कोल्ड रोलिंग वर्क रोल्स की प्रदर्शन आवश्यकताएं और सामग्री विकास रुझान

कोल्ड रोल्ड स्टील शीट (जस्ती, टिन-प्लेटेड, लेपित और एनामेल्ड स्टील शीट सहित) का व्यापक रूप से रासायनिक उद्योग, प्रकाश उद्योग, ऑटोमोबाइल, मशीनरी, निर्माण, पानी और बिजली, पेट्रोलियम, कोयला, रेलवे और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, और राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था में अपरिहार्य और महत्वपूर्ण हैं। स्टील की किस्में। कोल्ड रोल्ड प्लेट उत्पादन के लिए रोल आवश्यक और बहुत महत्वपूर्ण उपकरण घटक हैं। कोल्ड रोल्ड प्लेटों की मांग में वृद्धि से रोल उत्पादन कंपनियों की संख्या में भी काफी वृद्धि हुई है। हालांकि, उच्च अंत वाले कोल्ड रोल्ड फोर्ज्ड स्टील रोल की उत्पादन क्षमता अभी भी बहुत कम है। आयातित उपकरणों के उपयोग के कारण, केवल कुछ रोल कंपनियां ही कुछ उच्च अंत वाले रोल प्रदान कर सकती हैं, और अंतर अभी भी केवल आयात के माध्यम से ही भरा जा सकता है।

कोल्ड रोल्ड के लिए मुख्य प्रदर्शन आवश्यकताएँ कार्य रोल उत्पादों

①रोल ताकत

कोल्ड रोलिंग के दौरान विरूपण प्रतिरोध गर्म रोलिंग के दौरान की तुलना में बहुत अधिक है। काटने के प्रारंभिक चरण में, कोल्ड रोलिंग वर्क रोल की सतह को न केवल 1 × 104MPa से अधिक दबाव का सामना करना पड़ता है, बल्कि रोल और प्लेट इंटरफेस के बीच घर्षण के कारण होने वाले कतरनी तनाव को भी झेलना पड़ता है। उपयोग की कठोर आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, कोल्ड रोलिंग वर्क रोल की तन्य शक्ति σb लगभग 2 × 103MPa है, और आंतरिक संरचना एक समान होनी चाहिए। वैक्यूम स्मेल्टिंग, वैक्यूम डिगैसिंग, वैक्यूम पोरिंग और अन्य तकनीकों के उद्भव ने न केवल ऑक्साइड की पीढ़ी को रोका है, बल्कि इंजेक्शन तापमान और इंजेक्शन की गति को नियंत्रित करके स्टील पिंड में मिश्र धातु तत्वों के पृथक्करण में भी सुधार किया है, और संरचना की कॉम्पैक्टनेस और संरचना एकरूपता में सुधार किया है। इलेक्ट्रोस्लैग रीमेल्टिंग तकनीक स्टील की शुद्धता को एक नए युग में लाती है। मोलिब्डेनम, वैनेडियम और अन्य मिश्र धातु तत्वों को जोड़ने से कोल्ड रोलिंग रोल स्टील की ताकत बढ़ जाती है और कोल्ड रोलिंग वर्क रोल स्टील सामग्री के विभिन्न गुणों में सुधार होता है।

②रोलर्स का पहनने का प्रतिरोध

कोल्ड रोलिंग प्रक्रिया के दौरान कोल्ड रोल के पहनने के दो मुख्य रूप हैं: रेडियल दिशा में मैक्रोस्कोपिक पहनना और सतह खुरदरापन में कमी। मैक्रोस्कोपिक पहनने की मात्रा कोल्ड रोल के जीवन को निर्धारित करती है। जब बिलेट एक पिंड से स्लैब में बदलता है, विशेष रूप से उच्च गति पर विभिन्न प्रकार की पतली प्लेटों को रोल करते समय, कोल्ड रोलिंग प्रक्रिया के दौरान गंभीर पहनने और आंसू के कारण कोल्ड रोलिंग वर्क रोल का सेवा जीवन बहुत छोटा हो जाएगा। यह एक बड़ी समस्या बन गई है जिसे तत्काल हल करने की आवश्यकता है। कई साहित्य ने कोल्ड रोलिंग वर्क रोल की पहनने की समस्या पर बड़े पैमाने पर और गहराई से चर्चा की है: उदाहरण के लिए, कोल्ड रोलिंग रोल स्टील में एल्यूमीनियम ऑक्साइड के कारण होने वाला पहनना। गर्म क्षेत्र में कोल्ड रोलिंग वर्क रोल की कोल्ड रोलिंग प्रक्रिया के दौरान, रोल की सतह ऑक्सीकरण के कारण तुरंत ऑक्साइड उत्पन्न करेगी, और फिर ऑक्साइड रोल को खराब कर देगा। जब कोल्ड रोल को तेज गति से रोल किया जाता है, तो बिलेट के काटने के साथ सतह की खुरदरापन धीरे-धीरे बढ़ेगी। इसलिए, क्या रोल की सतह को पुनर्जीवित किया जा सकता है, यह कोल्ड रोलिंग वर्क रोल के बाद के रोलिंग जीवन को निर्धारित करता है।

संक्षेप में, ठंडे रोल के पहनने के प्रतिरोध को बेहतर बनाने के उपाय इस प्रकार हैं:

(1) ठंडे रोल की सेवा जीवन में सुधार करने के लिए क्रोमियम की सामग्री में वृद्धि;

(2) रोलिंग जीवन को बेहतर बनाने के लिए सतह उपचार प्रौद्योगिकी का उपयोग करें;

(3) हाई स्पीड स्टील कोल्ड रोल;

(4) टीआई जोड़ने से पहनने के प्रतिरोध में सुधार होता है;

(5) पहनने के प्रतिरोध में सुधार के लिए धातु स्प्रे मोल्डिंग तकनीक का उपयोग करें।

③रोल्स का दुर्घटना-रोधी प्रदर्शन

दुर्घटना प्रतिरोध से तात्पर्य थर्मल क्रैकिंग, स्पैलिंग और थर्मल शॉक के प्रतिरोध से है। कोल्ड रोलिंग रोल उपयोग के दौरान। जैसे-जैसे आधुनिक रोलिंग मिल्स उच्च गति और उच्च दबाव की ओर विकसित होती हैं, कोल्ड रोलिंग मिल्स की रोलिंग प्रक्रिया के दौरान स्टील जामिंग, ओवरलैपिंग रोलिंग और फिसलने जैसी दुर्घटनाएँ कोल्ड रोल की सतह पर घर्षण को बढ़ाएँगी, जिसके परिणामस्वरूप तात्कालिक तापमान वृद्धि होगी। स्टील चिपकना तब होता है जब तापमान 1000 डिग्री सेल्सियस तक पहुँच जाता है। सामान्य तौर पर, कोल्ड रोल की स्थानीय सतह के तापमान में वृद्धि स्थानीय ओवरहीटिंग और संगठनात्मक गुणों में परिवर्तन का कारण बनती है। कोल्ड रोलिंग वर्क रोल की सतह पर दरारें मुख्य रूप से रोलिंग प्रक्रिया के दौरान स्थानीय ओवरहीटिंग के कारण थर्मल तनाव और संरचनात्मक तनाव के संयोजन के कारण होती हैं। पिछली रोलिंग प्रक्रिया के दौरान कोल्ड रोलिंग वर्क रोल में उत्पन्न दरारें समय रहते पीसकर पूरी तरह से हटा दी जानी चाहिए, अन्यथा बाद की रोलिंग प्रक्रिया में बड़ी और गहरी दरारें बन जाएँगी, जिससे कोल्ड रोलिंग वर्क रोल जल्दी खराब हो जाएगा। माइक्रोक्रैक विस्तार के रूप में यह दरारें उपयोग के दौरान कोल्ड रोलिंग वर्क रोल की जल्दी खराब होने का मुख्य कारण हैं।

④कठोर परत की गहराई

कोल्ड रोल की सख्त परत की गहराई बढ़ाकर, रोल का वास्तविक व्यास बढ़ाया जा सकता है, और कोल्ड रोलिंग वर्क रोल के सेवा जीवन को प्रभावी ढंग से बढ़ाया जा सकता है; पुनः शमन की संख्या में कमी के कारण, कोल्ड रोल का उपयोग करने की लागत प्रभावी रूप से कम हो सकती है। जब कोल्ड रोलिंग रोल स्टील में क्रोमियम की मात्रा 2% से बढ़कर 3% हो जाती है, तो कोल्ड रोलिंग वर्क रोल की सख्त परत की गहराई भी 10 मिमी से 15 मिमी तक बढ़ जाएगी। कोल्ड रोलिंग वर्क रोल की कठोरता में सुधार करने के लिए, हम पारंपरिक क्रोमियम-आधारित फोर्ज्ड स्टील कोल्ड रोलिंग वर्क रोल स्टील में उचित मात्रा में निकल तत्व जोड़ सकते हैं। कोल्ड रोलिंग रोल की कठोरता को बढ़ाते हुए, सख्त परत की गहराई को भी 7 ~ 8 मिमी तक बढ़ाया जा सकता है। मिश्र धातु तत्व क्रोमियम की मात्रा 3% से बढ़ाकर 5% कर दी गई है। न केवल कठोर परत की गहराई 50 मिमी से अधिक होगी, बल्कि कोल्ड रोलिंग रोल की प्रारंभिक सतह कठोरता का मूल्य भी 100 (एचएसडी) जितना अधिक होगा।

सामग्री विकास के रुझान कोल्ड रोलिंग कार्य रोल

① उच्च क्रोमियम ठंडा रोल

Cr तत्व की मात्रा बढ़ाकर, कोल्ड रोलिंग वर्क रोल मटेरियल की कठोरता में सुधार किया जा सकता है। मित्सुबिशी स्टील ने एक नए प्रकार के हाई-क्रोमियम फोर्ज्ड स्टील कोल्ड रोल मटेरियल का विकास किया है। परीक्षण के परिणाम साबित करते हैं कि 10% की Cr सामग्री वाले कोल्ड रोल का पहनने का प्रतिरोध 3% की Cr सामग्री वाले कोल्ड रोल की तुलना में दोगुना है। जब Cr तत्व की मात्रा को और बढ़ाकर 18% कर दिया जाता है, तो कोल्ड रोलिंग रोल का पहनने का प्रतिरोध भी बेहतर हो जाएगा। कार्बन और क्रोमियम के संतुलन को समायोजित करके, न केवल कम शमन तापमान पर उच्च कठोरता प्राप्त की जा सकती है, बल्कि रोल सामग्री के टूटने की संवेदनशीलता को भी कम किया जा सकता है, जिससे रोल टूटने की दुर्घटनाओं की घटना कम हो जाती है। कोल्ड रोलिंग रोल में रोल टूटने के लिए मजबूत प्रतिरोध और अच्छी खुरदरापन प्रतिधारण होता है, और इसे बड़े रोलिंग बल और उच्च उत्पाद परिशुद्धता आवश्यकताओं जैसे कठोर कार्य स्थितियों के तहत रोलिंग के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।

② अत्यधिक मिश्रित उन्नत कोल्ड रोलिंग रोल

नए कोल्ड-रोल्ड वर्क रोल के यांत्रिक गुणों और प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए, 5% Cr कोल्ड-रोल्ड वर्क रोल सामग्री के आधार पर सुधार किए गए, Mo और V जैसे तत्वों की प्रतिशत सामग्री को बदलकर या Ti, Nb, आदि जैसे मजबूत कार्बाइड बनाने वाले तत्वों की उचित मात्रा को जोड़कर Cr5 श्रृंखला रोल के लिए नई सामग्री बनाई जा सकती है। नई Cr5 श्रृंखला सामग्री कोल्ड रोल के पहनने के प्रतिरोध और थर्मल शॉक ताकत में काफी सुधार किया जा सकता है।

नाइट्रोजन रोल के यांत्रिक गुणों को मजबूत कर सकता है। स्टील में क्रोमियम, वैनेडियम, टाइटेनियम और नियोबियम जैसे मिश्र धातु तत्वों के साथ इसका एक मजबूत संबंध है, और यह स्थिर नाइट्राइड उत्पन्न कर सकता है जो विभिन्न रूपों में स्टील में मौजूद होते हैं। नाइट्राइड के ठीक और बिखरे हुए दूसरे चरण बनाने की अधिक संभावना है, ऑस्टेनाइट अनाज के विकास को रोकता है, और अनाज को परिष्कृत करने का एक महत्वपूर्ण प्रभाव है, जो रोल सामग्री की ताकत, कठोरता और अन्य यांत्रिक गुणों में काफी सुधार करता है। इसलिए, कोल्ड रोलिंग रोल सामग्री में नाइट्रोजन सामग्री को नियंत्रित करके, हम कोल्ड रोलिंग वर्क रोल के समग्र प्रदर्शन में सुधार कर सकते हैं, जो रोल सामग्री के विकास के लिए एक महत्वपूर्ण दिशा भी प्रदान करता है।

③ फोर्ज्ड सेमी-हाई स्पीड स्टील कोल्ड रोल

के वास्तविक उपयोग के दौरान कोल्ड रोलिंग कार्य रोल, स्टील जाम होना, स्टील चिपकना और बेल्ट टूटना जैसी उत्पादन दुर्घटनाएं हो सकती हैं। Cr3 और Cr5 श्रृंखला सामग्री से बने कोल्ड रोलिंग वर्क रोल बॉडी की स्थानीय संरचना और कठोरता बदल जाएगी, जिससे रोल की सतह पर स्थानीय सूक्ष्म दरारें या बड़े पैमाने पर छीलन हो सकती है, जिससे कोल्ड रोलिंग रोल का दुर्घटना प्रतिरोध कम हो जाएगा। फोर्ज्ड सेमी-हाई स्पीड स्टील कोल्ड रोलिंग रोल की सामग्री 5% Cr कोल्ड रोलिंग वर्क रोल की सामग्री के आधार पर विकसित की गई है। मजबूत कार्बाइड बनाने वाले तत्वों Cr, Mo और V के बड़े पैमाने पर जोड़ के कारण, शमन के बाद प्राप्त कार्बाइड का प्रकार मुख्य रूप से M7C3 प्रकार का होता है। (HV2500) और MC प्रकार (HV3000) कार्बाइड का मुख्य रूप से उपयोग किया जाता है। उच्च कठोरता वाले कार्बाइड का अस्तित्व यह सुनिश्चित करता है कि फोर्ज्ड सेमी-हाई-स्पीड स्टील रोल में अच्छा पहनने का प्रतिरोध और उच्च दुर्घटना प्रतिरोध है

④उच्च गति स्टील ठंडा रोल

हाई-स्पीड स्टील रोल को पहली बार 1988 में जापान में व्यावहारिक उत्पादन और अनुप्रयोग में रखा गया था, और फिर संयुक्त राज्य अमेरिका ने भी 1990 के दशक की शुरुआत में हाई-स्पीड स्टील रोल को अपनाना शुरू किया। जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका की तुलना में, यूरोप में हाई-स्पीड स्टील रोल का व्यावहारिक अनुप्रयोग बाद में शुरू हुआ लेकिन तेजी से विकसित हुआ। वर्तमान में, मेरे देश का बड़े पैमाने पर हाई-स्पीड स्टील रोल निर्माण अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है, और प्रमुख तकनीकों को अभी तक नहीं तोड़ा गया है। हाई-स्पीड स्टील रोल का उपयोग केवल बाओस्टील की अगुवाई वाली कुछ बड़ी स्टील कंपनियों में किया जाता है। हाई-स्पीड स्टील रोल के निर्माण और उपयोग की तकनीक पर शोध करना नए हाई-स्पीड स्टील रोल के प्रचार और अनुप्रयोग की नींव रख सकता है, और इसलिए इसका बहुत महत्वपूर्ण व्यावहारिक मूल्य है।

वर्तमान में, संयुक्त राज्य अमेरिका में इनलैंड स्टील कंपनी, कनाडा में डोफैस्को कंपनी, स्वीडन में एकर्स कंपनी और निप्पॉन स्टील कंपनी जैसी दर्जनों स्टील कंपनियों में हाई-स्पीड स्टील कोल्ड रोल का उपयोग किया गया है और उपयोग के परिणाम अच्छे हैं। हाई-स्पीड स्टील रोल की सामग्री में बड़ी संख्या में कार्बाइड बनाने वाले तत्व होते हैं। कार्बाइड प्रकार मुख्य रूप से MC और M2C प्रकार के होते हैं, जो कोल्ड रोलिंग रोल की ताकत, सतह खुरदरापन और पहनने के प्रतिरोध में बहुत सुधार करेंगे। इसलिए, हाई-स्पीड स्टील रोल का उपयोग रोल की खपत को काफी कम कर सकता है और रोल परिवर्तनों की संख्या को कम कर सकता है, जो रोलिंग लागत को कम करने और प्लेट की गुणवत्ता में सुधार करने में मदद करता है। हाई-स्पीड स्टील कोल्ड रोलिंग रोल की उच्च कार्बन और मिश्र धातु सामग्री के कारण, इसकी उत्पादन प्रक्रिया अधिक जटिल है। वर्तमान में, कोई विश्वसनीय गलाने, फोर्जिंग और गर्मी उपचार के तरीके नहीं हैं, इसलिए प्रसंस्करण तकनीक खराब है और उपज दर भी कम है। यह भी एक महत्वपूर्ण तकनीक है जिसे भविष्य में हल करने की आवश्यकता है।