In der industriellen ProduktionWasserabschreckwalzensind ein wichtiges Gerät, das in der Stahl-, Metallurgie-, Maschinenbau- und anderen Industrien weit verbreitet ist. Die Hauptfunktion von Wasserabschreckwalzen besteht darin, die Metalloberfläche während der Stahlproduktion durch ein effizientes Wasserkühlsystem abzukühlen, um die Qualität und Präzision des Produkts sicherzustellen. Da Wasserabschreckwalzen hohen Temperaturen, Druck, Korrosion und Verschleiß standhalten müssen, ist die Auswahl ihrer Materialien besonders wichtig. Geeignete Materialien können die Haltbarkeit und Arbeitseffizienz von Wasserabschreckwalzen verbessern, die Ausfallrate verringern und die Lebensdauer verlängern.

In diesem Artikel werden die Materialien für Wasserabschreckwalzen aus verschiedenen Blickwinkeln untersucht und die Vor- und Nachteile verschiedener Materialien analysiert, um Branchenkennern dabei zu helfen, zu verstehen, wie sie je nach Verwendungsanforderungen geeignete Materialien für Wasserabschreckwalzen auswählen können.

Was sind industrielle Wasserabschreckwalzen?

Industrielle Wasserabschreckwalzen sind üblicherweise Kühlgeräte, die in der Stahl-, Metallurgie-, Papierherstellungs-, Chemie- und anderen Industrien verwendet werden. Wasserabschreckwalzen kühlen die zu verarbeitenden Materialien durch interne Wasserzirkulation oder externe Wassersprühsysteme schnell ab, um die Kontrolle der Metallmikrostruktur und Maßgenauigkeit zu erreichen. In der Stahlschmelze werden Wasserabschreckwalzen hauptsächlich beim Warmwalzen, Kaltwalzen, Schmieden und anderen Prozessen verwendet. Durch effektives Kühlen der Stahloberfläche werden die mechanischen Eigenschaften des Stahls verbessert, Verformungen und Risse kontrolliert und die Produktqualität sichergestellt.

Im Stahlherstellungsprozess übernehmen Wasserabschreckwalzen nicht nur die Kühlfunktion, sondern müssen auch extremen Arbeitsumgebungen wie Reibung, Korrosion und Thermoschock standhalten, die durch Hochgeschwindigkeitsbetrieb entstehen. Daher muss die Materialauswahl der Wasserabschreckwalzen Eigenschaften wie hohe Temperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und gute mechanische Festigkeit aufweisen.

Arbeitsumgebung von Wasserabschreckwalzen

Die Arbeitsumgebung von Wasserabschreckwalzen ist extrem rau. Die Metalloberflächentemperatur bei der Stahlproduktion kann Hunderte oder sogar Tausende von Grad Celsius erreichen, während die Temperatur des Kühlwassers normalerweise niedrig ist. Daher müssen Wasserabschreckwalzen nicht nur eine extrem hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen und in der Lage sein, Wärme schnell von der Metalloberfläche abzuleiten, sondern auch eine gute Hitzebeständigkeit aufweisen, um Risse oder Verformungen aufgrund von Temperaturunterschieden während des Abkühlvorgangs zu verhindern. Da Wasserabschreckwalzen außerdem häufig Kühlwasser mit chemischen Bestandteilen ausgesetzt sind, müssen ihre Materialien ein gewisses Maß an Korrosionsbeständigkeit aufweisen.

Welche Materialien eignen sich zur Herstellung industrieller Wasserkühlungswalzen?

Die Werkstoffe zur Herstellung von Wasserabschreckwalzen müssen folgende Grundeigenschaften aufweisen:

● Hohe Temperaturbeständigkeit: Wasserabschreckwalzen müssen extrem hohen Arbeitstemperaturen standhalten, insbesondere beim Warmwalzen und Schmieden steigt die Oberflächentemperatur des Materials schnell an. Daher ist es wichtig, hochtemperaturbeständige Materialien auszuwählen.

● Verschleißfestigkeit: Beim Hochgeschwindigkeitsbetrieb entsteht zwischen der Wasserabschreckwalze und dem Stahl starke Reibung, daher muss das Material eine hohe Verschleißfestigkeit aufweisen, um die Lebensdauer zu verlängern.

● Korrosionsbeständigkeit: Wasserabschreckwalzen sind normalerweise über einen langen Zeitraum mit Kühlwasser in Kontakt und das Wasser kann Chemikalien oder Mineralien enthalten, weshalb das Walzenkörpermaterial den korrosiven Bestandteilen im Wasser widerstehen muss.

● Thermoschockzähigkeit: Wasserabschreckende Walzen wechseln schnell zwischen hohen und niedrigen Temperaturen. Daher ist eine gute Thermoschockzähigkeit des Materials erforderlich, um durch Temperaturschwankungen bedingte Risse und Verformungen zu verhindern.

1. Gusseisen

Gusseisen ist ein traditionelles Material zur Herstellung von Wasserabschreckungswalzen und wird besonders häufig in Stahlschmelz- und Walzprozessen verwendet. Gusseisen ist aufgrund seiner guten Gusseigenschaften, niedrigen Kosten und guten Verschleißfestigkeit eine gängige Wahl zur Herstellung von Wasserabschreckungswalzen geworden.

Vorteile:

● Gute Verschleißfestigkeit: Gusseisen hat eine hohe Härte und Verschleißfestigkeit und kann starker Reibung standhalten.

● Gute Gießbarkeit: Gusseisen lässt sich gut formen und eignet sich für die Massenproduktion.

● Relativ niedrige Kosten: Gusseisen ist relativ billig und wirtschaftlich.

Nachteile:

● Geringe Hitzebeständigkeit: Obwohl Gusseisen eine gute Verschleißfestigkeit aufweist, ist seine Hochtemperaturbeständigkeit begrenzt und es kann bei höheren Temperaturen nicht über längere Zeit verwendet werden.

● Sprödigkeit: Gusseisen ist spröder und neigt bei Stößen oder Temperaturunterschieden zur Rissbildung.

Daher sind Wasserabschreckwalzen aus Gusseisen für einige Anwendungen mit niedrigeren Temperaturen und geringeren Anforderungen geeignet. Für Wasserabschreckwalzen, die bei hohen Temperaturen arbeiten müssen, ist Gusseisen jedoch nicht unbedingt die beste Wahl.

2. Legierter Stahl

Legierter Stahl ist ein weiteres wichtiges Material bei der Herstellung von Wasserabschreckwalzen. Er besteht normalerweise aus Kohlenstoffstahl, der mit Elementen wie Chrom, Nickel, Molybdän und Vanadium legiert ist, und verfügt über gute mechanische Eigenschaften und eine hohe Temperaturbeständigkeit.

Vorteile:

● Hervorragende Hochtemperaturbeständigkeit: Legierter Stahl ist hitzebeständiger als gewöhnlicher Kohlenstoffstahl und weist bei höheren Temperaturen eine bessere Leistung auf.

● Starke Verschleißfestigkeit: Legierter Stahl weist eine hohe Verschleißfestigkeit auf und hält Reibung bei hohen Temperaturen wirksam stand.

● Gute Korrosionsbeständigkeit: Elemente wie Chrom in legiertem Stahl können dessen Korrosionsbeständigkeit verbessern und die Lebensdauer der Rolle verlängern.

Nachteile:

● Schwierig zu verarbeiten: Aufgrund der komplexen Legierungszusammensetzung ist legierter Stahl schwierig zu verarbeiten und die Produktionskosten sind relativ hoch.

● Starke Sprödigkeit: Obwohl legierter Stahl eine hohe Festigkeit aufweist, kann er in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen dennoch stark spröde werden.

Legierte Stahlwerkstoffe werden häufig in wassergekühlten Walzen verwendet, an die hohe Anforderungen hinsichtlich Temperaturbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit gestellt werden.

3. Edelstahl

Edelstahl ist ein Material mit extrem hoher Korrosionsbeständigkeit, das sich besonders für Umgebungen mit Kontakt mit chemischen Medien wie Kühlwasser eignet. Edelstahl kann durch die enthaltenen Elemente wie Chrom und Nickel in einer Vielzahl rauer Umgebungen eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufrechterhalten.

Vorteile:

● Starke Korrosionsbeständigkeit: Edelstahl widersteht Korrosion durch chemische Substanzen im Wasser und verlängert die Lebensdauer wassergekühlter Walzen.

● Gute Hochtemperaturbeständigkeit: Edelstahl hat eine hohe Hitzebeständigkeit und eignet sich für Arbeitsumgebungen mit hohen Temperaturen.

● Gute mechanische Eigenschaften: Edelstahl weist eine gute Festigkeit und Zähigkeit auf, wenn er hoher Reibung und Stößen ausgesetzt ist.

Nachteile:

● Hohe Kosten: Edelstahl ist teuer in der Herstellung und nicht für kostensensible Anwendungen geeignet.

● Begrenzte Verschleißfestigkeit: Obwohl Edelstahl sehr korrosionsbeständig ist, ist er nicht so verschleißfest wie legierter Stahl.

Für wassergekühlte Walzen, die in chemischen Umgebungen eingesetzt werden, ist Edelstahl aufgrund seiner hervorragenden Korrosionsbeständigkeit die ideale Wahl.

4. Wolframlegierung

Wolframlegierung ist eines der idealen Materialien für die Herstellung von Hochleistungswassergekühlte Walzen. Wolframlegierungen haben einen extrem hohen Schmelzpunkt und eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit und eignen sich für Arbeitsumgebungen mit hohen Temperaturen, hohem Druck und hoher Geschwindigkeit.

Vorteile:

● Extrem hohe Temperaturbeständigkeit: Wolframlegierungen können bei extrem hohen Temperaturen eingesetzt werden und verformen oder beschädigen sich nicht so leicht.

● Hervorragende Verschleißfestigkeit: Wolframlegierungen haben eine extrem hohe Härte und halten Reibung und Verschleiß langfristig stand.

● Starke Thermoschockbeständigkeit: Wolframlegierungen vertragen drastische Temperaturschwankungen und neigen nicht zur Rissbildung.

Nachteile:

● Sehr hohe Kosten: Wolframlegierungen sind in der Herstellung sehr teuer und eignen sich nur für hochwertige und anspruchsvolle Anwendungen.

● Schwierig zu verarbeiten: Wolframlegierungen haben eine sehr hohe Härte und sind schwer zu verarbeiten.

Wolframlegierungen werden hauptsächlich für spezielle wassergekühlte Walzen verwendet, an die extrem hohe Anforderungen hinsichtlich Hochtemperaturbeständigkeit und Verschleißfestigkeit gestellt werden.

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