熱間圧延機の操作側作業ローラー圧延機ブロックシャフト

熱間圧延機の操作側作業ローラー圧延機軸ブロック 

（板鋼・帯鋼・形鋼の熱間圧延生産ラインに適しています）

1、アプリケーションシナリオ

1. コア機能

ローラーの位置決めと力の伝達:

圧延力（最大30MN）および曲げ力（±1000kN）の作用下で作業ロールの安定性を維持します。

噛み合う鋼材の瞬間衝撃荷重に耐える（衝撃係数2.0～3.5）

熱管理:

400～800℃の圧延温度環境で作業すると、瞬間表面温度は300～450℃に達することがあります。

周期的な熱ストレスに耐える必要がある（10 ⁵ サイクル/年）

2. ミルシャフトブロックの典型的な動作条件

機械的負荷：ヘルツ接触応力1000～1500MPa、ねじり振動負荷（危険速度は動作速度の1.5～2.5倍を避ける必要があります）

摩耗環境：酸化鉄スケール研磨粒子（HV800-1100）+転がり潤滑剤高温炭化堆積

ワークローラー圧延機シャフトブロックの材料選択と最適化

1. ベース素材

材料グレード、コアの利点、適用可能なシナリオ

50CrMoV高温強度（σ 0.2 ≥ 650MPa で 500℃）広幅厚板圧延機（ロール本体3m）

38CrNiMoV高強度帯鋼の圧延中の低サイクル疲労特性（Δε t=1%でNf ≥ 5000回）

H13耐熱割れ改善鋼（熱伝導率24W/m·K）熱間圧延ステンレス鋼

2. 主要な補強技術

ベアリング合わせ面:

レーザー焼入れ（硬化層深さ2～3mm、HRC54～58）

プラズマ溶射WC-10Co4Cr（気孔率<0.8%）

ねじ接続部：ホウ素化処理（Fe2B層50～80μm）

3. 革新的な材料の応用

勾配機能軸:

コア：25Cr2MoV（高靭性）

表面：ステライト21（高温摩耗耐性）

熱間等方圧加圧（ヒップ）による拡散接合

3. 熱処理システム

真空焼入れ：1​​020℃×3時間（窒素冷却）

二度焼き戻し：560℃×4h+520℃×6h（油冷）

安定化処理：深冷（-120℃×8時間）＋熟成（250℃×24時間）

4.表面強化

複合処理：

ショットピーニング（アルメン強度0.4～0.45mmN）

イオン硫化（FeS層1～2μm）

レーザーテクスチャリング（サ=3～5μm）

*主なプロセス:

ベアリング部の定温研削（クーラント20±1℃）

遷移フィレットの電解加工（R角度精度±0.05mm）*

典型的なパラメータワークローラー圧延機シャフトブロック

パラメータ指標の要件

軸径公差 φ320 ± 0.008mm

高温クリープ速度≤1×10⁻⁷%/h（500℃/200MPa）

振動加速度 ≤ 4.5m/s² (ISO 10816-8)

熱間圧延機におけるこのシャフトの耐用年数は2～3年（年間圧延能力150万～200万トン）ですが、傾斜材料を使用することで5年まで延長できます。熱疲労破壊率は60%を超えており、現在、研究開発はナノ構造遮熱コーティングに重点的に取り組んでいます。