很多人不知道蘇州42CrMo鋼板的知識(shí)，小編對(duì)技術(shù) ｜ 優(yōu)化熱軋帶鋼粗軋機(jī)軋輥防止早期接觸疲勞損壞進(jìn)行分享，希望能對(duì)你有所幫助！

本文導(dǎo)讀目錄：

1、蘇州42CrMo鋼板

2、技術(shù) ｜ 優(yōu)化熱軋帶鋼粗軋機(jī)軋輥防止早期接觸疲勞損壞

3、鋼板成型趨勢(shì) 談?wù)勀切┍徽`讀的熱沖壓

蘇州42CrMo鋼板

　　一、普板:Q235b、Q235C、Q235D、Q235E;。

　　二、低合金:Q345B、Q345C、Q345D、Q345E;。

　　三、橋梁板:Q235qc、Q235qd、Q345qC、Q345qD、Q345qE、Q370qC、Q370qD、Q370qE、Q420qC、Q420qD、Q420qE;。

　　四、容器板:Q245R、Q345R、Q370R、16MnDR、16MnR、16Mng、20R、20g;。

　　五、高建鋼:q235gjb、q235gjc、q235gjd、q235gje、q345gjc、q345gjd、q345gje、q390gjc、q390gjd、q390gje、q420gjc、q420gjd、q420gje、q460gjc、q460gjd、q460gje;。

　　六、高強(qiáng)板:Q390B、Q390C、Q390D、Q390e、Q420B、Q420C、Q420D、Q420e、Q460C、Q460D、Q460e、Q500C、Q500D、Q500e、Q550C、Q550D、Q550e、Q620C、Q620D、Q620E、Q690C、Q690D、Q690E;。

　　七、船板:CCS/ABS/GL/BV/DNV/KDK/LR船規(guī),A、B、D、E、A32、D32、E32、F32、A36、D36、E36、F36、A40、D40、E40、F40;。

　　八、管線(xiàn)鋼:X42、X46、X52、X56、X60、X65、X70、X80;。

　　九、錳鋼板:16mn、20mn、25mn、30mn、35mn、40mn、45mn、50mn、55mn、60mn、65mn、70mn、75mn、80mn、85mn等等;。

　　十、碳素板:10、15、20、30、40、45、50、60等等。

技術(shù) ｜ 優(yōu)化熱軋帶鋼粗軋機(jī)軋輥防止早期接觸疲勞損壞

　　高鉻鋼是在20世紀(jì)80年代早期在歐洲發(fā)展起來(lái)的，其目的是取代那些性能很差的軋輥材料，如半鋼軋輥、離心鑄造無(wú)限冷硬鑄鐵(ICDP)或鍛造鋼制軋輥。

　　從那時(shí)起，這個(gè)鋼種被引進(jìn)到大多數(shù)現(xiàn)有的熱軋帶鋼軋機(jī)的粗軋機(jī)架以及早期的薄板坯連鑄連軋精軋機(jī)中。

　　對(duì)粗軋機(jī)在成本/性能比方面不斷增長(zhǎng)的要求，包括更高的產(chǎn)量、更高的產(chǎn)品質(zhì)量和更高的安全性，刺激了軋輥制造商在20世紀(jì)90年代早期開(kāi)發(fā)用于粗軋機(jī)機(jī)架的新軋輥鋼種，即半高速鋼(semi-高速鋼)。

　　半高速鋼得到了迅速?gòu)V泛使用，特別是在西歐地區(qū)。

　　然而，一些應(yīng)用如不銹鋼和特殊鋼的軋制要求軋輥需要進(jìn)一步改進(jìn)，以克服半高速鋼的一些不足。

　　20世紀(jì)90年代末，一種用于粗軋機(jī)的特殊高速鋼(HSS)被開(kāi)發(fā)出來(lái)，以迎接這一輪新的挑戰(zhàn)見(jiàn)圖1表明了板帶粗軋機(jī)工作輥開(kāi)發(fā)的歷史。

　　表1說(shuō)明了歐洲大部分熱軋帶鋼軋機(jī)在軋輥類(lèi)型和一個(gè)周期軋制量方面的現(xiàn)狀。

　　該表格匯總了碳鋼和不銹鋼的軋機(jī)軋制帶鋼的數(shù)據(jù)，不包括中板軋機(jī)和板卷軋機(jī)。

　　該表顯示了軋機(jī)的類(lèi)型、用于粗軋機(jī)工作輥鋼種、標(biāo)準(zhǔn)周期內(nèi)軋制板帶總量和軋輥是否有疲勞問(wèn)題。

　　圖2說(shuō)明了在歐洲地區(qū)遇到的三種不同類(lèi)型的粗軋機(jī)。

　　圖2不同類(lèi)型的粗軋機(jī)：半連續(xù)軋機(jī)(a)、3/4連續(xù)軋機(jī)(b)和全連續(xù)軋機(jī)(c)。

　　新一代粗軋機(jī)軋輥的芯材基本保持不變，軋輥工作層殼的界面性能也沒(méi)有發(fā)生顯著的改變。

　　隨著軋輥的軋制負(fù)荷的增大(軋制周期變長(zhǎng)和軋制程序由7道次減少為5個(gè)道次)，疲勞現(xiàn)象越來(lái)越多越明顯。

　　這些疲勞問(wèn)題在粗軋機(jī)工作輥上觀察到，有時(shí)導(dǎo)致輥的殼芯界面(鍵合粘結(jié)區(qū))過(guò)早失效。

　　這種類(lèi)型的故障主要發(fā)生在半連續(xù)或3/4工藝布置的軋機(jī)上，到目前為止在全連續(xù)軋機(jī)上還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象(表1)。

　　在歐洲，15家使用可逆粗軋機(jī)中有8家面臨疲勞問(wèn)題，這個(gè)數(shù)字每年都在增加，這對(duì)使用者和軋輥制造商來(lái)說(shuō)都是一個(gè)必須面對(duì)的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

　　現(xiàn)在的一種標(biāo)準(zhǔn)做法將軋輥報(bào)廢直徑增加，將工作層報(bào)廢厚度增加到25mm或更多(與軋輥半徑相關(guān))，以防止軋輥鍵合粘結(jié)區(qū)出現(xiàn)疲勞問(wèn)題。

　　參考文獻(xiàn)1-6提到了由于工作輥和支撐輥(WR和BUR)之間接觸疲勞問(wèn)題，這個(gè)工作持續(xù)了15年的時(shí)間，同時(shí)指出，合理的支撐輥倒角可以降低工作輥和支撐輥之間的接觸應(yīng)力，從而降低軋輥的損壞嚴(yán)重程度。

　　時(shí)至今日，粗軋機(jī)的疲勞問(wèn)題仍然導(dǎo)致工作輥和支撐輥過(guò)早失效或損壞。

　　在很多情況下，疲勞問(wèn)題可以通過(guò)工作輥的倒角、輥身凸度曲線(xiàn)、工作輥外層的正確設(shè)計(jì)或現(xiàn)在軋制量來(lái)解決。

　　基于這個(gè)原因，CRM開(kāi)發(fā)了一個(gè)特殊的建模工具。

　　建立了三維彈塑性有限元模型(FEM)(使用ASTER和GMSH代碼)，用于評(píng)估工作輥工作層殼和鍵合粘結(jié)區(qū)以及與支撐輥的應(yīng)力，圖3給出了模型的概述。

　　為了限制計(jì)算元素的數(shù)量和計(jì)算時(shí)間，只對(duì)輥身進(jìn)行了建模。

　　由于同樣的原因，在遠(yuǎn)離支撐輥與工作輥接觸區(qū)域，網(wǎng)格距離尺寸增大。

　　雖然在圖中不可見(jiàn)，但模型中考慮了帶鋼軋件的影響，考慮了軋輥彎曲產(chǎn)生的應(yīng)力。

　　圖3模型概述：支撐輥(BUR)(上部)和工作輥(WR)(下部)(a)以及工作輥WR(b)接觸區(qū)域的精細(xì)網(wǎng)格近距離觀察。

　　該工具是充分參數(shù)化，以迅速適應(yīng)每個(gè)軋機(jī)配置，其目的是靈活地適應(yīng)軋輥用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)，考慮到材料性能和軋輥設(shè)計(jì)，也經(jīng)過(guò)軋機(jī)實(shí)際使用。

　　通過(guò)這種方式，可以向軋輥用戶(hù)描述當(dāng)前軋輥的機(jī)械負(fù)荷和提出的改善軋輥使用的解決方案。

　　它們關(guān)系到軋輥的幾何形狀和軋制參數(shù)，對(duì)模型的精度有重要影響。

　　材料性能(機(jī)械性能和抗疲勞性能，工作輥工作層厚度)由軋輥制造商數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)布。

　　圖4a示出了包括工作輥工作層殼體、工作輥芯部和支撐輥在內(nèi)的軋輥材料的典型壓縮特性。

　　該模型的力學(xué)性能基于材料的壓縮屈服應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)測(cè)量，符合理論加工硬化規(guī)律。

　　由于模型中沒(méi)有考慮裂紋的萌生和擴(kuò)展規(guī)律，因此沒(méi)有考慮材料的極限抗拉強(qiáng)度。

　　該模型的使用需要人工來(lái)檢驗(yàn)達(dá)到的最大應(yīng)力是否與材料的極限強(qiáng)度一致。

　　圖4支撐輥BUR和工作輥WR外殼和芯部的力學(xué)性能(壓縮性能)(a)；工作輥芯部材料的Whler圖(b)。

　　該模型還考慮了工作輥?zhàn)畋∪醪糠旨葱静康目蛊谛阅?圖4b)。

　　在對(duì)結(jié)果的解釋中，鍵合區(qū)特性被認(rèn)為是介于外層殼和芯部層之間，從安全角度上考慮，但它被歸類(lèi)到芯層材料。

　　為避免讀者產(chǎn)生誤解，本文將對(duì)一些與軋輥直徑和殼體厚度有關(guān)的術(shù)語(yǔ)進(jìn)行定義。

　　實(shí)際上，用戶(hù)關(guān)注的軋輥壽命，軋輥制造商關(guān)注的報(bào)廢直徑剩余外殼厚度，建模者關(guān)注的總外殼厚度，他們用詞可能會(huì)有所不同。

　　圖5直徑和殼體厚度定義：D1：外徑，D2：報(bào)廢直徑，D3：芯芯部直徑(a)；1：總殼體厚度，2：可用殼體厚度，3：報(bào)廢直徑處殘余殼體厚度(b)。

　　1.輥身工作層殼體總厚度，這可以與軋輥交付時(shí)的總殼厚有關(guān)，如果軋輥已用，經(jīng)過(guò)加工研磨，就是指剩余的總殼厚度。

　　2.可用的輥身工作層殼體厚度，這是軋輥用戶(hù)感興趣的參數(shù)。

　　3.報(bào)廢直徑處的剩余工作層殼體厚度，低于此厚度時(shí)軋輥性能不再得到保證。

　　直到20世紀(jì)90年代末，標(biāo)準(zhǔn)做法是規(guī)定剩余殼體厚度為15mm，但通常會(huì)增加到30mm厚，甚至更多，以防止相關(guān)軋機(jī)出現(xiàn)疲勞問(wèn)題。

　　圖6支撐輥兩段直線(xiàn)倒角(a)；工作輥磨損情況(b)。

　　需要注意的是，當(dāng)剩余殼體厚度達(dá)到30mm時(shí)(比規(guī)定的剩余15mm殼體厚度要高出15mm)，開(kāi)始觀察鍵合粘接區(qū)工作輥的疲勞損傷情況，初始工作層殼體厚度為70mm。

　　這意味著殘余殼厚度小于30毫米的工作輥還能繼續(xù)軋制。

　　為此，對(duì)三種殼體總厚度的應(yīng)力分布進(jìn)行了計(jì)算：。

　　研究了三種情況下輥型對(duì)應(yīng)力的影響：無(wú)磨損平直輥身；磨損的支撐輥BUR和研磨后的工作輥WR；磨損的支撐輥BUR和工作輥WR(表3)。

　　在狀態(tài)4中，支撐輥磨損，工作輥沒(méi)有磨損，工作輥工作層厚度60mm，簡(jiǎn)化代碼為BWWW60。

　　結(jié)果表明了沿輥身寬度的VonMises應(yīng)力演變。

　　以工作輥工作層殼厚度為60mm的研磨后的工作輥和支撐輥狀態(tài)作為基本參考狀態(tài)。

　　在這種狀態(tài)下的VonMises應(yīng)力被設(shè)定為100%，所有其他狀況都與參考狀態(tài)對(duì)應(yīng)比較。

　　圖7顯示了這七種狀態(tài)下工作輥表面的應(yīng)力演化。

　　圖8顯示了鍵合粘接區(qū)應(yīng)力沿輥身長(zhǎng)度的變化情況。

　　紅線(xiàn)表示VonMises應(yīng)力，觀察到軋輥出現(xiàn)疲勞。

　　只要工作輥工作層殼體的總厚度保持在30毫米以上，在客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)超聲檢測(cè)(UT)的鍵合區(qū)沒(méi)有觀察到疲勞損傷，因此可以得出結(jié)論，鍵合區(qū)的最大VonMises應(yīng)力必須保持在850%以下。

　　基于這個(gè)修改，支撐輥倒角從一條直線(xiàn)修改為兩個(gè)圓角的配置(見(jiàn)圖9a和9b中的圖示)。

　　然而，在鍵合粘接區(qū)，倒角工藝的修改對(duì)工作層厚度為30mm狀態(tài)有影響。

　　與使用直倒角時(shí)的750%相比，鍵合粘接區(qū)域的應(yīng)力限制在600%。

　　圖10工作輥WR表面的應(yīng)力分布(無(wú)D-R：直線(xiàn)倒角；有D-R：雙圓角半徑)。

　　該模型清晰地解釋了疲勞損傷發(fā)生的地點(diǎn)和原因，以及支撐輥倒角對(duì)應(yīng)力的影響。

　　完整的研究還包括評(píng)估工作輥和支撐輥允許的最大磨損，以達(dá)到工作輥報(bào)廢的直徑，剩余工作輥剩余殼體厚度為15mm。

　　完整的研究使軋輥制造商和用戶(hù)找到最佳的組合狀態(tài)。

　　圖11工作輥WR鍵合區(qū)應(yīng)力演化(無(wú)D-R：直線(xiàn)倒角，有D-R：雙半徑圓角)。

　　紅線(xiàn)表示VionMoses應(yīng)力，觀察到軋輥出現(xiàn)疲勞。

　　在第二個(gè)軋機(jī)上，半高速鋼工作輥出現(xiàn)剝落現(xiàn)象(圖12a)，位于邊緣的650mm距離上。

　　發(fā)生剝落時(shí)的工作輥WR直徑為1155mm，距離報(bào)廢直徑還有30mm，還是有15mm工作層可以使用。

　　發(fā)生剝落缺陷時(shí)，剩余工作層殼厚為30mm。

　　圖12軋輥剝落的例子(a)；從剝落的工作輥得到的試樣顯微鏡下的接觸疲勞裂紋(b)。

鋼板成型趨勢(shì) 談?wù)勀切┍徽`讀的熱沖壓

　　我們知道，一塊普通鋼板成型為一個(gè)汽車(chē)焊接件要經(jīng)過(guò)模具的錘煉，這個(gè)過(guò)程就叫沖壓。

　　熱沖壓和冷沖壓的區(qū)別在于，在鋼板進(jìn)入模具之前，鋼板是否有被加熱。

　　沒(méi)有加熱直接進(jìn)模具的鋼板叫做冷沖壓鋼板，相反，則叫做熱沖壓鋼板。

　　冷沖壓相對(duì)熱沖壓的優(yōu)點(diǎn)：由于省去了加熱環(huán)節(jié)，其成品效率以及能源利用率都要比熱沖壓的要高，并且其設(shè)備運(yùn)營(yíng)的成本要比熱沖壓要低。

　　但同時(shí)，冷沖壓的缺點(diǎn)也較為明顯，由于鋼板在冷卻狀態(tài)下受到擠壓、切割所產(chǎn)生的應(yīng)力比在加熱狀態(tài)下受到的應(yīng)力要大得多，冷沖壓出來(lái)的成品也更容易產(chǎn)生龜裂和裂紋，故冷沖壓需要精密的沖壓設(shè)備，否則成品的不合格率會(huì)非常高。

　　這就好比家里吃的年糕，年糕在蒸熟和冰冷兩種狀態(tài)下切的感受是不一樣的，蒸熟的年糕切下去的時(shí)候拖泥帶水，但切下去之后會(huì)發(fā)現(xiàn)截?cái)嗝嬉琅f平滑;相反的，冰冷的年糕一刀切，非常迅速，但同時(shí)發(fā)現(xiàn)截?cái)嗝鏁?huì)出現(xiàn)難看的皺褶與裂紋，影響食欲。

　　熱沖壓成品的強(qiáng)度一般比冷沖壓成品的高，這是因?yàn)闊釠_壓鋼板下模成型后還有冷卻淬火這一道工序。

　　由于成品的強(qiáng)度很大，這時(shí)用普通的切割機(jī)器顯然是不合理的，一般會(huì)使用激光切割技術(shù)進(jìn)行后續(xù)的加工。

　　以上種種，注定了熱沖壓方式的投入產(chǎn)出比遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于冷沖壓方式。

那么以上的內(nèi)容就是關(guān)于蘇州42CrMo鋼板的介紹了，技術(shù) ｜ 優(yōu)化熱軋帶鋼粗軋機(jī)軋輥防止早期接觸疲勞損壞是小編整理匯總而成，希望能給大家?guī)?lái)幫助。