1. Jakie są nieodłączne różnice pomiędzy głową, ogonem i częścią środkową?
Przed walcowaniem na gorąco i zwijaniem warunki chłodzenia na początku i na końcu taśmy oraz w jej środku znacznie się różnią. Początek i koniec taśmy poruszają się na przenośniku rolkowym z większą prędkością, co skutkuje dłuższym czasem kontaktu z powietrzem i resztkową wodą chłodzącą, co skutkuje znacznie szybszym tempem chłodzenia niż taśma ciasno owinięta w środku zwoju. Ta różnica w szybkości chłodzenia prowadzi bezpośrednio do niejednorodności mikrostruktury:
Drobne ziarna na początku i na końcu: Ze względu na szybkie chłodzenie ziarna nie mają czasu na wzrost, zanim „zestali się”, co skutkuje wyższą wytrzymałością i twardością na początku i na końcu.
Grube ziarna w środku: Wolniejsze chłodzenie wewnątrz cewki zapewnia wystarczający czas na wzrost ziaren, co prowadzi do stosunkowo niższej wytrzymałości w środku.
Niejednorodne właściwości: To właśnie ta różnica w wielkości ziaren pomiędzy początkiem/końcem a środkiem powoduje nierówne właściwości mechaniczne na całej długości zwoju taśmy.
2. Jakie są bezpośrednie „traumy” procesu walcowania na gorąco?
Zmarszczki główki: W początkowej fazie zwijania na gorąco, jeśli kontrola naprężenia jest niewłaściwa lub prędkość rolki jest niedopasowana, na czubku taśmy łatwo powstają „ukośne” zmarszczki. Defekty te skupiają się w promieniu około 20 metrów przy głowicy, bezpośrednio zakłócając ciągłość podłoża.
Wahania naprężenia nawijania: Podczas procesu ustalania naprężenia na czubku taśmy na zwijarce, jeśli ustawienie naprężenia jest zbyt niskie lub zmienia się, kilka pierwszych zwojów nie będzie ciasno nawiniętych, co spowoduje lekkie zjawisko „stalowego palowania”, co z kolei spowoduje powstawanie defektów fałdowania wewnątrz cewki.
3. Jaki jest efekt-zwiększenia skali procesu walcowania na zimno?
Różnice mikrostrukturalne powodują wahania siły walcowania: ponieważ taśmy-walcowane na gorąco mają dużą wytrzymałość na początku i na końcu oraz niską wytrzymałość w środku, siła walcowania przyłożona na początku i na końcu podczas walcowania na zimno jest znacznie większa niż w środku. Na przykład przy produkcji stali-o wysokiej wytrzymałości siła walcowania na początku i na końcu może być o 1500–3000 kN większa niż w środku. Te ogromne wahania siły walcowania prowadzą bezpośrednio do niestabilności procesu walcowania na zimno, co z kolei powoduje wahania grubości na początku i na końcu.
Zakłócenia naprężenia i prędkości: Zmiany naprężenia podczas walcowania na zimno są jednym z bezpośrednich czynników wpływających na grubość na początku i na końcu. W szczególności proces narastania i zwalniania naprężenia jest niestabilny, gdy początek i koniec przechodzą przez młyn i zwijarkę, co powoduje wahania napięcia. Wahania te mogą powodować nagłe zmiany grubości taśmy na początku i na końcu.
4. Czy kształt początku i końca zwoju-walcowanego na gorąco ma wpływ?
Problemy z kształtem taśmy na początku i na końcu kręgu, takie jak wygięcie (gdzie jedna strona taśmy jest dłuższa od drugiej i zakrzywiona jak sierp), są również jedną z przyczyn problemów z wydajnością na początku i na końcu walcowania na zimno. Ta krzywizna może powodować odchylenie podczas walcowania gwintów na zimno, a nawet może prowadzić do wypadków związanych z pękaniem taśmy.
5. Jakie są ogólne różnice w wydajności pomiędzy początkiem i końcem zwojów-walcowanych na zimno?
Różnice w wydajności pomiędzy początkiem i końcem zwojów-walcowanych na zimno to typowy problem wieloprocesowy. Zaczyna się od nieuniknionych różnic w chłodzeniu i wahań procesu w procesie walcowania na gorąco i jest znacznie wzmacniany podczas procesu walcowania na zimno ze względu na zmiany siły walcowania i naprężenia, ostatecznie objawiając się niespójnością grubości, kształtu i właściwości mechanicznych pomiędzy początkiem i końcem oraz środkiem.