Wie man die Qualität von Lagerstahl durch superschnelles Abkühlen nach dem Walzen erheblich verbessert

Lager sind ein wichtiger Bestandteil der mechanischen Ausrüstung. Bis zu einem gewissen Grad schränkt die Qualität der Wälzlager die Geschwindigkeit und den Fortschritt der Volkswirtschaft, des nationalen Verteidigungsbaus und der wissenschaftlich-technischen Modernisierung ein, und der Fortschritt der Wälzlagerstahlproduktionstechnologie wirkt sich direkt auf die Wälzlagerindustrie aus Für die Entwicklung legen industriell entwickelte Länder großen Wert zur Erforschung der Qualität von Wälzlagerstahlprodukten.

Um die Qualität des Lagerstahls zu verbessern und sicherzustellen, dass er eine höhere Dauerfestigkeit, Druckfestigkeit, Oberflächenhärte und eine gute Lebensdauer aufweist, ist es notwendig, die Reinheit des Stahls und die Gleichmäßigkeit der Karbide im Stahl zu verbessern, hauptsächlich die Einschlüsse in den Material. Inhalt, Art der Einschlüsse und Gasgehalt; und die Gleichmäßigkeit der Form, Größe und Verteilung von Karbiden ist ein weiterer wichtiger Indikator zur Messung der Qualität von Wälzlagerstahlprodukten.

Während des Kühlprozesses nach dem Warmwalzen haben die gebildeten Sekundärkarbide einen wichtigen Einfluss auf die Leistung des Lagerstahls. Daher ist es erforderlich, dass das Netzwerkkarbid im Lagerstahl kleiner als 2.5 sein muss. Zu viel Netzwerkkarbid hat schwerwiegende Folgen:

• Beim anschließenden Abschrecken des Fertigprodukts kann es nicht vollständig eliminiert werden.
• Die im Lagerstahl zurückgehaltenen netzartigen Karbide erhöhen die Sprödigkeit der Teile deutlich und verringern die Stoßfestigkeit.
• Unter dynamischer Belastung brechen Teile leicht entlang der Korngrenze.
• Erhöhen Sie die Neigung zur Abschreckrissbildung.

Gegenwärtig verwendet mein Land hauptsächlich ein Niedertemperatur-Walzverfahren, um die Ausscheidung von Lagerstahlnetzkarbiden zu kontrollieren, und ergänzt es dann mit einer bestimmten Abkühlgeschwindigkeit. Dieser Prozess hängt jedoch von der Kapazität des Walzwerks ab und erfordert eine ausreichende kontrollierte Kühlkapazität vor dem Fertigwalzen. Nach der Wasserkühlung ist vor dem abschließenden Walzen genügend isothermer Raum vorhanden. In der kontinuierlichen Walzproduktionslinie wird das Walzen bei niedriger Temperatur realisiert. Aufgrund der unzureichenden Kühlkapazität der bestehenden Kühlausrüstung ist die Temperatur, insbesondere bei großen Stäben über Ф30 mm, schwer genau zu kontrollieren, die Produktqualität ist instabil und die Ausscheidung von Netzwerkkarbiden ist schwerwiegend.

Um die Produktqualität verschiedener Spezifikationen von Wälzlagerstahl zu verbessern und die starke Abhängigkeit von Walzwerken und anderen Geräten bei der Herstellung von Wälzlagerstahl zu reduzieren, hat das State Key Laboratory of Rolling Technology and Continuous Rolling Automation (RAL) der Northeastern University durchgeführt die ultraschnelle Kühltechnologie von Lagerstahlstangen aus. Es wurden Forschungsarbeiten zu den Ausscheidungsbedingungen von Karbiden und dem Phasenübergang bei kontinuierlicher Abkühlung durchgeführt.

Die Mikrohärte der Lagerstahlkonstruktion und der Perlitlamellenabstand werden durch die Abkühlgeschwindigkeit nach dem Walzen beeinflusst. Mit zunehmender Abkühlgeschwindigkeit nach dem Warmwalzen nimmt der Perlitlamellenabstand ab, während der Mikrohärtewert zunimmt, und der kleinere Lamellenabstand ist für das nächste Sphäroidglühen sehr günstig.

Das Regelprinzip besteht darin, dass während des kontinuierlichen Abkühlprozesses des unterkühlten Austenits der Austenit zwangsläufig in der kohlenstoffarmen Zone und der kohlenstoffreichen Zone erscheint. Sobald die Keimbildungsbedingungen erfüllt sind, wird Ferrit in der kohlenstoffarmen Zone gebaut, während Zementit auch in der kohlenstoffreichen Zone gebaut wird. Beide sind gleichzeitig synchronisiert, Eutektoide und Symbiose, bilden einen Perlitkeim (Ferrit + Zementit) und gleichzeitig werden in anderen Teilen neue Kristallkeime erzeugt und wachsen kontinuierlich nach. Bei der Bildung von Perlit bedeutet Längswachstum, dass sich Zementit- und Ferritbleche gleichzeitig kontinuierlich in Austenit ausdehnen, während seitliches Wachstum bedeutet, dass Zementit- und Ferritbleche abwechselnd ansteigend gestapelt werden.

Die Erhöhung der kontinuierlichen Abkühlgeschwindigkeit nach der Verformung spielt eine Rolle bei der Verfeinerung der Austenitkörner. Die Größe der Austenitkörner hat keinen offensichtlichen Einfluss auf den Perlitlamellenabstand, beeinflusst aber die Größe der Perlitpellets. Die Austenitkörner sind fein und die Korngrenzenfläche pro Volumeneinheit nimmt zu, was die Keimbildung von Perlit fördert. Wenn die Anzahl der Keimbildungsstellen von Perlit zunimmt, nimmt der Durchmesser der Perlit-Pellets ab.

Die Ultra-Rapid-Cooling-Technologie wird auf die Karbidkontrolle des Lagerstahlgewebes angewendet, so dass der Lagerstahl nach dem Walzen schnell durch den Bereich gelangt, in dem die Karbidausscheidung stark ist, was die Ausscheidung von Sekundärkarbiden entlang der Korngrenze erheblich reduzieren oder vermeiden kann.

Mit der Finite-Elemente-Methode wird das Temperaturfeld des ultraschnellen Abkühlprozesses von Wälzlagerstahl unterschiedlicher Spezifikationen nach dem Walzen simuliert und analysiert und eine sinnvolle Abkühlprozessroute ermittelt. Auf dieser Basis ein ultraschnelles Kühlgerät für Lagerstahlstäbe und zugehöriges Kontrollsystem.

Entsprechend den Anforderungen des ultraschnellen Kühlprozesses, kombiniert mit den tatsächlichen Produktionsbedingungen, wurde eine Kühlanlage entworfen, die den Anforderungen des ultraschnellen Kühlprozesses von Lagerstahl nach dem Walzen entspricht, und ein automatisches Steuerungssystem wurde entwickelt und ein vollständiges mathematisches Das Modell wurde entwickelt, um die Genauigkeit der Temperaturregelung von Lagerstahl zu verbessern, und die Gleichmäßigkeit der Kühlung wurde erheblich verbessert

Die Spezifikationen von Lagerstahl, der durch ultraschnelle Kühltechnologie hergestellt wird, sind hauptsächlich Ф15.3 mm ~ 60 mm. Die Qualifizierungsrate von Lagerstahlgitterkarbiden von Ф30 mm oder weniger und Klasse 2.0 oder weniger wurde von etwa 10 % auf 100 % erhöht; für 30mm~Ф60mm tragende Stahlgitterkarbide wurde sie von 2.5~4 auf 2.0 erhöht. Die folgende Erfolgsquote beträgt mehr als 95 %. Für den Lagerstahl von Ф60mm~Ф120mm wurden die Kratzer auf der Oberfläche nach ultraschnellem Abkühlen deutlich verbessert.

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