철 롤보다 총 소유 비용이 상당히 낮습니다. 중간 섹션 공장에서 12개월 동안 비교 분석한 결과 다음과 같습니다.

• 롤 소비 감소: 톤당 0.28kg 제품의 경우 주철의 경우 톤당 0.45kg입니다.
• 롤 교체 횟수 감소: 연간 스탠드당 4회 교체 대 7회 교체로 비용 절감 18시간의 다운타임 매년.
• 연삭 비용 절감: 재연삭할 때마다 제거되는 0.40mm 직경이 0.65mm인 부드러운 롤의 경우 전체 롤 수명이 대략적으로 연장됩니다. 40% .

결과적으로 톤당 압연 비용이 감소합니다. €0.85 ~ €1.20 , 운영 첫 6개월 이내에 프리미엄 롤 투자금을 전액 회수합니다.