Les rouleaux duplex en acier rapide (HSS) sont un type de rouleau avancé qui gagne actuellement en popularité dans l'industrie sidérurgique. Ces rouleaux sont uniques en ce sens qu'ils combinent deux matériaux différents : la couche de travail est composée d'acier à haute teneur en carbone et d'acier rapide, tandis que le matériau du noyau peut être de la fonte à graphite sphéroïdal, de l'acier graphitique ou de l'acier forgé. Cette combinaison est obtenue par coulée centrifuge ou par le procédé de coulée composite (CPC).
Composition des matériaux et processus de fabrication
Contrairement aux aciers rapides traditionnels, tels que M2 et M4, qui sont à base de tungstène-molybdène, les rouleaux duplex HSS présentent un mélange distinctif de matériaux conçus pour des performances supérieures. L'acier à haute teneur en carbone de la couche de travail offre une excellente dureté et résistance à l'usure, tandis que l'acier rapide ajoute une ténacité et une résistance thermique supplémentaires. Le matériau du noyau, qu'il s'agisse de fonte à graphite sphéroïdal, d'acier graphitique ou d'acier forgé, fournit une base solide et durable pour améliorer les performances globales du rouleau.
Le procédé de coulée centrifuge ou CPC assure une liaison uniforme et fiable entre les deux matériaux différents, créant ainsi un rouleau offrant une durabilité et une résistance à la chaleur exceptionnelles. Cette technique de fabrication innovante permet au rouleau duplex HSS de fonctionner de manière optimale dans une large gamme de conditions de laminage.
Le caractère deRouleau HSS
1) Le rouleau HSS est non seulement riche en carbone mais aussi en éléments d'alliage plus élevés comme le vanadium, le chrome, le tungstène, le molybdène, le niobium, etc. Les principaux types de carbure de la structure RLL sont donc MC et M2C. Le carbure présente une meilleure dureté et une meilleure résistance à l'usure.
2) Le rouleau HSS a une meilleure résistance à la chaleur. La coque présente une meilleure dureté et une meilleure résistance à l'usure à la température de roulage.
3)Rouleau HSSa une meilleure trempabilité. La dureté du rouleau ne diminue pratiquement pas, de la surface à l'intérieur de la couche de travail. En conséquence, le rouleau a une résistance à l'usure uniforme de l'extérieur vers l'intérieur.
4) Sur la surface du rouleau, il y a un morceau de film d'oxyde qui est non seulement mince mais aussi compact, lorsque le rouleau est utilisé dans une meilleure condition de refroidissement. Ce type de film d'oxyde symétrique peut tenir longtemps et ne pas tomber, de sorte que la résistance à l'usure du rouleau HSS est considérablement améliorée.
5) Le frottement entre les matériaux de laminage et la surface du laminoir est réduit par la forme de la pellicule d'oxyde. Cela peut entraîner un glissement lors du laminage. Il est alors difficile de régler le laminoir.
6) Le coefficient de gonflement du matériau HSS est très élevé et sa capacité de conduction thermique est bonne. Ces caractéristiques entraîneront un changement de forme du rouleau. La précision du laminage des matériaux est alors influencée. Par conséquent, la conception du système de refroidissement et la forme du rouleau doivent être modifiées lorsque le rouleau HSS est utilisé sur un laminoir à tôles et à bandes.
7) Le noyau deRouleau HSSest fabriqué en fonte à graphite sphéroïdal allié, en acier graphité ou en acier forgé, le collier à rouleau présente ainsi une intensité remarquable.
8) Le matériau HSS a une meilleure résistance à l'usure, mais sa capacité à résister aux accidents n'est pas très bonne. Ainsi, si le rouleau HSS fonctionne bien, ce n'est pas seulement en raison de la qualité du rouleau HSS, mais aussi de l'état du rouleau et de son entretien.
Conditions et exigences de refroidissement pourRouleaux HSSdans les usines de fils et de barres
Dans le processus de laminage, un refroidissement adéquat du rouleau sert trois objectifs essentiels :
Prévention de la surchauffe et de l'écaillage
Le refroidissement permet d’éviter l’écaillage, qui se produit lorsque les rouleaux surchauffent et perdent leur intégrité.
Préserver la qualité de la surface
Le refroidissement évite les températures de surface excessives qui pourraient altérer la structure du rouleau, réduisant ainsi la résistance à l'usure et endommageant la qualité de la surface.
Retarder la fissuration par fatigue thermique
Un refroidissement adéquat prolonge l'apparition des fissures de fatigue thermique et les empêche de se propager, garantissant ainsi une durée de vie plus longue du rouleau.
