Η κυλινδρική πρέσα είναι ένας ευρέως χρησιμοποιούμενος, υψηλής απόδοσης και εξοικονόμησης ενέργειας εξοπλισμός λείανσης, ιδιαίτερα κατάλληλος για την προάλεση κλίνκερ τσιμέντου. Είναι επίσης αποτελεσματική για την άλεση ασβεστόλιθου, σκωρίας υψικαμίνου, ασβεστόλιθου, ακατέργαστου άνθρακα, γύψου, χαλαζιακής άμμου, σιδηρομεταλλεύματος και άλλων υλικών. Το κύριο χαρακτηριστικό της κυλινδρικής πρέσας είναι η εξώθηση υλικών υπό υψηλή πίεση που κυμαίνεται από 50 έως 300 MPa για την επίτευξη του σκοπού της κονιορτοποίησης. Η επιφάνεια του κυλίνδρου πρέσας υπόκειται σε φθορά από λειαντικά υψηλής τάσης υπό εξαιρετικά σκληρές συνθήκες εργασίας και η φθορά είναι αναπόφευκτη μετά από μια περίοδο χρήσης. Επιπλέον, λόγω ξένων αντικειμένων όπως μπλοκ σιδήρου ή ακατάλληλης λειτουργίας που οδηγεί σε υπερβολικά μικρό διάκενο κυλίνδρου, μπορεί να προκληθεί θρυμματισμός ή θρυμματισμός κόπωσης χαμηλού κύκλου στο χιτώνιο κυλίνδρου πρέσας κυλίνδρου.

Το υλικό του σώματος του ρολού είναι σφυρήλατος χάλυβας 34CrNiMoA ή 42CrMo, ο οποίος είναι πολύ ακριβός. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η αντικατάσταση δεν είναι εφικτή και η επισκευή επί τόπου είναι η μόνη επιλογή. Επομένως, πρέπει να εφαρμόζεται αποτελεσματική προστασία στην επιφάνεια του κυλίνδρου εξώθησης κατά την κατασκευή της πρέσας κυλίνδρων. Προς το παρόν, η επίστρωση υλικών ανθεκτικών στη φθορά στην επιφάνεια του κυλίνδρου εξώθησης αναγνωρίζεται ως η πιο αποτελεσματική και βολική μέθοδος.

Υπάρχει ένα σημαντικό χάσμα στην αντοχή μεταξύ του στρώματος υψηλής σκληρότητας που είναι ανθεκτικό στη φθορά στην επιφάνεια του κυλίνδρου και του υλικού του σώματος του κυλίνδρου. Η άμεση επικάλυψη του στρώματος που είναι ανθεκτικό στη φθορά στο σώμα του κυλίνδρου είναι επιρρεπής σε προβλήματα αποφλοίωσης σε μεγάλη επιφάνεια. Επομένως, είναι απαραίτητο να σχεδιαστούν υλικά επικάλυψης με διαφορετικά επίπεδα αντοχής μεταξύ του στρώματος που είναι ανθεκτικό στη φθορά στην επιφάνεια του κυλίνδρου και του υλικού του σώματος του κυλίνδρου, για να διασφαλιστεί η αξιοπιστία της επικάλυψης. Εκτός από την εξασφάλιση της αντοχής στη φθορά του στρώματος μοτίβου της επιφάνειας του κυλίνδρου, πρέπει επίσης να εξασφαλίζεται η αντοχή στην κόπωση και το αποφλοίωση του μεταβατικού στρώματος. Επομένως, το υλικό επικάλυψης του μεταβατικού στρώματος για την πρέσα κυλίνδρων πρέπει να έχει καλή πλαστικότητα και σκληρότητα.

Το υλικό του κυλινδρικού μανικιού είναι γενικά κράμα χάλυβα μεσαίας περιεκτικότητας σε άνθρακα, λαμβάνοντας ως παράδειγμα το 42CrMo, το οποίο υποβάλλεται σε σκλήρυνση και θερμική επεξεργασία μετά τη σφυρηλάτηση. Ο χάλυβας 42CrMo έχει υψηλή αντοχή, υψηλή σκληρυνσιμότητα, καλή σκληρότητα, μικρή παραμόρφωση κατά τη σκλήρυνση και υψηλή αντοχή σε ερπυσμό και αντοχή σε ρήξη σε υψηλές θερμοκρασίες. Χρησιμοποιείται για την κατασκευή σφυρήλατων υλικών που απαιτούν υψηλότερη αντοχή και μεγαλύτερες διατομές σκλήρυνσης και θερμικής επεξεργασίας από τον χάλυβα 35CrMo. Το συνολικό ισοδύναμο άνθρακα του 42CrMo είναι 0,78%. Λόγω του υψηλού ισοδύναμου άνθρακα, έχει ισχυρή τάση σκλήρυνσης και είναι ένα σχετικά δύσκολο στη συγκόλληση υλικό. Στοιχεία όπως το Μν και το Μο στη σύνθεσή του αυξάνουν την ευαισθησία σε λευκές κηλίδες και είναι επιρρεπή σε καθυστερημένη ρωγμάτωση. Όταν η περιεκτικότητα σε P και S είναι επίσης υψηλή, είναι πιθανό να εμφανιστεί θερμή ρωγμάτωση. Για να αποφευχθεί η θερμή ρωγμάτωση, το επιλεγμένο σύρμα συγκόλλησης θα πρέπει να έχει χαμηλή περιεκτικότητα σε C, P και S και υψηλή περιεκτικότητα σε Μν για την ενίσχυση της αποθείωσης. Η μικροδομή μετά τη σκλήρυνση και τη θερμική επεξεργασία είναι σκληρυμένη με σορβίτη διατηρώντας τον μαρτενσιτικό προσανατολισμό.

Τα σύρματα συγκόλλησης σειράς T της Σαντόνγκ Ξινιουάν Μποτόνγκ είναι σύρματα συγκόλλησης με πυρήνα ροής από χυτοσίδηρο υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο σειράς Φε-Χρ-C, τα οποία χαρακτηρίζονται από αυτοθωράκιση, ελάχιστη σκωρία ή ιδιότητες χωρίς σκωρία χωρίς την προσθήκη παραγόντων σχηματισμού σκωρίας. Ως πρωτοπόροι στην επιφανειακή επεξεργασία ανοιχτού τόξου στην Κίνα, αυτά τα σύρματα συγκόλλησης έχουν υψηλό μερίδιο αγοράς και είναι ευρέως αναγνωρισμένα από τον κλάδο. Η αντοχή τους στη φθορά από το κράμα τους μπορεί να διατηρήσει καλή σκληρότητα και αντοχή στη φθορά ακόμη και σε υψηλές θερμοκρασίες άνω των 350℃. Η σκληρότητα του ανθεκτικού στη φθορά στρώματος εργασίας μετά την επιφανειακή επεξεργασία είναι έως και HRC 60 ή περισσότερο, με μεγάλο αριθμό μικρορωγμών.

Εάν ανθεκτικά στη φθορά σύρματα συγκόλλησης με πυρήνα ροής τοποθετηθούν απευθείας στην επιφάνεια του βασικού μετάλλου, λόγω της μεγάλης διαφοράς στη θερμοκρασία τήξης μεταξύ του εναποτιθέμενου μετάλλου του ανθεκτικού στη φθορά στρώματος και του βασικού μετάλλου, η τήξη είναι ασύγχρονη. Το μέταλλο με χαμηλό σημείο τήξης λιώνει πρόωρα, προκαλώντας χαλάρωση ή έλλειψη σύντηξης με το μέταλλο με υψηλό σημείο τήξης. Επιπλέον, το μέταλλο με υψηλό σημείο τήξης στερεοποιείται και συρρικνώνεται νωρίτερα, γεγονός που θα προκαλέσει τάση στο μέταλλο με χαμηλό σημείο τήξης που βρίσκεται ακόμα σε μερικώς στερεοποιημένη και ασθενή κατάσταση, πιθανώς οδηγώντας σε ρωγμές.

Επιπλέον, οι συντελεστές γραμμικής διαστολής των δύο μικροδομών διαφέρουν σημαντικά. Η ασυνεπής συρρίκνωση λόγω ψύξης μεταξύ τους θα προκαλέσει μεγάλη εσωτερική τάση στην επιφάνεια, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε ρωγμές στην επιφάνεια σε σοβαρές περιπτώσεις. Θερμική τάση θα δημιουργηθεί κατά τη λειτουργία σε υψηλή θερμοκρασία. Αυτή η θερμική τάση δεν μπορεί να εξαλειφθεί (η θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση μπορεί να εξαλείψει την υπολειμματική τάση συγκόλλησης, αλλά η θερμική τάση δημιουργείται κατά τη λειτουργία).

Σύμφωνα με τις παραπάνω συνθήκες εργασίας, αυτή η συνθήκη δεν ανήκει πλέον στη συγκόλληση ανόμοιων χαλύβων, όπως η συγκόλληση μεταξύ ανόμοιων χαλύβων F (φερρίτης), M (μαρτενσίτης) και A (ωστενίτης). Αυτή η συνθήκη εργασίας θα πρέπει να είναι η συγκόλληση χάλυβα μεσαίας περιεκτικότητας σε άνθρακα και λευκού χυτοσιδήρου με υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο, ανθεκτικό στη φθορά. Το ειδικά αναπτυγμένο υλικό μεταβατικού στρώματος πρέπει να έχει υψηλή σκληρότητα και απόδοση διακοπής ρωγμών, και το μέταλλο επιφάνειας πρέπει να έχει εξαιρετική αντοχή σε ρωγμές και αντοχή σε κρούσεις. Θα πρέπει να αποτρέπει αποτελεσματικά τις ρωγμές συγκόλλησης και τις ρωγμές κόπωσης στην επιφάνεια του ρολού από το να επεκτείνονται και να αναπτύσσονται προς το σώμα του ρολού, προστατεύοντας έτσι αποτελεσματικά το σώμα του ρολού από ζημιές.

Η μέθοδος μονωτικής επίστρωσης χρησιμοποιείται μεταξύ του κράματος χάλυβα μεσαίας περιεκτικότητας σε άνθρακα και του ανθεκτικού στη φθορά επιφανειακού στρώματος. Ένα μέταλλο με συντελεστή γραμμικής διαστολής μεταξύ των δύο μετάλλων επιλέγεται ως μέταλλο πλήρωσης για το μεταβατικό στρώμα για να μειωθεί η θερμική τάση που προκαλείται από τη διαφορά στους συντελεστές γραμμικής διαστολής. Πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη ζητήματα κόστους για την επίλυση των παραπάνω προβλημάτων. Σε αντίθεση με τη χημική βιομηχανία και τη βιομηχανία δοχείων πίεσης λεβήτων, το στρώμα μονωτικής επίστρωσης έχει μεγάλο πάχος. Εάν χρησιμοποιηθούν συμβατικά υλικά συγκόλλησης από ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα (18-8) για την επίστρωση του μονωτικού στρώματος, το κόστος θα είναι πολύ υψηλό. Επιπλέον, πρέπει να ληφθεί υπόψη η σκληρότητα και η πλαστικότητα της ζώνης σύντηξης με το ανθεκτικό στη φθορά επιφανειακό στρώμα. Σε αυτό το στρώμα συμβαίνει μετανάστευση άνθρακα, με αποτέλεσμα ζώνες μετάβασης με ενανθράκωση και αποανθράκωση. Η ξαφνική αλλαγή στη σκληρότητα σε αυτές τις ζώνες θα προκαλέσει δυσμενείς επιπτώσεις, οδηγώντας έτσι εύκολα σε αστοχία λόγω κόπωσης σε αυτές τις περιοχές.

Ωστόσο, λόγω της σπανιότητας των πόρων νικελίου και της πρόσφατης απότομης αύξησης της τιμής του, είναι απαραίτητο να αντικατασταθεί το νικέλιο με άλλα στοιχεία για τη μείωση του κόστους. Η επίδραση του μαγγανίου στον ωστενίτη είναι παρόμοια με αυτή του νικελίου. Επομένως, το μαγγάνιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί αντί του νικελίου για την παραγωγή φθηνών υλικών συγκόλλησης ωστενιτικού ανοξείδωτου χάλυβα.

Ο άνθρακας είναι ένα ισχυρό στοιχείο σχηματισμού ωστενίτη, με ικανότητα σχηματισμού ωστενίτη 30 φορές μεγαλύτερη από αυτή του νικελίου. Ωστόσο, δεν μπορεί να προστεθεί σε ανοξείδωτο χάλυβα ανθεκτικό στη διάβρωση, επειδή θα προκαλέσει διάβρωση ευαισθητοποίησης και επακόλουθα προβλήματα διακρυσταλλικής διάβρωσης μετά τη συγκόλληση. Σε αυτές τις συνθήκες λειτουργίας, η περιεκτικότητα σε άνθρακα του ανθεκτικού στη φθορά σύρματος συγκόλλησης με πυρήνα ροής μετά την επικάλυψη είναι μεγαλύτερη από 4%. Η υπερβολικά υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα θα αυξήσει τη σκληρότητα και την ευθραυστότητα της συγκόλλησης, κάτι που δεν ευνοεί την ανθεκτικότητα.

Για να ξεπεραστεί η ενδοκρυσταλλική διάβρωση ανοξείδωτου χάλυβα χρωμίου-νικελίου, όπως ο 18-8, η περιεκτικότητα του χάλυβα σε άνθρακα μειώνεται γενικά κάτω από 0,03% ή προστίθενται στοιχεία με ισχυρότερη συγγένεια για τον άνθρακα από το χρώμιο (όπως τιτάνιο ή νιόβιο) για να αποτραπεί ο σχηματισμός καρβιδίων του χρωμίου. Σε αυτές τις συνθήκες λειτουργίας, όπου οι κύριες απαιτήσεις είναι η υψηλή σκληρότητα και η αντοχή στη φθορά, η περιεκτικότητα του χάλυβα σε άνθρακα αυξάνεται για να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις σκληρότητας και αντοχής στη φθορά.

Τόσο το μαγγάνιο όσο και το νικέλιο είναι στοιχεία που σχηματίζουν ωστενίτη, που σημαίνει ότι μπορούν να σχηματίσουν ένα άπειρα αναμίξιμο στερεό διάλυμα (ωστενίτη) με σίδηρο. Ωστόσο, ο ρόλος του μαγγανίου δεν είναι να σχηματίσει ωστενίτη, αλλά να μειώσει τον κρίσιμο ρυθμό απόσβεσης του χάλυβα, να αυξήσει τη σταθερότητα του ωστενίτη κατά την ψύξη, να αναστέλλει την αποσύνθεση του ωστενίτη και να επιτρέψει στον ωστενίτη που σχηματίζεται σε υψηλές θερμοκρασίες να διατηρηθεί σε θερμοκρασία δωματίου. Το μαγγάνιο έχει μικρή επίδραση στη βελτίωση της αντοχής στη διάβρωση του χάλυβα. Επομένως, σε αυτές τις συνθήκες λειτουργίας όπου δεν απαιτείται αντοχή στη διάβρωση, είναι απολύτως εφικτό να χρησιμοποιηθεί Μν αντί για Νι για να επιτευχθεί μονοφασική δομή ωστενίτη. Ταυτόχρονα, το Μν έχει μεγαλύτερη επίδραση ενίσχυσης του στερεού διαλύματος από το Νι, γεγονός που μπορεί να βελτιώσει την απόδοση του χάλυβα. Επιπλέον, το σχηματιζόμενο MnS μπορεί να αντικαταστήσει το FeS, το οποίο μπορεί να αποτρέψει τη θερμή ρωγμάτωση και επομένως είναι ευεργετικό για τη συγκόλληση. Το μαγγάνιο μπορεί επίσης να αντισταθμίσει τις αρνητικές επιπτώσεις ορισμένων επιβλαβών στοιχείων και είναι ένα στοιχείο που μειώνει την ευαισθησία στη ρωγμάτωση στερεοποίησης.

Το άζωτο είναι επίσης ένα ισχυρό στοιχείο σχηματισμού ωστενίτη, με ικανότητα σχηματισμού ωστενίτη 30 φορές μεγαλύτερη από αυτή του νικελίου. Ωστόσο, είναι αέριο, επομένως μπορεί να προστεθεί μόνο μια περιορισμένη ποσότητα αζώτου για να αποφευχθούν προβλήματα πορώδους. Από τον τύπο ισοδύναμου νικελίου φαίνεται ότι η προσθήκη μαγγανίου δεν είναι πολύ αποτελεσματική στον σχηματισμό ωστενίτη. Αλλά η προσθήκη μαγγανίου μπορεί να διαλύσει περισσότερο άζωτο στον ανοξείδωτο χάλυβα, και το άζωτο είναι ένα πολύ ισχυρό στοιχείο σχηματισμού ωστενίτη. Άζωτο με περιεκτικότητα 0,25% έχει ικανότητα σχηματισμού ωστενίτη ισοδύναμη με 7,5% νικέλιο. Ωστόσο, η περιεκτικότητα σε μαγγάνιο δεν πρέπει να είναι πολύ υψηλή, διαφορετικά, είναι εύκολο να δημιουργηθούν χονδρόκοκκοι κατά τη στερεοποίηση και την υψηλή θερμοκρασία λειτουργίας, αυξάνοντας την ευθραυστότητα του υλικού. Επομένως, δεν μπορούν να προστεθούν υπερβολικές ποσότητες μαγγανίου και αζώτου.

Σε περίπτωση μηδενικής ή χαμηλής περιεκτικότητας σε νικέλιο, για να σχηματιστεί μια δομή 100% ωστενίτη, η προσθήκη χρωμίου μπορεί να μειωθεί με αναφορά στο διάγραμμα Σέφλερ. Αν και αυτό οδηγεί σε μείωση της αντοχής στη διάβρωση, είναι εφικτό υπό συνθήκες εργασίας μόνο με κρούση, φθορά και χωρίς διάβρωση ή ελαφρά διάβρωση. Με μειωμένη περιεκτικότητα σε χρώμιο και υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα, για να αποφευχθεί ο σχηματισμός καρβιδίων του χρωμίου, μπορεί να προστεθεί μια ορισμένη ποσότητα ισχυρών στοιχείων που σχηματίζουν καρβίδια, όπως το νιόβιο και το τιτάνιο.

Στον ανοξείδωτο χάλυβα σειράς 200, χρησιμοποιείται επαρκές μαγγάνιο και άζωτο για την αντικατάσταση του νικελίου και τη δημιουργία μιας δομής 100% ωστενίτη. Όσο χαμηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε νικέλιο, τόσο υψηλότερες είναι οι απαιτούμενες ποσότητες μαγγανίου και αζώτου. Για παράδειγμα, ο ανοξείδωτος χάλυβας τύπου 201 περιέχει μόνο 4,5% νικέλιο και 0,25% άζωτο. Σύμφωνα με τον τύπο ισοδύναμου νικελίου, αυτή η περιεκτικότητα σε άζωτο έχει ικανότητα σχηματισμού ωστενίτη ισοδύναμη με 7,5% νικέλιο, επομένως μπορεί επίσης να σχηματιστεί μια δομή 100% ωστενίτη. Αυτή είναι η αρχή σχηματισμού του ανοξείδωτου χάλυβα σειράς 200.

Με βάση τις παραπάνω ιδέες, η εταιρεία μας ανέπτυξε με επιτυχία, μέσω πειραμάτων τύπου, το ειδικό σύρμα συγκόλλησης με πυρήνα ροής T96 για μονωτική επιφάνεια. Η σκληρότητα μετά την επικάλυψη είναι 180-220 ΗΒ. Πρόκειται για ένα συγκολλημένο μεταλλικό κράμα με αντοχή στη διάβρωση, αντοχή σε κρούση και αντοχή σε υψηλή πίεση.

Ενώ πληροί τις απαιτήσεις απόδοσης του μεταβατικού στρώματος του κυλινδρικού μανικιού, το κόστος μειώνεται κατά 45% σε σύγκριση με τον ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα χρωμίου-νικελίου 18-8. Δεν εξοικονομεί μόνο πολύτιμους πόρους νικελίου, αλλά μειώνει και το κόστος. Το σύρμα συγκόλλησης T96 με πυρήνα ροής δεν είναι κατάλληλο μόνο για τη νέα κατασκευή και επισκευή κυλινδρικών μανικιών πρέσας κυλίνδρων, αλλά και για τη νέα κατασκευή και επισκευή κυλινδρικών μανικιών κάθετου κυλινδρικού μύλου από χυτό χάλυβα. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την επικάλυψη τεμαχίων εργασίας που υπόκεινται σε υψηλά φορτία κρούσης ή περιστροφής. Είναι κατάλληλο για συγκόλληση μεταβατικού στρώματος σε σκληρή επίστρωση και επισκευή συγκόλλησης εξαρτημάτων ανθεκτικών στη φθορά από μαγγάνιο.