Los rollos aparecieron junto con el nacimiento de los equipos de laminación.. La historia del desarrollo de los rodillos de laminación es testigo del progreso tecnológico de toda la industria del laminado de acero.. Los primeros rodillos adoptaron la fundición integral con molde de arena simple.. Con iteración tecnológica, La fundición con moldes metálicos se inventó y popularizó gradualmente..
Se produjo un gran salto tecnológico cuando los fabricantes comenzaron a verter rollos a través de puertas tangenciales en la parte inferior de los moldes de fundición.. A medida que avanzaba la industria del laminado de acero, El equipo de laminación presenta requisitos más altos y estrictos para el rendimiento integral del rollo.. Los rodillos modernos necesitan una alta dureza superficial, excelente resistencia al desgaste, fuerte resistencia al impacto y resistencia al agrietamiento térmico, así como un rendimiento antideslizante estable. Mientras tanto, el núcleo del rollo requiere alta resistencia, Capacidad antifractura y pequeña deformación..
Estos requisitos de rendimiento de superficie y núcleo son mutuamente contradictorios en los rodillos integrales tradicionales.. Para resolver este cuello de botella técnico, Los investigadores desarrollaron tecnologías de fundición compuesta de semi-flushing y full-flushing., que sentó una base sólida para la mejora de la fabricación de rollos compuestos.
1. Tecnología temprana de fundición en rollo compuesta
1.1 Método de fundición compuesta semiflushing
El método de semi-lavado vierte hierro fundido de aleación desde el fondo del molde de fundición.. Los trabajadores dejan de verter cuando el hierro fundido llega a la unión del cuello del rodillo superior y el cilindro del rodillo.. Después de estar de pie durante un cierto período, Se forma una capa exterior dura en la superficie del cilindro del rodillo..
Los operadores añaden una cierta cantidad de polvo de hierro y silicio al hierro fundido restante en el cucharón y revuelven uniformemente.. Luego reanudan el vertido para completar el perfilado.. Este proceso mejora efectivamente la resistencia y dureza del núcleo del rollo al tiempo que garantiza la resistencia al desgaste de la superficie..
1.2 Método de fundición compuesta con descarga total
El método de lavado completo sigue un proceso de prevertido similar.. Después de que el cilindro giratorio forme una capa exterior sólida, Los trabajadores reemplazan el hierro fundido original con hierro fundido de núcleo de alta resistencia.. El nuevo hierro fundido continúa saliendo desde la compuerta inferior y exprime el hierro fundido del núcleo original a través del tubo ascendente..
Este reemplazo completo logra una separación completa de la capa exterior de alto rendimiento y el material del núcleo de alta tenacidad.. El nacimiento de la tecnología de laminación compuesta por lavado marca el segundo gran salto en la historia del desarrollo de los rodillos de laminación..
2. Evolución iterativa de ocho generaciones de rodillos compuestos centrífugos
En 1968, Japón Kubota desarrolló con éxito el primer rodillo centrífugo de hierro fundido compuesto. Esta innovación perfeccionó la moderna tecnología de fabricación de rollos compuestos.. sobre el pasado 35 años, La tecnología de rodillos compuestos centrífugos ha logrado rápidas actualizaciones iterativas y ha formado gradualmente ocho generaciones técnicas completas..
2.1 Primera generación: Rollos compuestos refrigerados y refrigerados indefinidamente
La capa exterior de los rodillos de primera generación adopta hierro fundido enfriado o hierro fundido enfriado indefinidamente con alta dureza y resistencia al desgaste.. El núcleo del rodillo utiliza hierro fundido gris ordinario con buena tenacidad.. Los principales avances técnicos de esta generación se centran en la tecnología madura de compuestos centrífugos., Desarrollo independiente de escoria protectora y tecnología de preparación de recubrimiento de molde estable en frío..
2.2 Segunda Generación: Rollos compuestos de núcleo dúctil
La segunda generación conserva el hierro fundido enfriado o el hierro fundido enfriado indefinidamente para la capa de trabajo exterior.. Mejora el material del núcleo de hierro fundido gris a hierro dúctil.. Esta actualización mejora en gran medida la resistencia del núcleo y el rendimiento antifracturas.. La dificultad técnica clave es eliminar el efecto adverso de las líneas negras en la capa de unión sobre la resistencia al pelado del rollo..
2.3 Tercera generación: Rollos compuestos de hierro dúctil
Tanto la capa exterior como el núcleo de los rodillos de tercera generación adoptan materiales de aleación de hierro dúctil.. Este sistema de materiales consistente optimiza la estabilidad de unión de la capa compuesta.. El principal desafío técnico es prevenir eficazmente la recesión de esferoidización y los defectos de refundición del hierro dúctil exterior durante la fundición centrífuga..
2.4 Cuarta Generación: Rollos de hierro fundido compuesto con alto contenido de cromo
Los rodillos de cuarta generación utilizan hierro fundido con alto contenido de cromo como capa de trabajo exterior., a juego con núcleos de hierro dúctil. Los materiales con alto contenido de cromo mejoran significativamente la resistencia al desgaste de los rodillos y la estabilidad térmica. El principal problema técnico es controlar la difusión del elemento cromo desde la capa exterior hasta el núcleo., lo que fácilmente causa reducción de la resistencia del núcleo y fractura del rollo.. Se adopta una estructura compuesta de tres capas en condiciones de trabajo extremas para evitar riesgos de falla..
2.5 Quinta Generación: Rollos de acero fundido compuesto con alto contenido de cromo
La capa exterior se ha actualizado a acero fundido con alto contenido de cromo con mayor resistencia y tenacidad.. El núcleo todavía utiliza hierro dúctil o acero de grafito.. Esta generación optimiza aún más las propiedades mecánicas integrales.. Las tecnologías clave incluyen la supresión de la difusión de cromo y la calibración precisa de los parámetros del proceso de compuestos centrífugos..
2.6 Sexta Generación: Rollos compuestos de acero fundido y semiacero
Los rodillos de sexta generación adoptan acero aleado o semiacero para la capa exterior., emparejado con núcleos de acero fundido ordinario o acero de grafito. Equilibra alta resistencia al desgaste y resistencia al impacto.. Las principales líneas de investigación son el ajuste preciso de los parámetros de conformación centrífuga y el desarrollo independiente de escorias protectoras de alto punto de fusión adecuadas para materiales a base de acero..
2.7 Séptima generación: Rollos compuestos de acero de alta velocidad y acero de semialta velocidad
La capa de trabajo exterior utiliza acero de alta velocidad o acero semi-rápido con excelente dureza al rojo y resistencia al desgaste.. Los materiales del núcleo opcionales incluyen hierro dúctil., acero grafito y acero forjado. Esta generación mejora en gran medida la vida útil de los rodillos y la resistencia a la fatiga a altas temperaturas.. Las claves técnicas son la coincidencia precisa de los parámetros del proceso centrífugo y la formulación científica de esquemas integrales de tratamiento térmico..
2.8 Octava generación: Rollos compuestos de carburo de tungsteno
La octava generación representa la última tecnología avanzada en rollos.. La capa exterior adopta materiales amorfos avanzados como carburo de tungsteno y acero cerámico.. El núcleo utiliza hierro dúctil o acero fundido de alta resistencia.. Consigue una dureza ultraalta., Resistencia ultradesgaste y súper resistencia a la corrosión.. Las principales dificultades técnicas incluyen la estabilización de los parámetros de moldeo centrífugo y la eliminación de las grietas de fundición causadas por la tensión de contracción de los materiales de aleación de alto rendimiento..
3. Resumen del desarrollo de los rodillos rodantes modernos
Toda la historia del desarrollo de los cilindros sigue una lógica clara de actualización tecnológica.. Evoluciona desde la primera fundición integral simple hasta la fundición compuesta de semi-flushing y full-flushing., y finalmente recorre ocho generaciones de rodillos compuestos centrífugos maduros..
Cada generación de actualización tecnológica resuelve la contradicción de rendimiento entre la resistencia al desgaste de la superficie del rodillo y la dureza del núcleo.. Los modernos rodillos compuestos de octava generación superan los límites materiales del hierro fundido y el acero fundido tradicionales.. Proporcionan componentes centrales de alta confiabilidad para alta velocidad., Producción moderna de laminados de acero de alta precisión y alta carga..
