Wie wirken sich die Wärmebehandlungs- und Kühlprozesse auf die Härte und Zähigkeit der Walzen aus legiertem Gussstahl aus?

In der metallverarbeitenden und produzierenden Industrie Rollen aus legiertem Stahlguss sind ein wesentlicher Bestandteil. Sie unterliegen beim Walzvorgang einem enormen Druck und Verschleiß und stellen daher höchste Anforderungen an ihre Leistung. Neben vielen Einflussfaktoren spielen der Wärmebehandlungs- und Abkühlungsprozess eine entscheidende Rolle für die Härte und Zähigkeit der Walze.

Wärmebehandlung: der Schlüssel zu verbesserter Leistung
Bei der Wärmebehandlung handelt es sich um eine Methode zur Veränderung der inneren Struktur eines Materials durch Erwärmungs- und Abkühlungsprozesse, um seine Eigenschaften zu verbessern. Bei Walzen aus legiertem Gussstahl umfasst die Wärmebehandlung normalerweise Glühen, Abschrecken und Anlassen. Durch Glühen können die beim Gießvorgang entstehenden inneren Spannungen beseitigt und die Zähigkeit des Materials verbessert werden. Durch Abschrecken kann die Härte erheblich erhöht werden, indem durch schnelles Abkühlen eine Martensitstruktur entsteht. Untersuchungen zufolge kann die Härte von Walzen aus vergütetem legiertem Gussstahl mehr als 55 HRC erreichen, was viel höher ist als bei unbehandelten Materialien.

Abkühlungsprozess: das Spiel von Temperatur und Zeit
Der Kühlprozess spielt auch eine wichtige Rolle für die Endleistung der Walze. Die Geschwindigkeit und Art der Abkühlung beeinflusst die Kristallstruktur der Legierung und damit die Härte und Zähigkeit des Materials. Durch schnelles Abkühlen kann härterer Martensit entstehen, zu schnelles Abkühlen kann jedoch dazu führen, dass das Material spröder wird. Eine relativ langsame Abkühlung kann zu einer gleichmäßigeren Austenitstruktur führen, die nicht nur eine gewisse Härte beibehält, sondern auch die Zähigkeit verbessert. Daher ist in der tatsächlichen Produktion die Steuerung der Abkühlrate der Schlüssel zur Sicherstellung der Walzenleistung.

Ausgewogenheit von Härte und Zähigkeit
Bei der Anwendung von Walzen sind Härte und Zähigkeit oft widersprüchlich. Eine hohe Härte bedeutet eine hohe Verschleißfestigkeit. Wenn die Zähigkeit jedoch nicht ausreicht, neigt die Walze bei Anwendungen mit hoher Festigkeit zum Sprödbruch. Daher müssen die Prozessparameter der Wärmebehandlung und Kühlung sorgfältig ausgelegt werden, um das beste Gleichgewicht zwischen Härte und Zähigkeit zu finden. Einige Experten schlagen vor, dass durch anschließende Anlassprozesse das Verhältnis zwischen Härte und Zähigkeit weiter an spezifische Anwendungsanforderungen angepasst werden kann.

Die Leistung von Walzen aus legiertem Gussstahl wirkt sich direkt auf die Effizienz und Qualität der Metallverarbeitung aus, und die Wärmebehandlungs- und Kühlprozesse sind die Hauptfaktoren, die ihre Härte und Zähigkeit beeinflussen. Durch eine sinnvolle Prozessgestaltung kann die beste Balance zwischen beiden gefunden und so die Gesamtleistung der Walze verbessert werden. In der Zukunft freuen wir uns auf weitere technologische Fortschritte und Materialinnovationen, die die Entwicklung dieses Bereichs weiter vorantreiben und leistungsfähigere Walzen aus legiertem Stahlguss schaffen können.