Mesin pengisar roller merupakan peralatan pengisaran yang digunakan secara meluas, cekap tinggi dan menjimatkan tenaga, terutamanya sesuai untuk pra-pengisaran klinker simen. Ia juga berkesan untuk mengisar batu kapur, sanga relau bagas, batu pasir kapur, arang batu mentah, gipsum, pasir kuarza, bijih besi dan bahan-bahan lain. Ciri utama mesin pengisar roller adalah untuk mengekstrusi bahan di bawah tekanan tinggi antara 50 hingga 300 MPa untuk mencapai tujuan penghancuran. Permukaan gulungan mesin pengisar roller tertakluk kepada haus kasar bertekanan tinggi di bawah keadaan kerja yang sangat keras, dan haus tidak dapat dielakkan selepas tempoh penggunaan. Di samping itu, disebabkan oleh objek asing seperti blok besi atau operasi yang tidak betul yang membawa kepada jurang gulungan yang terlalu kecil, kemerosotan atau kemerosotan keletihan kitaran rendah mungkin berlaku pada lengan gulungan mesin pengisar roller.

Bahan badan gulungan ialah keluli tempa 34CrNiMoA atau keluli 42CrMo, yang sangat mahal. Dalam kebanyakan kes, penggantian tidak boleh dilaksanakan, dan pembaikan di tapak adalah satu-satunya pilihan. Oleh itu, perlindungan yang berkesan mesti dikenakan pada permukaan gulungan penyemperitan semasa pembuatan mesin penekan penggelek. Pada masa ini, bahan tahan haus permukaan pada permukaan gulungan penyemperitan diiktiraf sebagai kaedah yang paling berkesan dan mudah.

Terdapat jurang kekuatan yang ketara antara lapisan tahan haus permukaan gulungan kekerasan tinggi dan bahan badan gulungan. Lapisan tahan haus yang diletakkan secara langsung pada badan gulungan terdedah kepada masalah kemerosotan kawasan yang luas. Oleh itu, adalah perlu untuk mereka bentuk bahan permukaan dengan tahap kekuatan yang berbeza antara lapisan permukaan tahan haus permukaan gulungan dan bahan badan gulungan untuk memastikan kebolehpercayaan permukaan. Selain memastikan rintangan haus lapisan corak permukaan gulungan, rintangan kemerosotan lesu lapisan peralihan juga mesti dijamin. Oleh itu, bahan permukaan lapisan peralihan untuk mesin press penggelek mesti mempunyai keplastikan dan ketahanan yang baik.

Bahan sarung gulung secara amnya ialah keluli aloi karbon sederhana, dengan mengambil 42CrMo sebagai contoh, yang dipadamkan dan ditempa selepas penempaan. Keluli 42CrMo mempunyai kekuatan yang tinggi, kebolehkerasan yang tinggi, ketahanan yang baik, ubah bentuk kecil semasa pemadaman, dan kekuatan rayapan dan kekuatan pecah yang tinggi pada suhu tinggi. Ia digunakan untuk mengeluarkan tempaan yang memerlukan kekuatan yang lebih tinggi dan keratan rentas pemadaman dan pemadaman yang lebih besar daripada keluli 35CrMo. Setara karbon komprehensif 42CrMo ialah 0.78%. Disebabkan setara karbonnya yang tinggi, ia mempunyai kecenderungan pengerasan yang kuat dan merupakan bahan yang agak sukar untuk dikimpal. Unsur-unsur seperti Mn dan Mo dalam komposisinya meningkatkan kerentanan terhadap bintik putih dan terdedah kepada keretakan tertunda. Apabila kandungan P dan S juga tinggi, keretakan panas mungkin berlaku. Untuk mengelakkan keretakan panas, wayar kimpalan yang dipilih harus mempunyai kandungan C, P dan S yang rendah dan kandungan Mn yang tinggi untuk meningkatkan penyahsulfuran. Mikrostruktur selepas pemadaman dan pemadaman ditempa sorbit mengekalkan orientasi martensitik.

Wayar kimpalan siri-T Shandong Xinyuan Botong ialah wayar kimpalan teras fluks besi tuang kromium tinggi siri Fe-Cr-C, dicirikan oleh sifat pelindung diri, sanga minimum atau bebas sanga tanpa menambah sebarang agen pembentukan sanga. Sebagai perintis dalam permukaan arka terbuka di China, wayar kimpalan ini mempunyai bahagian pasaran yang tinggi dan diiktiraf secara meluas oleh industri. Rintangan haus aloi mereka boleh mengekalkan kekerasan dan rintangan haus yang baik walaupun pada suhu tinggi melebihi 350℃. Kekerasan lapisan kerja tahan haus selepas permukaan adalah setinggi HRC 60 atau lebih, dengan sejumlah besar mikrorekahan.

Jika wayar kimpalan teras fluks tahan haus diletakkan terus pada logam asas, disebabkan oleh perbezaan suhu lebur yang besar antara logam yang termendap pada lapisan tahan haus dan logam asas, lebur adalah tidak segerak. Logam dengan takat lebur rendah akan lebur lebih awal, menyebabkan kendur atau kekurangan pelakuran dengan logam dengan takat lebur yang tinggi. Di samping itu, logam dengan takat lebur yang tinggi akan memejal dan mengecut lebih awal, yang akan menyebabkan tekanan pada logam takat lebur rendah yang masih dalam keadaan separa memejal dan lemah, yang mungkin menyebabkan retakan.

Di samping itu, pekali pengembangan linear bagi kedua-dua mikrostruktur berbeza dengan ketara. Pengecutan penyejukan yang tidak konsisten antara keduanya akan menyebabkan tegasan permukaan dalaman yang besar, yang boleh mengakibatkan retakan permukaan dalam kes yang teruk. Tegasan haba akan dijana semasa operasi suhu tinggi. Tegasan haba ini tidak dapat dihapuskan (rawatan haba pasca kimpalan boleh menghapuskan tegasan baki kimpalan, tetapi tegasan haba dijana semasa servis).

Mengikut keadaan kerja di atas, keadaan ini bukan lagi tergolong dalam kimpalan keluli berbeza, seperti kimpalan antara keluli berbeza F (ferit), M (martensit) dan A (austenit). Keadaan kerja ini sepatutnya menjadi kimpalan keluli aloi karbon sederhana dan besi tuang putih kromium tinggi tahan haus. Bahan lapisan peralihan yang dibangunkan khas mesti mempunyai ketahanan yang tinggi dan prestasi penghentian retak, dan logam permukaan mesti mempunyai rintangan retak dan ketahanan hentaman yang sangat baik. Ia harus berkesan menghalang retakan kimpalan dan retakan lesu pada permukaan gulungan daripada memanjang dan berkembang ke arah badan gulungan, sekali gus melindungi badan gulungan daripada kerosakan dengan berkesan.

Kaedah permukaan pengasingan digunakan antara keluli aloi karbon sederhana dan lapisan permukaan tahan haus. Logam dengan pekali pengembangan linear antara kedua-dua logam dipilih sebagai logam pengisi untuk lapisan peralihan bagi mengurangkan tekanan haba yang disebabkan oleh perbezaan pekali pengembangan linear. Isu kos juga perlu dipertimbangkan untuk menyelesaikan masalah di atas. Berbeza dengan industri kimia dan industri bekas tekanan dandang, lapisan pengasingan mempunyai ketebalan yang besar. Jika bahan kimpalan keluli tahan karat austenit konvensional (18-8) digunakan untuk permukaan lapisan pengasingan, kosnya akan menjadi sangat tinggi. Di samping itu, ketahanan dan keplastikan zon gabungan dengan lapisan permukaan tahan haus perlu dipertimbangkan. Karbon "migrasi" berlaku dalam lapisan ini, mengakibatkan zon peralihan berkarbon dan dinyahkarbon. Perubahan kekerasan secara tiba-tiba dalam zon ini akan menyebabkan kesan buruk, sekali gus mudah menyebabkan kegagalan lesu di kawasan ini.

Walau bagaimanapun, disebabkan oleh kekurangan sumber nikel dan kenaikan harganya yang mendadak baru-baru ini, adalah perlu untuk menggantikan nikel dengan unsur lain bagi mengurangkan kos. Kesan mangan terhadap austenit adalah serupa dengan nikel. Oleh itu, mangan boleh digunakan sebagai ganti nikel untuk menghasilkan bahan kimpalan keluli tahan karat austenit berkos rendah.

Karbon ialah unsur pembentuk austenit yang kuat, dengan kapasiti pembentukan austenit 30 kali ganda daripada nikel. Walau bagaimanapun, ia tidak boleh ditambah kepada keluli tahan karat tahan kakisan kerana ia akan menyebabkan kakisan pemekaan dan masalah kakisan antara butiran berikutnya selepas kimpalan. Dalam keadaan kerja ini, kandungan karbon dawai kimpalan teras fluks tahan haus selepas permukaan adalah lebih daripada 4%. Kandungan karbon yang terlalu tinggi akan meningkatkan kekerasan dan kerapuhan kimpalan, yang tidak kondusif untuk ketahanan.

Untuk mengatasi kakisan antara butiran keluli tahan karat kromium-nikel seperti 18-8, kandungan karbon keluli secara amnya dikurangkan kepada di bawah 0.03%, atau unsur-unsur yang mempunyai afiniti yang lebih kuat terhadap karbon daripada kromium (seperti titanium atau niobium) ditambah untuk mencegah pembentukan kromium karbida. Dalam keadaan kerja ini, di mana kekerasan dan rintangan haus yang tinggi adalah keperluan utama, kandungan karbon keluli ditingkatkan untuk memenuhi keperluan kekerasan dan rintangan haus.

Kedua-dua mangan dan nikel merupakan unsur pembentuk austenit, bermakna ia boleh membentuk larutan pepejal yang boleh larut tak terhingga (austenit) dengan besi. Walau bagaimanapun, peranan mangan bukanlah untuk membentuk austenit, tetapi untuk mengurangkan kadar pelindapkejutan kritikal keluli, meningkatkan kestabilan austenit semasa penyejukan, menghalang penguraian austenit, dan membolehkan austenit yang terbentuk pada suhu tinggi dikekalkan pada suhu bilik. Mangan mempunyai sedikit kesan dalam meningkatkan rintangan kakisan keluli. Oleh itu, dalam keadaan kerja ini di mana rintangan kakisan tidak diperlukan, adalah sangat sesuai untuk menggunakan Mn dan bukannya Ni untuk mendapatkan struktur austenit fasa tunggal. Pada masa yang sama, Mn mempunyai kesan pengukuhan larutan pepejal yang lebih besar daripada Ni, yang boleh meningkatkan prestasi keluli. Di samping itu, MnS yang terbentuk boleh menggantikan FeS, yang boleh mencegah keretakan panas dan dengan itu bermanfaat untuk kimpalan. Mangan juga boleh mengimbangi kesan buruk beberapa unsur berbahaya dan merupakan unsur yang mengurangkan kerentanan terhadap keretakan pemejalan.

Nitrogen juga merupakan unsur pembentuk austenit yang kuat, dengan kapasiti pembentukan austenit 30 kali ganda daripada nikel. Walau bagaimanapun, ia adalah gas, jadi hanya jumlah nitrogen yang terhad boleh ditambah untuk mengelakkan masalah keliangan. Dapat dilihat daripada formula setara nikel bahawa penambahan mangan tidak begitu berkesan dalam membentuk austenit. Tetapi penambahan mangan boleh melarutkan lebih banyak nitrogen ke dalam keluli tahan karat, dan nitrogen adalah unsur pembentuk austenit yang sangat kuat. Nitrogen dengan kandungan 0.25% mempunyai kapasiti pembentukan austenit yang bersamaan dengan 7.5% nikel. Walau bagaimanapun, kandungan mangan tidak boleh terlalu tinggi, jika tidak, mudah menyebabkan butiran kasar semasa pemejalan dan perkhidmatan suhu tinggi, lalu meningkatkan kerapuhan bahan. Oleh itu, jumlah mangan dan nitrogen yang berlebihan tidak boleh ditambah.

Sekiranya tiada nikel atau kandungan nikel yang rendah, untuk membentuk struktur austenit 100%, penambahan kromium boleh dikurangkan dengan merujuk kepada gambar rajah Schaeffler. Walaupun ini membawa kepada penurunan rintangan kakisan, ia boleh dilaksanakan dalam keadaan kerja dengan hanya hentaman, haus dan tiada kakisan atau sedikit kakisan. Dengan kandungan kromium yang dikurangkan dan kandungan karbon yang tinggi, untuk mengelakkan pembentukan kromium karbida, sejumlah unsur pembentuk karbida yang kuat seperti niobium dan titanium boleh ditambah.

Dalam keluli tahan karat siri 200, mangan dan nitrogen yang mencukupi digunakan untuk menggantikan nikel bagi membentuk struktur austenit 100%. Semakin rendah kandungan nikel, semakin tinggi jumlah mangan dan nitrogen yang diperlukan. Contohnya, keluli tahan karat jenis 201 hanya mengandungi 4.5% nikel dan 0.25% nitrogen. Mengikut formula setara nikel, kandungan nitrogen ini mempunyai kapasiti pembentukan austenit yang setara dengan 7.5% nikel, jadi struktur austenit 100% juga boleh dibentuk. Inilah prinsip pembentukan keluli tahan karat siri 200.

Berdasarkan idea-idea di atas, syarikat kami telah berjaya membangunkan dawai kimpalan teras fluks permukaan pengasingan khas T96 melalui eksperimen formula. Kekerasan selepas permukaan ialah 180-220 HB. Ia merupakan aloi logam yang dikimpal dengan rintangan kakisan, rintangan hentaman dan rintangan tegasan tekanan tinggi.

Sambil memenuhi keperluan prestasi lapisan peralihan lengan gulung, kosnya berkurangan sebanyak 45% berbanding keluli tahan karat austenit kromium-nikel 18-8. Ia bukan sahaja menjimatkan sumber nikel yang berharga tetapi juga mengurangkan kos. Wayar kimpalan teras fluks T96 bukan sahaja sesuai untuk pembuatan dan pembaikan lengan gulung tekan gulung baharu tetapi juga untuk pembuatan dan pembaikan lengan gulung kilang menegak keluli tuang baharu. Ia juga boleh digunakan untuk permukaan benda kerja yang tertakluk kepada beban impak tinggi atau berputar. Ia sesuai untuk kimpalan lapisan peralihan dalam pengerasan dan kimpalan pembaikan bahagian tahan haus keluli mangan.