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Walzen aus legiertem Gussstahl werden durch Schmelzen von geschmolzenem Stahl in einem Zwischenfrequenzofen und unter Verwendung von Gieß- und Wärmebehandlungstechnologien hergestellt. Sie zeichnen sich durch hohe Festigkeit, Heißrissbeständigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit aus. Sie eignen sich für Grob- und Mittelwalzwerke für Profilstahl und groben warmgewalzten Bandstahl. Walzgerüstrollen und Warmbandstützrollen.
Walzen aus legiertem Gussstahl weisen eine hohe Härte und eine gute Verschleißfestigkeit auf, wodurch stabile Walzeffekte bei langfristigen Walzprozessen aufrechterhalten und die Lebensdauer der Walzen verlängert werden können. Es hält großen Druck- und Stoßkräften stand, verformt oder beschädigt sich nicht leicht und kann unter hohen Belastungen eine stabile Arbeitsleistung aufrechterhalten. Es verfügt über eine gute Stabilität unter Hochtemperaturbedingungen und kann seine Form beibehalten, was zur Verbesserung der Maßhaltigkeit von Walzprodukten beiträgt. Legierter Stahl weist normalerweise eine gute Oxidationsbeständigkeit auf und kann Oxidation und Korrosion in Umgebungen mit hohen Temperaturen widerstehen, wodurch die Lebensdauer der Walzen verlängert wird. Die Legierungszusammensetzung von Walzen aus legiertem Stahl kann entsprechend den spezifischen Prozessanforderungen angepasst werden, sodass sie für verschiedene Walzprozesse und Walzmaterialien geeignet sind und eine hohe Anpassungsfähigkeit und Flexibilität aufweisen. Es verfügt über eine gute Verarbeitungsleistung und kann eine hochpräzise Verarbeitung und Oberflächenbehandlung durchführen, um sicherzustellen, dass die gewalzten Metallprodukte eine hochwertige Oberflächenbeschaffenheit und Maßgenauigkeit aufweisen.
Was ist der Unterschied zwischen Kohlenstoffstahlmaterialien und gewöhnlichen Materialien, die für Walzen aus legiertem Gussstahl verwendet werden?
Die Hauptunterschiede zwischen Kohlenstoffstahlmaterialien und gewöhnlichen Materialien, die dafür verwendet werden Rollen aus legiertem Stahlguss liegen in ihrer Zusammensetzung, Eigenschaften und Anwendungen. Hier ist eine Aufschlüsselung dieser Unterschiede:
Zusammensetzung
Kohlenstoffstahl:
Hauptbestandteil: Eisen (Fe) und Kohlenstoff (C).
Kohlenstoffgehalt: Liegt typischerweise zwischen 0,2 und 2,1 Gewichtsprozent.
Andere Elemente: Kann geringe Mengen Mangan (Mn), Silizium (Si) und Spuren anderer Elemente enthalten.
Legierter Stahlguss:
Hauptbestandteil: Eisen (Fe).
Legierungselemente: Enthält erhebliche Mengen an Legierungselementen wie Chrom (Cr), Nickel (Ni), Molybdän (Mo), Vanadium (V) und andere.
Kohlenstoffgehalt: Normalerweise niedriger als bei normalem Kohlenstoffstahl, der spezifische Gehalt variiert jedoch je nach den gewünschten Eigenschaften.
Eigenschaften
Kohlenstoffstahl:
Festigkeit: Gute Zugfestigkeit; Ein höherer Kohlenstoffgehalt erhöht die Härte und Festigkeit, verringert jedoch die Duktilität.
Duktilität: Geringere Duktilität bei höherem Kohlenstoffgehalt.
Verschleißfestigkeit: Mäßige Verschleißfestigkeit.
Kosten: Im Allgemeinen günstiger aufgrund einfacherer Zusammensetzung und Produktionsprozesse.
Legierter Stahlguss:
Festigkeit: Erhöhte Zugfestigkeit und Zähigkeit durch Legierungselemente.
Duktilität: Bessere Duktilität im Vergleich zu Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt.
Verschleißfestigkeit: Hervorragende Verschleiß- und Abriebfestigkeit, insbesondere bei Legierung mit Elementen wie Chrom und Molybdän.
Härte: Kann auf spezifische Bedürfnisse zugeschnitten werden; oft höher als der von normalem Kohlenstoffstahl.
Korrosionsbeständigkeit: Verbesserte Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit, insbesondere bei Legierungen mit Chrom und Nickel.
Kosten: Teurer aufgrund des Vorhandenseins von Legierungselementen und komplexerer Produktionsprozesse.
Anwendungen
Kohlenstoffstahl:
Häufige Verwendung: Strukturbauteile, Automobilteile, Rohrleitungen und allgemeiner Maschinenbau.
Einschränkungen: Weniger geeignet für Anwendungen, die eine hohe Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit oder bestimmte mechanische Eigenschaften erfordern.
Legierter Stahlguss:
Häufige Verwendung: Walzen in Walzwerken, schwere Maschinenteile, Werkzeuge und Komponenten, die eine hohe Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Zähigkeit erfordern.
Vorteile: Bevorzugt in anspruchsvollen Umgebungen, in denen Haltbarkeit, Leistung unter Belastung und Langlebigkeit von entscheidender Bedeutung sind.
Spezifische Verwendung in Rollen
Kohlenstoffstahlrollen:
Leistung: Geeignet für weniger anspruchsvolle Anwendungen, bei denen die Kosten ein wesentlicher Faktor sind.
Verschleißfestigkeit: Mäßig; Möglicherweise ist eine häufigere Wartung oder ein häufigerer Austausch erforderlich.
Rollen aus legiertem Stahlguss:
Leistung: Hervorragende Leistung in Umgebungen mit hoher Belastung und hohem Verschleiß.
Verschleißfestigkeit: Hoch; bietet eine längere Lebensdauer und bessere Leistung bei anspruchsvollen Anwendungen wie Warm- und Kaltwalzen in Stahlwerken.
Während Kohlenstoffstahl aufgrund seiner Kosteneffizienz und angemessenen Leistung für viele allgemeine Anwendungen geeignet ist, wird legierter Gussstahl aufgrund seiner hervorragenden mechanischen Eigenschaften und seiner Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit für spezielle Aufgaben wie Stahlwalzen ausgewählt.
Welche Härteaspekte wirken sich auf die Verschleißfestigkeit von Rollen aus legiertem Gussstahl aus?
Die Härte von Rollen aus legiertem Stahlguss beeinflusst ihre Verschleißfestigkeit maßgeblich durch folgende Aspekte:
Oberflächenhärte: Eine höhere Oberflächenhärte führt im Allgemeinen zu einer besseren Verschleißfestigkeit. Dies liegt daran, dass härtere Oberflächen widerstandsfähiger gegen Abrieb und Einkerbungen sind. Allerdings gibt es einen Kompromiss, denn eine zu hohe Härte kann zu Sprödigkeit und einem erhöhten Risiko von Rissen führen.
Gleichmäßige Härte: Die gleichmäßige Härte des gesamten Walzenmaterials gewährleistet einen gleichmäßigen Verschleiß. Schwankungen in der Härte können zu ungleichmäßigem Verschleiß und vorzeitigem Ausfall bestimmter Bereiche führen.
Härtegradient: Ein Härtegradient von der Oberfläche zum Kern kann vorteilhaft sein. Eine härtere Oberfläche ist verschleißfest, während ein härterer Kern für Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Rissbildung und Verformung sorgt.
Härte von Karbiden: Das Vorhandensein und die Verteilung harter Karbidphasen (z. B. Chromkarbide, Vanadiumkarbide) innerhalb der Stahlmatrix tragen zur Gesamthärte bei. Diese Karbide sind äußerst verschleißfest und erhöhen die Verschleißfestigkeit der Walze.
Durch Wärmebehandlung bedingte Härte: Durch geeignete Wärmebehandlungsprozesse (wie Abschrecken und Anlassen) kann die Härte des Materials optimiert werden. Durch eine kontrollierte Wärmebehandlung kann eine Mikrostruktur erzeugt werden, die die Härte maximiert und gleichzeitig die erforderliche Zähigkeit beibehält.
Mikrostrukturhärte: Die Härte verschiedener Phasen in der Mikrostruktur (z. B. Martensit, Bainit) beeinflusst die Verschleißfestigkeit. Beispielsweise sind martensitische Strukturen typischerweise härter und verschleißfester als ferritische oder perlitische Strukturen.
Das Ausbalancieren dieser Härteaspekte ist entscheidend für die Maximierung der Verschleißfestigkeit bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der strukturellen Integrität und Zähigkeit von Walzen aus legiertem Gussstahl.
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