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

Influence of the microstructure and loads on tribological properties of G155CrNiMo4-3-3 cast steel

Krawczyk J.

Archives of Foundry Engineering

|

2010

|

Vol. 10, iss. 3

39--44

EN

Materials for mill rolls, fulfilling high requirements due to difficult exploitation conditions, are cast steels of adamite grade. Those are cast steels of pearlitic matrix with uniformly distributed cementite precipitations (e.g. hypereutectoid). In respect of a microstructure and a chemical composition these steels are hypereutectoid steels. They contain chromium (app. 1 %) and nickel (app. 0.5 %) and sometimes have an increased content of silica. Admissible is also a content of Mo (app. 0.4 %). An uniformly distributed carbide phase can be obtained by the proper heat treatment. The determination of the heat treatment influence on tribological properties - in dependence of the applied load - of adamite hypereutectoid G155CrNiMo4-3-3 cast steel, used for mill rolls - was the aim of the hereby paper. The purpose of the applied heat treatment was to change the hypereutectoid cementite morphology. Tribological tests were carried out at a room temperature by means of the T-05 tester, at loads of: 50, 100 and 150 N. Bearing steel 100Cr6 of a hardness 57 HRC was used as a counter sample. Testing time was 400 seconds. During the test the abrasion products were being removed from the counter sample. The performed investigations allow to draw conclusions regarding the influence of the hypereutectoid cementite morphology and loads on a wear mechanism and intensity of wearing of hypereutectoid adamite cast steel.

5

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.

6

Studying possibilities to improve the functional properties of metallurgical rolls

Stradomski Z., Pirek A., Stachura S.

Archives of Foundry Engineering

|

2008

|

Vol. 8, iss. 1 spec.

313--316

EN

The paper presents results of investigations and authors’ opinion on improving functional properties of metallurgical rolls cast from G200CrMoNi 4-3-3 cast steel, one of most often used for rolls in section mills. These mills feature quicker than flat rolls wear of tool’s pass, what requires more frequent regeneration. The machining requires a relatively low hardness, which is ensured by the pearlitic matrix of cast steel studied. The authors suggest to achieve the optimisation of tribological properties through adjustment of the chemical composition or/and modification of the heat treatment. In the study presented only the carbon content was slightly inereased (having carbide-forming elements in view) resulting in the increase in ledeburitie carbides. However, this most obvious way of improving the abrasive wear resistance increases the threat of rolls cracking and therefore requires verification using the fracture mechanics method. Statistical analysis of randomly selected few dozens of rolls have shown for this grade of cast steel a trend to reduce the carbon content by the manufacturer, maintaining it at the lower range of limits specified by the standard and not to increase it. The analysis of the wear mechanism of surfaces of worn out rolls made of G200CrMoNi 4-3-3 cast steel allows making suggestions on the possibilities of heat treatment changes, what also has been presented in the paper.

7

Strukturalne przyczyny mechanizmów wadliwego zużywania się żeliwnych walców hutniczych

Krawczyk J.

Tribologia

|

2007

|

nr 2

353-366

PL

W niniejszej pracy omówiono, jakie wady mikrostruktury żeliw połowicznych mogą mieć decydujący wpływ na problemy eksploatacyjne wykonanych z nich walców hutniczych. Rolę mikrostruktury w mechanizmie zużywania się żeliwnych walców hutniczych przedstawiono na przykładzie 6 zużytych żeliwnych walców hutniczych. Spośród badanych walców 4 zostały wycofane z eksploatacji jeszcze przed osiągnięciem tzw. średnicy martwej wskutek wystąpienia na ich powierzchni wykruszeń. Wyniki badań wskazują na duży udział cementytu ledeburytycznego w "samoregeneracji" powierzchni walca zachodzącej wskutek wykruszania się i działania jako ścierniwo dużych cząstek cementytu ledeburytycznego. Taki mechanizm zużywania się badanych walców powoduje, że nie obserwujemy oddziaływania smarującego grafitu. Wydzielenia grafitu stykające się z powierzchnią roboczą walca, nie rozsmarowując się po tej powierzchni, ale ulegają zużyciu ciernemu intensywniej niż otaczająca je osnowa. Incydentalnie można zaobserwować przechwytywanie pęknięć zmęczeniowych przez wydzielenia grafitu. Oprócz pękania wzdłuż wydzieleń cementytu ledeburytycznego, widoczne są także pęknięcia propagujące wzdłuż granic pierwotnych ziarn austenitu. Obok ww. pęknięć zmęczeniowych występują także (choć sporadycznie) pęknięcia powstałe w wyniku korozji naprężeniowej. Na podstawie analizy uzyskanych w niniejszej pracy wyników badań można stwierdzić, że: • Występowanie kruchych, grubych wydzieleń cementytu ledeburytycznego wpływa na "samoregenerację" powierzchni walca, silnie ograniczając lub nawet eliminując takie zjawiska, jak: - tworzenie się białej warstwy, - odkształcenie plastyczne warstwy wierzchniej, - działanie smarujące grafitu. • Podstawowymi drogami propagacji pęknięć zmęczeniowych są ciągłe wydzielenia cementytu ledeburytycznego obok granic ziarn pierwotnego austenitu. • Złuszczaniu się powierzchni żeliwnych walców hutniczych sprzyja duży udział w ich mikrostrukturze cementytu ledeburytycznego wydzielonego w postaci pasm prostopadłych do powierzchni roboczej i tworzących ciągłą siatkę. • Złuszczaniu się powierzchni żeliwnych walców hutniczych sprzyja duży udział w osnowie bainitu górnego mało odpornego na rozprzestrzenianie się pęknięć. • Po osiągnięciu przez pęknięcie głębokości, na której występują w walcu podczas walcowania blachy największe naprężenia ścinające, zaczynają się one rozprzestrzeniać mechanizmem zmęczeniowym, równolegle do powierzchni roboczej walca. • Bardzo wysoka twardość, dająca dużą odporność na ścieranie nie sprzyja "samoregeneracji" żeliwnych walców hutniczych. • Intensywność ścierania się warstwy wierzchniej walca powinna być taka, aby pozwolić na usunięcie warstewki materiału, w której utworzyły się w wyniku przeginania walca mikropęknięcia. • Problem złuszczania się fragmentów żeliwnych walców hutniczych można znacząco ograniczyć przez zmianę morfologii cementytu ledeburytycznego, np. na drodze obróbki cieplnej.

EN

This work concerns the influence of the defects of the structure of mottled cast iron on the main exploitation problems of mill rolls made of such cast iron. The role of the microstructure in wear mechanism of rolls made of cast iron is described on the example of 6 worn rolls. The exploitation of 4 of investigated rolls was stopped before they reached so called "dead diameter" due to spalling of their surfaces. The results of the research showed a significant role of lede-buritic cementite in "self-restoration" of the surface of the roll caused by spallation of large particle of ledeburitic cementite acting as abrasive material. This mechanism of wear of investigated rolls causes a significant decrease of lubricating role of graphite. Precipitations of graphite being in contact with working surface of rolls do not lubricate them, but undergo more intense wear than surrounding alloy matrix. Moreover, an interception of fatigue cracks by graphite precipitations can be noticed very seldom. In spite of cracking along precipitates of ledeburitic cementite, the cracks propagating along former austenite grains can also be noticed. Sporadically, the cracks caused by stress corrosion are revealed, too. Basing on the results of this work the following conclusions can be drawn: • Presence of brittle, coarse precipitates of ledeburitic cementite influences "self-restoration" of roll surface, what restricts or even eliminates the following phenomena: - creation of a white layer, - plastic deformation of the surface layer, - lubricating performance of graphite. • Base paths of fatigue cracks propagation are continuous precipitates of ledeburitic cementite existing near the grain boundaries of former austenite. • Scaling of the surface of metallurgical rolls is favored by a great content of ledeburitic cementite in their structure, precipitated in a form of bands, perpendicular to the roll working surface and forming continuous net. • Great volume fraction of higher bainite, not resistant to crack propagation favors scaling of the rolls surface. • After the crack reaches the depth, on which the greatest shear stresses exist in the roll (for example during sheet rolling), these cracks start to propagate due to the fatigue mechanism, parallel to the working surface of roll. • Very high hardness, giving great wear resistance, does not favor "self-restoration" of cast iron rolls. • Intensity of wear of the surface of roll should allow removal of the surface layer, in which micro-cracks were formed due to bending of the roll. • The problem of scaling of the areas of cast iron rolls can be significantly reduced by changing the morphology of ledeburitic cementite, what ca be achieved by properly designed heat treatment.

8

Analiza oddziaływania systemu zarządzania jakością na stabilizację wybranych właściwości walców hutniczych

Wojtynek L., Binczyk F.

Archiwum Odlewnictwa

|

2006

|

R. 6, nr 19

425-430

PL

W pracy przedstawiono wyniki statystycznej oceny stabilizacji wybranych właściwości walców hutniczych, produkowanych w Hucie Buczek Sp. z o.o. w Sosnowcu. Statystycznej ocenie stabilizacji procesu technologicznego poddano: skład chemiczny, twardość górnego i dolnego czopa, twardość beczki oraz grubość warstwy żeliwa stopowego (góra, dół), w pozycji odlewania walców. Do rejestracji i obserwacji zmienności badanej cechy w czasie trwania procesu produkcyjnego wykorzystano karty kontrolne X-śr i R oraz test niezależności [...].

EN

In this work the results of statistical evaluation of stabilization on selected proprieties of sleeved rolls has been presented. The statistical analysis was performed for three periods of research: before introduction of quality management system, during and after its introduction. This works presents the essential statistical improvement of analyses products and stabilization of technological process after introduction of the quality management system.

9

Wdrożenie komputerowo wspomaganego systemu projektowania technologii i sterowania jakością walców hutniczych

Kuźnik T., Suchecka W., Bulkowski L., Starzykowski S., Kowalik J., Czerwiński E.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2005

|

T. 57, nr 3

13-18

PL

Artykuł opisuje zastosowanie i wdrożenie systemu projektowania technologii i sterowania jakością walców hutniczych wspomaganego technologią komputerową. Celem systemu bylo uzyskanie wysokiej i powtarzalnej jakości szerokiego asortymentu produkowanych walców, obniżenie kosztów jednostkowych, zmniejszenie wybraków, zmniejszenie czasu obróbki cieplnej, zwiększenie mocy produkcyjnych, zmniejszenie pracochłonności obróbki walców, zmniejszenie przestojów technologicznych, poprawa terminowości dostaw. Wyniki pracy wdrożono do praktyki przemysłowej.

EN

This paper describes the application and implementation of a computer aided system for designing technologies and controlling quality of steel rolls. The aim of the system was to obtain high and repeatable quality of a wide range of manufactured rolls, cut the unit costs, reduce scraps, reduce the time of heat treatment, increase production capacities, reduce the labour intensity of roll treatment, reduce process shutdowns, improve timeliness of deliveries. The results of the work were implemented in the industrial practice.

10

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.

11

Kształtowanie profilu i grubości warstwy stopowej w bimetalowych walcach hutniczych

Binczyk F., Sitko J.

Archiwum Odlewnictwa

|

2003

|

R. 3, nr 9

31--38

PL

W pracy przedstawiono wyniki pomiarów i obliczeń profilu i grubości zewnętrznej warstwy żeliwa stopowego w bimetalowych walcach hutniczych. Proces ten składa się z etapu krystalizacji warstwy żeliwa stopowego na ściankach metalowej wlewnicy oraz etapu jej nadtapiania podczas przelewania formy żeliwem szarym. Efektem obu tych procesów jest warstwa zewnętrzna, której profil i grubość na długości beczki walca zależy od wielu czynników. Najważniejsze to temperatura odlewania obu rodzajów żeliwa, czasy i szybkość poszczególnych etapów procesu przelewania formy żeliwem szarym, warunki odprowadzania ciepła z odlewu do formy oraz sposób przepływu ciekłego żeliwa.

EN

In this work the results of measurements and calculation, basis on the mechanism of shaping profile of outer layer with alloy cast iron in sleeved roll. The process consists of two stapes: layer crystallization offer pouring of alloy cast iron into mould and remelting of that layer during filling of mould by liquid lost iron. Profile of outer layer depends an many factors, especially pouring temperature both of cast iron, segregation of elements in the front of crystallization, heat flow from liquid method trough solidification layer to the mould and kind of liquid cast iron.

12

Analiza stanu naprężenia i odkształcenia walców hutniczych

Gąsiorek D.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

2002

|

z. 19

39-44

PL

Walce dla walcowni bruzdowych średnich i drobnych wykonywane są zazwyczaj w postaci walców monolitycznych odlewanych lub kutych, w których po wykorzystaniu warstwy roboczej i osiągnięciu średnicy martwej walca, następuje jego złomowanie. W celu obniżenia kosztów eksploatacji można zastosować walce składane. W pracy przedstawiono modele prototypowych walców składanych dla walcowni średnio-drobnej. Do opisu cech geometrycznych walców wykorzystano program AnSys 5.6, w którym również zostaną przeprowadzone obliczenia numeryczne. W pracy zostaną przedstawione przyjęte do obliczeń modele, wyniki symulacji komputerowych w postaci map naprężeń i przemieszczeń oraz wnioski końcowe.

EN

Rolls for medium sulcal rolling-mill are usually produced in the form of monolithic casted rolls or forge, in which after working layer utilization and achievement of dead diameter of rolls, its dumping follows. To of lower costs of exploitation it is possible to apply folded rolls. The FEM model of composite rolls prototypes for shape mill is presented in the paper. The system has been modeled using AnSys 5.6 software. In this work models, results of computer simulation in form of maps of stress and displacement as well as final conclusions will be introduced.

13

Technologia hartowania z wymrażaniem w zastosowaniu do walców hutniczych

Pawlak S.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2002

|

T. 54, z. 4

21-33

PL

Technologia hartowania z wymrażaniem umożliwia stosowanie na walce robocze gatunków stali o podwyższonej zawartości chromu (od 3 do 5 % Cr), cechujących się m. in. niską zawartością austenitu szczątkowego, które mogą pracować w najtrudniejszych warunkach walcowania blach taśmowych na zimno. Opracowano oryginalną technologię wytwarzania walców stalowych, na którą składa się hartowanie z nagrzewaniem indukcyjnym i studzeniem wodnym, wymrażanie do temperatury około -90 stopni Celcjusza oraz odprężanie i odpuszczanie. Opisano przeprowadzone eksperymenty laboratoryjne nad technologię materiałową, w szczególności w zakresie zjawiska stabilizacji austenitu szczątkowego, symulacje i modelowanie wymiany ciepła oraz prace koncepcyjne i projektowe w zakresie konstrukcji urządzeń do obróbki cieplnej w temperaturach podzerowych. W oparciu o własną koncepcję, projekt i wykonawstwo, wspólnie z Hutą Baildon zbudowano prototypową instalację do wymrażania walców roboczych. Potwierdzono przydatność prototypu w praktyce przemysłowej do obróbki walców o średnicy beczki do 540 mm.

EN

Sub-zero hardening makes it possible to use higher-chromium steel grades (3-5% Cr) for work rolls and to obtain low retained austenite contents. Such rolls can operate in most demanding conditions in cold strip mills. An original heat treatment technology was developed for steel rolls consisting of induction heating, water quenching, sub-zero treatment at approximately -90 C degree, stress relieving and tempering. Laboratory experimental work concerning materials engineering problems was described with special reference to stabilisation of retained austenite, modelling and simulation of heat transfer and development of the equipment for sub-zero treatment. A prototype installation for sub-zero treatment of work rolls was built in co-operation with Huta Baildon. In industrial conditions it was confirmed that the installation was suitable for sub-zero treatment of rolls with barrel diameter up to 540 mm.

14

Prototypowy walec składany dla walcowni średnio-drobnej

Pawlas P., Gąsiorek D

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

2001

|

z. 16

111-116

PL

W pracy przedstawiono model prototypowego walca składanego dla walcowni średnio-drobnej. Do opisu cech geometrycznych walca wykorzystano program Ansys 5.6, w którym również zostaną przeprowadzone obliczenia numeryczne.

EN

The FEM model of prototype composite roli for shape mili is presented in the paper. The system has been modeled using AnSys 5.6 software. The developed model will be applied for calculation of stiffness, stresses and strains under external load.

15

Symulacja komputerowa procesu krzepnięcia i stygnięcia odlewów walców hutniczych w aspekcie powstawania jamy skurczowej i wad wewnętrznych

Mączyński J., Pogorzałek J.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2001

|

T. 53, z. 3

32-39

PL

Charakterystyka przebiegu krzepnięcia ciekłego metalu w formie odlewniczej i omówienie czynników wpływających na powstawanie i lokalizację jamy skurczowej w odlewie. Model matematyczny wymiany ciepła i zasilania odlewu beczki walca metalem z nadlewu. Wyniki komputerowych badań symulacyjnych procesu krzepnięcia walca staliwnego i żeliwnego.

EN

A mathematical model of heat exchange in the system "metal casting-mould-environment" together with a computer software for simulation of solidification and cooling-down of castings was used to predict development of temperature fields on the longitudinal section of heavy (diameter 550x4000 mm) low alloy L90HMF steel and ZSB S.G. iron rolling mill roll castings. In the initial stage after filling the mould there is a single liquidus isotherm within the roll and conditions are favourable for feeding the bottom neck and the barrel with liquid metal from the riser. The direction of heat transfer at this stage is horizontal. In the second stage of cooling-down and solidification a second liquidus isotherm appears in the riser and there are two directions of heat transfer (one toward the barrel and another toward the covering powder). At this stage there are conditions for formation of shrinkage porosity and other discontinuities in the roll. In cast iron rolls this stage comes somewhat later than in steel. Simulation of this type makes it possible to optimise moulds, riser heads, thermal insulation etc. as well as casting parameters without the need for expensive and time-consuming full-scale trials.

16

Żeliwo wysokochromowe na walce hutnicze

Tokarz A.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

1999

|

T. 51, z. 1

15-21

PL

Przedstawiono wyniki badań twardości i struktury próbek z żeliwa zawierającego 3% C i 17% Cr w stanie po odlaniu oraz po obróbce cieplnej obejmującej wyżarzanie zmiękczające i powtórne utwardzenie (hartowanie) w powietrzu. Na podstawie wyników badań laboratoryjnych opracowano technologie wyżarzania zmiękczającego i utwardzającego walce monolityczne o średnicy beczki 325 mm, które sprawdzono na walcu próbnym.

EN

Hardness and microstructure was examined on samples of 3%C-17%Cr cast iron in as-cast condition and after heat treatment consisting of soft annealing and re-hardening with air- cooling. Results of the laboratory tests were used to establish soft annealing and re-hardening parameters for 325 mm diam. monolithic rolls. The treatments were verified on a trial roll.

17

Zużycie walców hutniczych w procesie walcowania blach na zimno

Haduch Z., Pena O., Saenz J.

Problemy Eksploatacji

|

1998

|

nr 3

121-121

PL

W pracy autorzy zajmują się jednym ze specyficznych rodzajów zużycia powierzchniowego walców do walcowania blach na zimno objawiającym się miejscowymi wyruszeniami (porami) na powierzchni walców, które powodują powstawanie nierówności o średnicy ok. 1 mm na powierzchni walcowanej blachy. Ta wada powoduje oczywiście obniżenie jakości produktu przeznaczonego głównie dla przemysłu samochodowego do produkcji karoserii.

EN

The failures of forming rolls and their possibile reasons have been analysed. The metallographic investigation of materials for these rolls have been performed. The microstructure and non-metallic inclusions have been recognised. The results of tribological experiments performed on the block-on-ring friction machine have been compared with metallographic ones and the conclusions about influence of structure and incusions of failures of forging rolls have been formulated.