L'industrie sidérurgique est la pierre angulaire de l'industrie moderne et les produits en acier sont largement utilisés dans la construction, les transports, l'énergie, la fabrication et d'autres domaines. Dans le processus de production de l'acier, en particulier dans le processus de traitement thermique et de refroidissement, les produits en acier sont sujets à la déformation, ce qui affecte leur qualité finale. Dans ce processus, l'industrierouleaux de trempe à l'eauEn tant qu'équipement de refroidissement important, les machines à glaçons jouent un rôle essentiel. Elles contribuent non seulement au refroidissement rapide de l'acier, mais réduisent également efficacement la déformation de l'acier pendant le processus de refroidissement grâce à une conception et à des principes de fonctionnement spécifiques, garantissant la stabilité de la taille et de la forme du produit.

Cet article explorera en profondeur le principe de fonctionnement des rouleaux de trempe à eau industriels et comment réduire la déformation des produits en acier grâce à des fonctions de refroidissement efficaces, améliorant ainsi la qualité et l'efficacité de la production des produits en acier.

Qu'est-ce qu'un rouleau de trempe à l'eau industriel ?

Les rouleaux de trempe à eau industriels sont un dispositif à rouleaux utilisé dans le processus de refroidissement de la production d'acier. Son principe de fonctionnement de base est de refroidir rapidement la surface de l'acier pour atteindre l'objectif de contrôler sa structure organisationnelle, améliorant ainsi les propriétés physiques de l'acier. Les rouleaux de trempe à eau refroidissent généralement efficacement les produits en acier grâce à la circulation d'eau à l'intérieur du corps du rouleau et à un système de pulvérisation d'eau externe. En particulier dans les liaisons de laminage à chaud, de laminage à froid et de traitement thermique ultérieur dans la production d'acier, le rôle des rouleaux de trempe à eau est crucial.

La fonction principale des rouleaux de trempe à l'eau est de réduire rapidement la température de la surface de l'acier grâce à un échange thermique efficace. Ce processus s'accompagne généralement d'un refroidissement par changement de phase, c'est-à-dire que la surface de l'acier est rapidement refroidie d'une température élevée à une température basse en peu de temps, modifiant ainsi la structure cristalline de l'acier. Ce processus de refroidissement rapide permet non seulement d'améliorer la dureté de l'acier, mais également de contrôler efficacement la déformation de l'acier.

Structure des rouleaux de trempe à l'eau

La structure des rouleaux de trempe à l'eau se compose généralement de trois parties : le corps du rouleau, le dispositif de pulvérisation d'eau et le système de circulation d'eau de refroidissement. Le corps du rouleau est généralement constitué de matériaux à haute résistance à la chaleur, tels que l'acier au carbone, l'acier allié, etc. Dans certaines applications haut de gamme, le corps du rouleau peut être chromé ou revêtu de céramique pour améliorer la résistance à l'usure et à la corrosion. Le dispositif de pulvérisation d'eau est généralement réparti sur la surface du corps du rouleau et l'eau de refroidissement est pulvérisée uniformément sur la surface en acier pour former un effet de refroidissement efficace.

Le système de circulation d'eau installé à l'intérieur du rouleau de trempe à eau assure le flux continu d'eau de refroidissement grâce à la coopération de tuyaux et de pompes, maintenant ainsi une performance de refroidissement relativement stable. La température, le débit, l'angle de pulvérisation et la pression de l'eau affecteront l'effet de refroidissement, de sorte que la conception du rouleau de trempe à eau doit tenir compte de ces variables afin d'obtenir la meilleure efficacité de refroidissement.

Pourquoi l’acier est-il sujet à la déformation lors du refroidissement ?

L'acier est sujet à la déformation lors du refroidissement, principalement en raison de la dilatation et de la contraction thermiques du matériau et d'une vitesse de refroidissement inégale. À haute température, la structure moléculaire de l'acier est dans un état dilaté et, à mesure que la température diminue, les molécules d'acier se rétractent progressivement. Si ce processus n'est pas uniforme, en particulier lorsqu'il existe une grande différence de température entre la surface et l'intérieur de l'acier, des contraintes internes sont susceptibles de se produire, provoquant des déformations ou des fissures à la surface de l'acier.

De plus, les changements de phase au cours du refroidissement peuvent également affecter la morphologie de l'acier. Par exemple, lorsque l'acier est refroidi d'un état à haute température à un état à température ambiante, il subit une transformation de l'austénite en martensite, qui s'accompagne généralement d'une expansion volumique, augmentant encore le risque de déformation. Afin de réduire cette déformation, il est particulièrement important de contrôler la vitesse de refroidissement et l'uniformité du refroidissement.

Types de déformation

Lors du refroidissement de l'acier, la déformation peut prendre la forme de gauchissement, de pliage, de torsion et d'autres formes courantes. Le degré de déformation dépend de nombreux facteurs, tels que la vitesse de refroidissement, l'épaisseur de l'acier et le refroidissement irrégulier. Si elle n'est pas contrôlée, la déformation peut entraîner la non-conformité des produits en acier aux normes de conception et même affecter le traitement et les performances ultérieurs.

Comment les rouleaux de trempe à l'eau industriels réduisent-ils la déformation de l'acier ?

1. Refroidissement efficace et uniforme

La principale raison pour laquelle les rouleaux de trempe à l'eau peuvent réduire efficacement la déformation est qu'ils peuvent assurer un refroidissement uniforme et rapide. La différence de température et la contrainte thermique pendant le processus de refroidissement de l'acier sont les principales causes de déformation, et la conception des rouleaux de trempe à l'eau peut refroidir efficacement et uniformément la surface de l'acier et réduire la différence de température. Le rouleau de trempe à l'eau utilise un système de pulvérisation d'eau précis pour garantir que l'eau de refroidissement peut être uniformément recouverte sur la surface de l'acier, réduisant ainsi la différence de température entre la surface et la couche intérieure de l'acier.

L'efficacité de refroidissement des rouleaux de trempe à l'eau est très élevée. Grâce à la pulvérisation d'eau à grande vitesse, la température de la surface de l'acier peut être rapidement réduite, tandis que la température à l'intérieur de l'acier est relativement lente. De cette manière, la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur de l'acier est efficacement contrôlée, évitant ainsi des changements drastiques de contrainte thermique et réduisant l'apparition de déformations.

2. Contrôler la vitesse de refroidissement

Un taux de refroidissement trop rapide peut entraîner une grande différence de température entre la surface et la couche interne de l'acier, ce qui à son tour provoque des déformations et des fissures. Le rouleau de trempe à l'eau peut contrôler le taux de refroidissement en ajustant le débit et la température de l'eau de refroidissement pour le maintenir dans une plage appropriée. À des températures élevées, le rouleau de trempe à l'eau refroidit rapidement grâce à un débit élevé d'eau de refroidissement, ce qui est essentiel pour l'effet de durcissement de la surface de l'acier. À des températures plus basses, le rouleau de trempe à l'eau peut ralentir le taux de refroidissement pour éviter la déformation causée par un refroidissement rapide.

3. Réduire la surchauffe ou le refroidissement excessif local

La surchauffe ou le refroidissement excessif des produits en acier pendant le processus de refroidissement entraîne généralement une dilatation ou une contraction locale, ce qui entraîne une déformation. Le système de pulvérisation d'eau du rouleau de trempe à eau est conçu avec précision pour garantir que l'eau de refroidissement est uniformément recouverte sur la surface de l'acier, évitant ainsi une surchauffe ou un refroidissement excessif local pendant le processus de refroidissement. En particulier dans le cas d'une grande largeur d'acier, l'angle de pulvérisation d'eau et la pression du rouleau de trempe à eau peuvent être ajustés en fonction de la situation réelle pour garantir que chaque partie de la surface de l'acier est refroidie uniformément.

4. Améliorer la planéité de la surface en acier

En plus de réduire la déformation en contrôlant la vitesse de refroidissement et en réduisant la différence de température, le rouleau de trempe à l'eau peut également améliorer la planéité de la surface des produits en acier grâce à son effet de refroidissement uniforme pendant le processus de refroidissement. Pendant le processus de refroidissement, le rouleau de trempe à l'eau peut maintenir efficacement la surface de l'acier dans un état plat et empêcher la déformation telle que le gauchissement ou la flexion causée par la différence de température.

En particulier lors du processus de laminage à chaud de l'acier, l'effet de refroidissement du rouleau de trempe à l'eau aide l'acier à conserver une bonne qualité de surface et réduit la concentration de contraintes à la surface et à l'intérieur grâce à un refroidissement uniforme. Ceci est particulièrement important pour garantir des produits en acier de haute qualité.

5. Réduire l’accumulation du stress interne

Lerouleau de trempe à l'eauLe refroidissement par eau permet de réduire efficacement l'accumulation de contraintes internes dans les produits en acier grâce à un contrôle raisonnable de la vitesse de refroidissement et à l'uniformité du débit d'eau. Les contraintes internes sont l'un des facteurs clés qui provoquent la déformation de l'acier. Grâce au refroidissement du rouleau de trempe à l'eau, la différence de température et le refroidissement inégal à l'intérieur et à l'extérieur de l'acier sont efficacement contrôlés, réduisant ainsi la génération et l'accumulation de contraintes internes et réduisant la déformation de l'acier.

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