Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mechanizm zużycia tribologicznego w aspekcie zmian w warstwie wierzchniej roboczych walców hutniczych po eksploatacji

Krawczyk J.

Tribologia

|

2015

|

nr 3

65--77

PL

W pracy scharakteryzowano mechanizmy zużycia roboczych walców hutniczych w walcowniach gorących produktów oraz półproduktów stalowych. Zaprezentowano wyniki badań warstwy przypowierzchniowej w próbkach pobranych z siedemnastu walców po wycofaniu ich z eksploatacji. Trzy walce zostały wykonane ze stali podeutektoidalnej, jeden ze stali eutektoidalnej, jeden ze stali nadeutektoidalnej, dwa ze staliw nadeutektoidalnych, cztery ze staliw podeutektycznych oraz sześć z żeliw połowicznych z grafitem sferoidalnym. Analiza warstw przypowierzchniowych w obszarach roboczych pozwoliła wskazać na główne mechanizmy zużycia tych narzędzi. Walce ze stali podeutektoidalnej charakteryzują się tworzeniem nalepień materiału walcowanego, tworzeniem się tzw. białej warstwy i intensywnym umocnieniem odkształceniowym. Walec ze stali eutektoidalnej charakteryzuje się tworzeniem nalepień materiału walcowanego, ale zwłaszcza białej warstwy. W walcu ze stali nadeutektoidalnej w znacznie ograniczonym zakresie występują zjawiska tworzenia się nalepień materiału walcowanego oraz białej warstwy. Walce wykonane ze staliw nadeutektoidalnych jedynie incydentalnie wykazują zjawisko tworzenia się białej warstwy, natomiast widoczna zaczyna być fragmentacja (dekohezja) warstwy wierzchniej w wyniku oddziaływań tribologicznych. Walce wykonane ze staliw podeutektycznych charakteryzują się głównie dekohezją materiału wzdłuż wydzieleń cementytu ledeburytycznego oraz cementytu drugorzędowego wydzielonego w układzie Widmannstättena. Krawędzie takich pęknięć działają jak ostrza skrawające materiał walcowany. Walce z żeliw połowicznych podatne są na rozwój pęknięć wzdłuż wydzieleń węglików eutektycznych, a brak wydzieleń dyspersyjnych węglików drugorzędowych zaczyna sprzyjać tworzeniu się białej warstwy.

EN

The work characterizes the wear mechanisms of steelwork working rollers in hot rolling mills of steel products and semi-products. It presents the results of the examinations of the surface layer of samples obtained from seventeen rollers after they had been removed from operation. Three rollers were made of hypoeutectoid steel, one of eutectoid steel, one of hypereutectoid steel, two of hypereutectoid cast steels, four of hypoeutectoid cast steels, and six were made of mottle cast iron with spheroidal graphite. The analysis of the surface layers in the working areas made it possible to point to the main wear mechanisms of these tools. The hypoeutectoid steel rollers were characterize by the formation of “stickings” of the rolled material, the formation of the “white layer” and an intense work hardening. The eutectoid steel roller was characterizes by the formation of “stickings” of the rolled material, but especially by the formation of the white layer. In the roller made of hypereutectoid steel, the phenomena of “stickings” of the rolled material as well as the formation of the white layer are significantly limited. The rollers made of hypereutectoid cast steels exhibit the white layer phenomenon only incidentally, while showing visible fragmentation (decohesion) of the surface layer as a result of tribological interactions. The hypoeutectoid cast steel rollers were characterize mainly by the material’s decohesion along the precipitates of the ledeburitic cementite and secondary cementite precipitated in the Widmannstätten system. The edges of such cracks work like blades, which cut the rolled material. The rollers made of mottle cast iron are prone to the development of cracks along the eutectic carbide precipitates, and the lack of dispersive secondary carbide precipitates favours the formation of the white layer.

2

Charakterystyka mechanizmów zużycia roboczych walców hutniczych

Krawczyk J.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2014

|

z. 103

111--112

EN

Metallographic investigations were performed on the surface layers of working mill rolls. Samples were taken from sites of particular importance because of the rolls usability. The tested rolls were made of steels, cast steels and cast irons. The plastic deformation zone induced in the surface layer, problem of the so-called white layer, adhesion of rolled material and fatigue or thermal-fatigue cracks occurrence was determined.

PL

Warstwa wierzchnia walców hutniczych ulega silnemu odkształceniu plastycznemu. W obszarach, w których plastyczność materiału warstwy wierzchniej jest mała, dochodzić może do dekohezji materiału. Miejscami takimi mogą być np.obszary występowania skupisk węglików (np.cementytu drugorzędowego). Produkty dekohezji będą intensyfikować zużycie jako ścierniwo. W wyniku oddziaływania tribologicznego w warstwie wierzchniej elementów ze stopów żelaza, mogą powstawać nowe fazy wynikające z przekroczenia temperatury przemiany austenitycznej. Zjawiskiem związanym z tą przemianą jest tworzenie się tzw.białej warstwy.Wyniki badań białej warstwy wskazują, że określenie to odnosi się do trudno trawiącej się warstwy wierzchniej materiału, charakteryzującej się wysoką (powyżej 800 HV) twardością oraz dużą kruchością, utworzonej w wyniku bardzo szybkiego nagrzania do wysokich temperatur (odpowiadających zakresowi istnienia austenitu), któremu towarzyszy bardzo silne odkształcenie (zdefektowanie) struktury krystalicznej, a następnie natychmiastowe oziębienie, zwykle do temperatury otoczenia. Szczególnie łatwo biała warstwa tworzy się w przypadku walców stalowych, których mikrostruktura pozbawiona jest węglików drugorzędowych. Występowanie tych węglików w przypadku walców staliwnych utrudnia tworzenie się białej warstwy lub utrudnia jej pozostanie na powierzchni roboczej.

3

Interakcja pomiędzy tworzeniem się białej warstwy a oddziaływaniem adhezyjnym w warunkach tarcia stopów żelaza w wysokiej temperaturze

Krawczyk J.

Tribologia

|

2014

|

nr 2

101--110

PL

W pracy scharakteryzowano zjawisko tworzenia się tzw. białej warstwy na powierzchni narzędzi do kształtowania na gorąco stali. Określono czynniki strukturalne narzędzi ze stopów żelaza sprzyjające nalepianiu się na nie stali przerabianej plastycznie na gorąco. Wskazano przykłady współistnienia białej warstwy oraz nalepień. Przyjęto mechanizm tworzenia się białej warstwy jako czynnik sprzyjający połączeniu adhezyjnemu narzędzia i stali kształtowanej na gorąco. Jako główną przyczynę połączenia adhezyjnego w ww. warunkach wskazano oddziaływanie pomiędzy mikroobszarami o mikrostrukturze austenitycznej.

EN

The work characterizes the phenomenon of the formation of the "white layer" on the surface of tools used for the hot forming process of steel. It describes the structural factors of iron alloy tools that favour plastically hot-processed steel being glued to them. The work points to examples of a co-existence of the white layer and the glued steel. The mechanism of white layer formation was assumed as a factor favouring the adhesive connection of the tool and the hot-formed steel. The interaction between the austenitic micro-areas was indicated as the main cause of the adhesive connection under the mentioned conditions.

4

Analiza pola temperatury, pola naprężeń i odkształceń w czasie obróbki cieplnej walców hutniczych

Malinowski Z., Cebo A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2009

|

z. 226

111-116

PL

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń zmian pola temperatury i naprężeń cieplnych podczas obróbki cieplnej walca hutniczego o średnicy beczki 855 mm, wykonanego ze staliwa L200HNM. Pole temperatury wyznaczono z rozwiązania równania przewodzenia ciepła w całym cyklu nagrzewania i chłodzenia walca. Pole naprężeń wywołane zmianą pola temperatury i przemianami fazowymi wyznaczono z rozwiązania równań Prandtla-Reussa dla ciała sprężysto - plastycznego. Do określenia granicznych wartości naprężeń i odkształceń wykorzystano kryterium Rice i Tracy.

EN

The results of the evaluation of the temperature field and stress and strain field while heat treatment of the rolling mill rolls has been performed. The roll cylinder was made from the cast steel L200HM. The temperature field was calculated from the solution to the heat conduction equation in the whole heat treatment cycle. The stress field was calculated from the Prandtl - Reuss equation for the elastic - plastic body. To indicate the critical zones based on the stress and strain values, the Rice and Tracy criterion was used.

5

Przetapianie laserowe warstwy wierzchniej walców z żeliwa sferoidalnego stopowego

Klimpel A., Kobic J., Janicki D., Burdek M., Marczak Z.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 2

88--94

PL

W pracy przedstawiono przebieg procesu przetapiania laserowego warstwy wierzchniej walców hutniczych z żeliwa sferoidalnego stopowego, za pomocą lasera diodowego dużej mocy HPDL ROFIN SINAR DL 020. Przeprowadzono badania wpływu podstawowych parametrów procesu przetapiania laserowego na jakość warstwy wierzchniej trzech gatunków żeliw stopowych sferoidalnych o strukturze bainitycznej - ZSN, perlityczno-bainitycznej - ZSB i perlitycznej - ZSP. Wykazano, że istnieją optymalne warunki technologiczne przetapiania badanych żeliw, zapewniające wysoką jakość warstw wierzchnich o głębokości w zakresie 0,5-1,0 mm i szerokości w jednym przejściu ok. 6,0 mm. Metal przetopionej warstwy ma drobnoziarnistą strukturę martenzytyczną, a SWC jest wąska. Warstwy wierzchnie wykazały znaczny wzrost twardości; w przypadku żeliwa ZSN do ok. 650 HV 0,20, ZSB do ok. 440 HV 0,20 i ZSP do ok. 460 HV 0,20. Badania odporności na zużycie ścierne typu metal-metal z przeciwpróbką ze znacznie twardszego żeliwa stopowego sferoidalnego ZD-1, wykazały, że przetopienie laserowe warstwy wierzchniej zapewnia znaczny wzrost odporności na zużycie ścierne. Najwyższy wzrost odporności na zużycie ścierne w stosunku do nie przetopionego żeliwa wystąpił w przypadku żeliwa perlitycznego ZSP - 6 x, następnie żeliwa bainitycznego - ZSN - ok. 5 x i ostatecznie żeliwa perlityczno-bainitycznego ZSB - ok. 2 x.

EN

This paper describes the laser remelting process of surface layer of alloy cast spheroidal irons mill rolls. New generation of high power diode laser - HPDL provides high power density source of energy with beam intensity from cubic 10 /10 to the 5 W/square centimetres and high power efficiency up to 50 %. HPDL lasers can be succesfully used as the reliable and cost efficient tool for remelting, hardening, heat conduction welding and laser assisted machining. The HPDL laser beam radiation has the focus spot of rectangular shape 6.8 x 1.8 mm, what is very useful and efficient for uniform and smooth remelting surface layers of metal parts. High power diode laser ROFIN SINAR DL 020 of max power of 2,3 [kW], was used to remelt the surface layer of three grades of alloy cast spheroidal irons, used for production of mill rolls. Examined alloy cast spheroidal irons have the structure of the bainitic - ZSN, pearlitic-bainitic - ZSB, and pearlitic - ZSP. The study of the influence of the main parameters of the laser remelting process on the quality of surface layer of the three examined grades of cast irons were conducted. It was proved that there are optimum laser remelting conditions and it possible to produce the laser remelted surface layers of very high quality and the width approx. 6.0 [mm] and depth of the range 0.5/1.0 mm, depending on the laser beam heat input. The martensite microstructure of the remelted surface layers is fine and high increase of hardness and simultaneously metal-metal wear resistance was obtained. The average hardness of the remelted surface layer of the bainitic cast iron - ZSN is around 650 HV 0.20, the pearlitic-bainitic cast iron -ZSB is around 440 HV 0.20 and pearlitic cast iron ZSP is around 460 HV 0.20. The highest increase of the wear resistance in comparison to the wear resistance of the substrate was achieved for ZSP cast iron approx. six times, next for ZSN cast iron approx. 5 times and finally for ZSB cast iron - approx. 2 times.