英文文献翻译机械类.docx
- 文档编号:9432186
- 上传时间:2023-05-19
- 格式:DOCX
- 页数:23
- 大小:1.93MB
英文文献翻译机械类.docx
《英文文献翻译机械类.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《英文文献翻译机械类.docx(23页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
英文文献翻译机械类
冷轧厂工作轴过早发生故障的分析
济南钢铁有限公司技术中心,济南250101,中国
收到2006年9月12日,在2007年1月15日收到,2007年1月18日
2007年5月23日网上提供
澳大利亚,新南威尔士州2522,Wollongong,Wollongong大学,机械学院,材料和机械电子工程
概述
在本文中,对几个冷连轧机工作轴过早失效进行了调查。
为了研究工作轴表面特性和破坏机理,化学成分,微观结构和轧轴材料的硬度进行了研究。
已计算在工作轴剥落面积的压力,确定应力状态。
在研究中,轧轴磨损和损坏的原因已经查明。
对工作轴表面图像进行了研究,发现了已损坏的轧轴磨损特性的特点。
人们已经发现,经营的因素和冶金缺陷将影响在冷轧带钢轧轴的使用寿命。
2007ElsevierB.V保留所有权利。
关键词:
穿;工作轴冷轧;应力分布
1.介绍
目前,冷轧带钢生产上的冷连轧带钢轧机或倒车的冷连轧机工作轴破坏为[1]非圆形变形[2]。
应用于冷连轧,板形好,型材和平整度[3,4]得到控制模型的基础上。
在冷连轧机工作轴发挥主导作用,使带钢的变形来实现所需的形状,轮廓和尺寸。
然而,工作轴在极其恶劣的条件下运作,在经营成本的冷连轧机的最重要环节之一,是有关工作轴[5]。
工作轴磨损的材料,变形,热凸度,氧化铁皮及带钢表面粗糙度等的影响,[6-14]已查处,并为混合润滑摩擦模型[15]。
工作轴的磨损,影响热轧带钢质量和工作轴使用寿命显着。
在轧钢工作轴的过程中,受高循环荷载和水平高的耐磨性。
与热轧相比,冷轧钢轧制材料的抗变形能力是非常高。
在轧轴咬轧轴表面受到高压力是大于10000MPa和进一步剪应力产生摩擦[16]在轴/带接口。
工作轴过早失效滚动不仅增加成本,而且还轧机停机时间,生产力显着影响。
伪造合金钢工作轴过早失败的原因可能是操作技术和冶金轧轴因素的综合影响。
经营的因素,包括轧制负荷,润滑,轧制速度,运营商的经验,如轧制参数的选择。
工作轴的质量,包括非金属夹杂物的存在,铸造缺陷和相变[16]。
在本文中,冷连轧机工作轴过早失效。
作者对轴的化学成分,显微组织和硬度轧轴材料进行了审查使用收集剥落样品,并进行了拉伸试验。
在剥落面积的应力状态也已确定找到的轧轴磨损和剥落损坏的原因。
工作轴表面图像进行了研究,并已确定为损坏的轧轴磨损的特点。
人们已经发现,冶金缺陷和运行参数的影响在冷轧带钢轧轴使用寿命。
2.轧制工艺和参数
图1.A2-的立场的汇接寒冷的带钢轧机。
(1)成卷#2
(2)张力计,(3)激光测速仪,(4)测厚仪,(5)支撑#2,(6)支撑1,(7)卷取机#1(8)开卷机。
图1概述了2支撑的紧凑型冷轧带钢轧机的原理。
热轧带钢是这四轴冷连轧机的初始原料。
热轧钢卷厚度约1.5-5.0毫米,宽度和重量35吨,在900-1680毫米。
前滚酸洗的热轧带钢氧化铁皮被删除。
最大的酸洗速度是60米/分钟和酸浴的温度大约是70-85摄氏度。
酸洗过程中不影响随后的结果。
在轧制过程中采用的AGC液压控制,厚度上线控制,自动测量速度。
润滑剂使用的是quakeroln680-2-BPD。
工作轴锻造铝合金钢含有约4%的铬,HSC硬度为83至85。
在工作轴CVC的个人资料。
表1和表2显示的轧制参数和工作轴。
3.结果与讨论
3.1工作轴取样
其竞选期间的剥落工作轴的标本,他们被切断,并准备利用扫描电子显微镜和光学显微镜观察。
表面缺陷图像被从四个不同的使用的轧轴,金属焊接,绑扎,并在他们的竞选剥落显着。
所有的工作轴,用于在不同的立场。
轧轴表面粗糙度,Ra,测量的工作轴轧机安装之前和之后。
3.2.剥落
图2(a和b)显示了被剥落工作轴工作轴缺陷的部分和在D-D轴的情况下,似乎是一条曲线,这是在轧轴表面的长度约18毫米的剥落。
然而,裂纹有没有深度,根据超声波测试。
然而,对轴ð的损害可能是在第一阶段的轧轴A.
表1
轧制参数
纸架直径(毫米)
冷轧带钢
(毫米)
减少(%)
轴分离力(kN)
轧制速度(米/分)
轧制长度(公里)
A
1449
1.35×1240
34
19,890
867
4.515
B
2448
0.85×1500
35
19,932
960
13.64
C
1449
1.1×1240
28.5
17,652
498
5.139
D
2449
0.61×1240
28.2
17,528
679
11.304
表2
工作轴参数
轧轴化学成分(wt%)
粗糙度
(微米)
硬度(HSC)
碳
锰
镍
硅
铬
钼
工作前
工作后
A
0.81
0.36
0.27
0.40
3.97
0.51
0.8
0.729
83-85
B
0.82
0.32
C
0.83
0.55
D
0.87
0.47
图2.工作轴剥落。
(A)轴剥落A和(B)轴剥落D.
典型的剥落面积大小已剥落面积为1430毫米的长度,周长353毫米和85毫米深度的最大的轧轴A.测量。
轧轴过早失效后,4.515公里的连轧服务就是比轧轴四轴材料的微观结构工龄进行了检查,光学显微镜,如图3所示。
由此可以看出,有一个深度为75毫米硬化区的工作轴,因此所采取的微观结构的区域与中心的工作轴A.图是从轧轴表面的距离。
3(a)是一个区接近表面,(b)约在深度75毫米从表面上看,和(c)从表面深度约85毫米。
可以看出,晶粒尺寸从11.5至20米不等。
更重要的是,粗粮底下发现轧轴表面,这是保证最低硬化深度为85毫米少75毫米。
图3.工作轴材料的微观结构。
(a)地区靠近面,(b)约75毫米的表面深度(c)表面深度约85毫米。
图4.打击轴A.
斯特朗试验机上进行拉伸试验与平板标本。
对样品进行了削减从大剥落件从英斯特朗试验机轴A.结果表明,抗拉强度和屈服强度低于制造商的要求。
图4显示了裂纹工作轴A.正常工作轴的压力和剪切应力,分别由赫兹分析计算。
计算的正应力和剪应力[17]开发与带钢接触的结果显示在图5和图6中可以看出。
图5讲的一些组件(SXX=σR)和(SZZ=σZ,)达成一项在表面的大值。
两轴A和D是新轴。
穿的工作轴或支承轴后面的个人资料可能不实际的因素,促进轧轴损坏。
然而,在领先的边缘或由于折叠带钢的冷轧厚度增加一倍局部高负荷可能超过轧轴表面的剪切强度。
这是有可能形成一个或多个压力裂缝,在靠近表面的地方超载领域。
裂缝轴轴的方向平行,但在一个非径向方向传播(图2(b))。
由于轧机扭转滚动功能,裂缝可能会逐步传播(图4)。
因内部不当的微观结构(图3(b)),内的工作轴表面裂纹扩展开发。
因此,发生大的表面剥落。
这样可以减少工作轴使用寿命显着(见图7,热轧带钢轧轴公里长度很短,工作轴前被损坏)。
图5.正常讲开发与热轧带钢接触的结果
图6.剪应力与热轧带钢接触的结果
图7.前滚失败和表面粗糙度的冷轧带钢的长度之间的关系
3.3.地带的焊接
图8显示了轧制,轧机的第二站,第三遍后,将工作轴B轧轴表面上的金属焊接。
坐落在热轧带钢的边缘,损害和它的面积约650毫米,宽度和周长707毫米。
不正确的轴形或条状不佳,可能会导致在具体的轧制压力,这反过来又导致当地高轴表面温度。
因此增加缩进形式的轧轴表面的塑性变形,甚至剥落,是造成这些超载严重的热开发的地方增加了炽裂或瘀伤。
取出后由于去除轧轴表面焊接绑扎部分,工作轴可连续使用。
然而,工作轴的磨损是这种情况下,具有重要意义,如图所示。
与其他案件相比,7轴表面粗糙度降低显着(见轴B)。
B轴的使用寿命无明显影响,由于其连续使用。
3.4.带状
重去皮明亮的区域出现的形式与一个非常粗糙的表面圆周方向上工作轴Ç面向,如图9所示。
删除层厚度约0.1毫米和0.9毫米之间。
它被广泛接受,带是典型的表面损伤,高铬钢工作轴时,他们使用更长的运行时间后,在相同的关键立场和位置。
然而,案件发生在第一遍后运动时间短滚动轴Ç。
带起源发生交替交替热负荷超过疲劳的表面材料的剪切强度时,组合中的摩擦力。
据推测,表面裂缝内主要炽裂发展和传播剪从轴,直到炽裂地区的深度。
当轧轴表面局部恶化,峰值剪切力是诱导和领导到周围轴筒去皮带的发展速度非常快,导致轧轴磨损。
图8.剥离工作轴的焊接
图9.带工作轴
图9展出的情况轴使用寿命上有重大影响力和轧轴磨损,这表明,轧轴表面粗糙度的降低在短期公里冷轧带钢长度显着(见图7,轴C)。
因此,这一缺陷显着提高了轧轴磨损。
4.结论
本文3种在冷轧厂工作轴表面缺陷进行了调查。
它的结论是讲一些组件达到在表面的大值,这可能会导致工作轴裂纹,降低使用寿命的结果。
在此期间,冶金缺陷,如不当编写的微观结构,提高轧轴表面剥落材料的风险。
地带焊接轧机操作不正确造成的。
提高工作轴温度控制和喂养条状,可避免此类事件。
捆扎是第三次在这项研究中遇到的轧轴表面损伤。
据认为,更好的轧轴冷却与润滑,可减少损坏的风险,并提高工作轴使用寿命。
致谢
第一作者想感谢Wollongong大学大学研究生奖(UPA)的当前工作的支持。
笔者也想感谢T.Silver博士的协助下,完成了这篇文章。
参考文献
[1]P.Montmitonnet,E.Massoni,M.Vacance,G.Sola,P.Gratacos,Modellingforgeometricalcontrolincoldandhotrolling,IronmakingSteelmaking20(1993)254–260.
[2]J.Shi,D.L.S.McElwainand,T.A.M.Langlands,Acomparisonofmethodstoestimatetherolltorqueinthinstriprolling,Int.J.Mech.Sci.43(2001)611–630.
[3]E.N.Dvorkin,M.A.Cavaliere,M.B.Goldschmit,Finiteelementmodelsinthesteelindustry.PartI:
Simulationofflatproductmanufacturingprocesses,Comput.Struct.81(2003)559–573.
[4]Z.Y.Jiang,A.K.Tieu,X.M.Zhang,C.Lu,W.H.Sun,Finiteelementsimulationofcoldrollingofthinstrip,J.Mater.Proc.Technol.140(2003)542–547.
[5]R.Col′.rez,I.Sandoval,J.C.Morales,L.A.Leduc,Damageinas,J.Ram′hotrollingworkrolls,Wear230(1999)56–60.
[6]S.Iwadoh,H.Kuwamoto,S.Sonoda,Investigationaboutthemechanismofworkrollwearatthecoldrolling,J.IronSteelInst.Jpn.75(11)(1989)2059–2066(inJapanese).
[7]N.Koshizuka,T.Kimura,M.Ohori,S.Ueda,H.Wanaka,InfluencesofmicrostructureonthewearresistanceofhighC-5Cr-Vsteelsforworkrollsincoldrollingmills,J.IronSteelInst.Jpn.75(3)(1989)509–516(inJapanese).
[8]J.J.Robinson,G.vanSteden,F.terLingen,Effectofback-uprollwearonoperationandstripshapeofaCVCcoldmill,IronSteelEng.73(6)(1996)15–19.
[9]X.M.Zhang,Z.Y.Jiang,A.K.Tieu,X.H.Liu,G.D.Wang,NumericalmodellingofthethermaldeformationofCVCrollinhotstriprolling,J.Mater.Process.Technol.130–131(2002)219–223.
[10]D.-F.Chang,Thermalstressesinworkrollsduringtherollingofmetalstrip,J.Mater.Process.Technol.94
(1)(1999)45–51.
[11]S.-E.Lundberg,Evaluationofdeteriorationmechanismsandrolllifeofdifferentrollmaterials,SteelRes.64(12)(1993)597–603.
[12]C.R.F.Azevedo,J.BelottiNeto,Failureanalysisofforgedandinductionhardenedsteelcoldworkrolls,Eng.Fail.Anal.11(6)(2004)951–966.
[13]G.Zhang,H.Xiso,C.Wang,Three-dimensionalmodelforstriphotrolling,J.IronSteelRes.Int.13
(1)(2006)23–26.
[14]C.Vergne,C.Boher,R.Gras,C.Levaillant,Influenceofoxidesonfrictioninhotrolling:
experimentalinvestigationsandtribologicalmodeling,Wear260(9-10)(2006)957–975.
[15]H.R.Le,M.P.F.Sutcliffe,Rollingofthinstripandfoil:
applicationofatribologicalmodelfor“mixed”lubrication,ASMETribol.Div.Trib.43(2001)1–8.
[16]A.K.Ray,K.K.Mishra,G.Das,P.N.Chaudhary,Lifeofrollsinacoldrollingmillinasteelplant—operationversusmanufacture,Eng.Fail.Anal.7(2000)55–67.
[17]A.Boresi,O.M.Sidebottom,AdvancedMechanicsofMaterials,Wiley,1985.
Analysisofprematurefailureofworkrollsinacoldstripplant
HongchunLi,ZhengyiJiang,Kiet,Tieu,WeihuaSun
SchoolofMechanical,MaterialsandMechatronicEngineering,UniversityofWollongong,Wollongong,NSW2522,Australia
TechnologyCentre,JinanIronandSteelLtd.,Jinan250101,PRChina
Received12September2006;receivedinrevisedform15January2007;accepted18January2007
Availableonline23May2007
Abstract
Inthispaper,prematurefailuresofseveralworkrollsonacoldstripmillwereinvestigated.Inordertostudytheworkrollsurfacefeatureandfailuremechanism,thechemicalcompositions,microstructuresandthehardnessofrollmaterialswereexamined.Thestressesinthespalledareaoftheworkrollhavebeencalculated,andthestressstatesidentified.Thecausesfortherollwearanddamagehavebeenidentifiedinthestudy.Thesurfaceimagesoftheworkrollshavebeenstudied,andthecharacteristicsofwearhavealsobeencharacterisedforthedamagedrolls.Ithasbeenfoundthattheoperatingfactorsandmetallurgicaldefectsaffectedtherollservicelifeincoldstriprolling.
2007ElsevierB.V.Allrightsreserved.
Keywords:
Wear;Workroll;Coldrolling;Stressdistribution
1.Introduction
Atpresent,thecoldrolledstripisproducedonatandemcoldstripmillorareversingcoldstripmillwheretheworkrollsareflattened[1]toanon-circulardeformedshape[2].Basedonthecontrolmodelsappliedtothecoldstriprolling,agoodstripshape,profileandflatness[3,4]wasobtained.Inacoldrollingmill,theworkrollsplaythedominantrole,makingthestripdeformationtoachievethedesiredshape,profileanddimensions.However,theworkrollsoperateunderextremelyarduousconditions,andoneofthemostimportantsegmentsinoperatingcostofacoldmillisrelevanttoworkrolls[5].Theeffectsofthematerial,deformation,thermalcrown,oxidescaleandstripsurfaceroughness,etc.,onthewearofworkroll[6–14]havebeeninvestigated,andatribologicalmodelformixedlubricationwasdeveloped[15].Thewearofworkrollsaffectstherolledstripqualityandtheworkrollservicelifesignificantly.Instriprollingprocess,workrollsaresubjecttohighcyclicloadingandhighlevelsofabrasion.Thedeformationresistanceofrolledmaterialsisextremelyhighincoldsteelrollingcomparedwiththatofhotrolling.Therollsurfaceintherollbiteissubjectedtohighpressurethatisgreaterthan10,000MPaandfurthershearstressgeneratedbyfriction[16]attheroll/stripinterface.
Theprematurefailureofaworkrollincreasesnotonlythecostoftherollingbutalsothedowntimeofthemill,affectingtheproductivitysignificantly.Thecausesforprematurefailureoftheforgedalloysteelworkrollscanbethecombinedeffectsofoperatingtechniquesandtherollmetallurgicalfactors.Operatingfactorsincludethechoiceofrollingparameterssuchastherollingload,lubrication,rollingspeed,andtheexperienceofoperators.Workrollqualityincludesthepresenceofnonmetallicinclusions,castingdefectsandphasetransformations[16].
Inthispaper,theauthorsinvestigatedtheprematurefailuresofworkrollsonacoldstripmill.Thechemicalc
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 英文 文献 翻译 机械类