Schade aan het roloppervlak

1. Scheurvorming op het rol-oppervlak
Scheuren worden onderverdeeld in normale scheuren en abnormale scheuren. Normale scheuren worden ook wel thermische scheuren genoemd. Ze worden veroorzaakt door de geleidelijke breuk van het rol-oppervlak als gevolg van thermische spanning die wordt gegenereerd door meerdere temperatuurcycli. Het is een micro-oppervlaktefenomeen dat zich op het rol-oppervlak voordoet. Abnormale scheuren worden veroorzaakt door thermische schokscheuren als gevolg van ongevallen zoals slippen, vastplakken van staal, vastlopen van staal, stapelen van staal en staartzwaaien tijdens het walsen. Ze vormen scheuren met een zekere diepte en ductiliteit op het rol-oppervlak.

2. Deukvorming
Dit verwijst voornamelijk naar de continue of discontinue verspreiding van onregelmatige putjes op het rol-oppervlak als gevolg van de indringing van vreemde deeltjes zoals geoxideerde ijzerschilfers door reinigingsredenen tijdens het productieproces.

3. Afschilfering van de oxidelaag
Bij het begin van het walsen, na een periode van warmwalsen, vormt zich een dunne zilver-grijze of lichtblauwe oxidelaag op het rol-oppervlak. Dit is erg belangrijk voor de bescherming van het rol-oppervlak en de verbetering van de oppervlaktekwaliteit van het gewalste product. Door de herhaalde werking van de walspen produceert de oxidelaag micro-scheuren rond het carbide. Wanneer de koelcapaciteit van de rol onvoldoende is, is het moeilijk om een dichte oxidelaag op het rol-oppervlak te vormen. Zelfs als er een oxidelaag wordt gevormd, zal deze snel verslechteren. In geval van onredelijk walsen wordt de oxidelaag tijdens het vormingsproces snel vernietigd, wat leidt tot afschilfering van de oxidelaag, met defecten zoals meteorietvlekken op het rol-oppervlak, wat resulteert in een verhoogde ruwheid van het rol-oppervlak en verhoogde slijtage.

4. Vastplakken van staal, abnormale slijtage, etc.
Door abnormaal walsen hechten het rol-oppervlak en het werkstuk zich aan elkaar, wat resulteert in het vastplakken van staal; onredelijke procesparameters tijdens het walsen veroorzaken overmatig verbruik van rollen met dezelfde breedte en kilometer, wat resulteert in ongelijke slijtage op het rol-oppervlak.
In de productie moeten gestandaardiseerde procedures en onderhoud van apparatuur worden toegepast om de bovengenoemde schade aan het rol-oppervlak te voorkomen.
Materiaalkeuze

Gesmede stalen rollen en onbeperkte gekoelde gietijzeren rollen worden in China gebruikt. Naast gewoon gekoeld gietijzer zijn er ook laag nikkel-chroom-molybdeen, medium nikkel-chroom-molybdeen en hoog nikkel-chroom-molybdeen gietijzeren materialen. Hoogwaardige gekoelde gietijzeren materialen zijn hoog nikkel-chroom-molybdeen gekoeld gietijzer. De nadelen van dit type rol zijn lage hardheid en slechte slijtvastheid. Later werden nodulair gietijzer composiet gietijzeren rollen gebruikt. Relatief gezien is de levensduur meerdere keren toegenomen en nog steeds in gebruik. In het buitenland worden over het algemeen semi-staal en speciaal semi-staal met hoge hardheid gebruikt, wat zeer effectief is in het overwinnen van oppervlakte-ruwheid en slijtvastheid.

Om de slijtvastheid van warmwalsrollen te verbeteren, worden de materialen van warmwalsrollen voortdurend verbeterd, en hun basisontwikkelingsproces gaat van gekoeld gietijzer naar hoog-chroom gietijzer naar semi-snelstaal en snelstaal.
De chemische samenstelling van hoog-chroom gietijzeren rollen is: 2,0%~4,0%C, 10%~30%Cr, 0,15%~1,6%Ni, 0,3%~2,9%Mo. De essentie is een hoog-gelegeerd wit gietijzer met hoge slijtvastheid. Het chroomgehalte is over het algemeen 10%~15%. Het carbide is voornamelijk van het M7C3-type, wat verschilt van het continue M8C-type carbide van wit gietijzer. Het heeft niet alleen een goede slijtvastheid, maar ook een hogere hardheid (HV kan 1800 bereiken). De matrix is ​​austentiet en martensiet, dus de hardheid en taaiheid zijn goed gecombineerd. Werkelijke wals-productie toont aan dat hoog-chroom gietijzeren rollen een goede weerstand tegen thermische scheurvorming hebben. De reden hiervoor is dat er een dichte en taaie chroomoxidefilm op het oppervlak van de rol wordt gevormd, die het aantal en de diepte van thermische scheuren kan verminderen. Daarom werden hoog-chroom gietijzeren rollen in de jaren tachtig veel gebruikt in het voorframe van de afwerkingswalsing. Hoog-chroom gietijzeren composietrollen worden veel gebruikt als werkrollen voor de voorste sectie van warmband (staal) continue walserijen, grofwalserijen en afwerkingswalserijen, brede middelgrote en dikke platen; grof- en afwerkingswalsrollen en afwerkingsrollen voor kleine staal- en stavenmolens.

Er zijn twee vormen van warmtebehandeling voor hoog-chroom gietijzeren rollen, de ene is subkritische warmtebehandeling onder de kritische transformatietemperatuur, en de andere is hoog-temperatuur warmtebehandeling boven het kritische punt A3. De perlietmatrix van het oppervlaktemateriaal van de hoog-chroom rol wordt verwacht een extreem fijne interlamellaire afstand te hebben, en een groot aantal verspreide secundaire carbiden op de matrix, met zo weinig mogelijk rest-austentiet en rest-spanning, dus de laatstgenoemde vorm van warmtebehandeling wordt over het algemeen gekozen, specifiek normaliseren en ontlaten.

De toepassing van snelstaal als materiaal voor warmwalsrollen begon in Japan in 1988. De Verenigde Staten en Europa voerden ook onderzoek uit in de vroege jaren negentig. Mijn land begon met de ontwikkeling en het gebruik van snelstalen rollen in de late jaren negentig. De algemene samenstelling van snelstaal is 1%~2%C, 0%~5%Co, 0%~5%Nb, 3%~10%Cr, 2%~7%Mo, 2%~7%V, 1%~5%W. Omdat het een grote hoeveelheid legeringselementen zoals W en V bevat die sterke carbiden kunnen vormen, bevat de uiteindelijke microstructuur ongeveer 10%~15% carbiden met extreem hoge hardheid en hoge temperatuurstabiliteit, zodat het zijn hoge sterkte en hardheid kan behouden bij het werken op hoge temperaturen. De werklaag heeft een hoge hardheid van 80~85HS, heeft een goede slijtvastheid en weerstand tegen thermische scheurvorming, en er is geen thermische scheurvorming op het oppervlak van de rol, en over het algemeen geen afschilfering.

In de afgelopen jaren hebben buitenlandse landen ook met succes semi-snelstalen rollen gebruikt in grofwalserijen voor warmgewalste dunne platen. Hun slijtvastheid is twee keer zo hoog als die van hoog-chroom stalen rollen, en hun bijtprestaties en weerstand tegen thermische vermoeidheid zijn goed. Daarom zijn ze een ideale keuze geworden voor grofwalserijen voor warmgewalste dunne platen en rollen voor middelgrote walserijen voor draadstaven. Het chemische samenstellingsbereik van semi-snelstaal is: 1,5%~2,5%C, 0,5%~1,5%Si, 0,4%~1,0%Mn, 1,0%~6,0%Cr, 0,1%~4,0%Mo, 0,1%~3,0%V, 0,1%~4,0%W.