鋼製スリーブの収縮変形の原因と防止策

鋼製スリーブの収縮変形の原因と防止策

内径を変更することなくこれを実現するには、取り外し可能な炉内支持部材を使用する。+端部の断熱材/熱平衡温度制御と表面粗さ分割（中央部にはh-BNスプレーコーティングの薄膜を使用）を組み合わせることで、中央部の永久収縮を約50％～70％安定的に低減できるとともに、真円度保持性能を大幅に向上させることができる。

1.背景と課題

典型的な例：鋼コイルは長さ2350mmで、同心円状に巻かれたアルミ箔コイル（幅1600mm、圧延重量約15トン）を含む。加熱後…/焼きなまし処理後、中央部の外径は通常、両端部の外径よりも小さくなり、真円度が低下するため、耐用年数が短くなり、製品の品質に影響を与える。

2.なぜ中央部の方がより収縮するのか？（重要なメカニズム）

中央部分は温度が高く、その状態が長く続く。端の部分は熱がすぐに放散されるのに対し、中央部分は長時間高温状態を維持するため、材料が軟化し、圧力によって容易に崩壊する。

熱膨張の不一致+摩擦 → 半径方向の圧力：アルミニウムは鋼鉄よりも膨張率が高いため、滑りが制限され、コイルが内側に圧縮され、ピーク値は中央付近に現れます。

構造的に柔軟性が高い：自由中央部の剛性が最も低く、早期に楕円化し、弾性変形から不可逆的な収縮へと移行する。

3.簡単な自己診断テスト

中央部の硬度は両端部よりも低い。

無負荷加熱条件下（コイルを使用しない場合）では、収縮はごくわずか、または大幅に減少する。

窒素雰囲気下では状況はさらに深刻になる（酸化膜が薄く、摩擦が大きく、滑りが制限されるため）。

中間部の外径はサイクルごとに減少するが、端部の直径はほとんど変化しない。

4.全体戦略（内径を変更しない場合）

5.便利なオプションとパラメーター

5.1 取り外し可能な炉支持具（炉専用です。炉を取り外した後に取り外してください。）

カバー範囲の長さ：1600 mm以上、両側に50～100 mmずつ追加（合計1700～1800 mm）。

張力と接触圧力：半径方向の膨張膨満感0.2–0.5 mm目標接触圧力：5～10 MPa、振れ：≤0.05 mm。

材料/表面：合金鋼ボディ：耐摩耗性表面処理＋高温固体潤滑剤（h-BN/MoS₂）。コイルなし。

使用方法：加熱前に挿入してください/膨張→加熱/浸す/冷却 → 150℃未満まで冷却し、取り出します。

予想される削減率：約40％～70％（気温による）/（分割制御を重ね合わせることで、安定性が向上する。）

5.2 端部断熱＋均一な温度制御（必須要件）。

目標：軸方向温度差ΔT（コイル断面－端部）≦30～40℃、厚さ方向温度差ΔT≦40～60℃。

試験方法：手順：端部に金属反射層を有する25～50mmのセラミックファイバーボードを使用し、2～4℃/分の速度で加熱する。/冷却：目標温度に達するまで10～20分間加熱してください。

モニタリング: エンドポイント/真ん中/端子熱電対。ΔTが制限値を超える場合は、校正が必要です。

予想される削減率：約15％～30％。

5.3 表面分割＋中間部にh-BNの薄層を追加する（中間部での押出圧力のピーク値を低減するため）。

中央部（幅：1200～1600 mm）：Ra 12～15 μm、Rpk≈2 μm。表面は、900℃以上の耐熱性を持つ高純度h-BNの5～15 μmの薄層で覆われている。

両端（それぞれ200～300mm）：Ra 20～25ミクロン、Rpk 3～4ミクロンで、滑りを防止するグリップ力を提供します。

スライディング処理：両端の高Rpk帯を広げるか、Raをわずかに増加させることを優先し、中央部では低摩擦を維持する。

予想される削減額：について15%–25%（存在するN2 大気（これは中央部分でさらに顕著になる。）

5.4オプションの拡張機能：内部/外部炉ローラー/サドル

ドラムの縁の外側の非巻き取り領域には、耐熱性のアイドラーを2つ配置することができる。/サドルは荷重を分散させるために使用され、それによって中央スパンにおける曲げモーメントと楕円化を低減する。

約10%に20%。

5.5長期的なアップグレード：（内径は変更なし）

壁厚から30ミリメートル増加して35ミリメートル単位の調整で安定性が向上し、高温クリープ速度が低減されます。5.1–5.3マッチ使用に適しています。

重量増加と加熱時間の延長が、サイクル時間とエネルギー消費量に及ぼす影響を評価する必要がある。

5.6機械内部段階：伸縮ドラムの張力最適化

十分なトルク伝達能力を確保しつつ、「必要最小限の圧力」（安全性）を採用している。係数1.3–1.5）内的なストレスを軽減するため。

「トルク」の使用をお勧めします-プレッシャー-「スリップ」校正法は、現場性能データ曲線を作成するために使用されます。

6. 迅速な導入ロードマップ

7.SOP欲しいポイント

7.1取り外し可能な内部炉支持具

チェック → 挿入と整列 → 展開して位置を設定（≈6–8 MPa）→加熱/保つ/冷却中は圧力を維持する → 冷却後存在する150°Cによる減圧 → 分解して点検する。

毎100–2001時間ごとにチェック。動作誤差≤0.05 mm。

7.2端部の絶縁と含浸

バッフル（25–50ミリメートルセラミックファイバーボード+反射性の金属面をしっかりと固定し、加熱します。/冷却速度のために2–4°℃/分浸漬時間のために10–20ポイント時計; ΔTアラームは校正のために使用されます。

7.3表面分割とH-BN

中間層：12日目–15 mm、Rpk≈2 mm +薄い層h-BN噴霧、低温硬化；端部：20日目–25 mm、Rpk 3–4 mm

8.受け入れとモニタリング

サポート

郵便：guangwei@gwspool.com

会社名：広威精密技術有限公司

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