Otimização por simulação do processo de controle de resfriamento para inibir carbonetos em rede no aço para rolamentos GCr15

Shen Jiaxing ,  

Mou Jialin ,  

Liu Qin ,  

Ai Tianyu ,  

Guan Rui ,  

Ai Xingang ,  

Li Shengli ,  

摘要

Os carbonetos em rede no núcleo do aço para rolamentos GCr15 são fatores-chave que afetam a vida útil por fadiga e a confiabilidade operacional de rolamentos de alto padrão. A capacidade insuficiente de resfriamento interno entre 700~900 ℃ após a laminação promove significativamente a precipitação de carbonetos em rede nas juntas de grão, enquanto os métodos tradicionais de medição física da temperatura têm dificuldade em obter o padrão de variação da temperatura no núcleo. Nesse contexto, foi utilizado o software DEFORM-3D para estabelecer um modelo de simulação completo do processo de laminação a quente e resfriamento de barras de 40 mm. Através do cálculo preciso dos coeficientes de troca térmica no resfriamento a ar e a água, alcançou-se uma alta correspondência entre a temperatura simulada da superfície do material laminado e a temperatura medida no local, propondo-se um processo de resfriamento a água multiestágios. Os resultados mostram que o sistema de resfriamento otimizado reduziu rapidamente a temperatura do núcleo da barra de 860 ℃ para 639 ℃, evitando efetivamente a faixa de temperatura de precipitação dos carbonetos em rede. Ao mesmo tempo, a temperatura de revenido superficial foi controlada abaixo de 609 ℃. Testes experimentais confirmaram que, sob esse processo otimizado de resfriamento a água, o grau de precipitação de carbonetos no núcleo do aço para rolamentos GCr15 foi significativamente reduzido.

关键词

Aço para rolamentos GCr15; resfriamento a água multiestágios; carbonetos em rede; resfriamento do núcleo; temperatura do núcleo

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