Металлическая форма для центробежно-литого чугунного валка

 

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к формам дпя центробежио-литых валков . Цель изобретенияповышение однородности структуры чугуна в шейках валка и эксплуатационной стойкости. Форма снабжена металлическими вставками для оформления шеек валка, облицованными слоем титана или его сплава толщиной, равной 0,01 - 0,1 диаметра шеек. Форма обеспечивает формирование однородной структуры шеек и повышение на 30% их эксплуатационной стойкости. 1 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ соцИАлистичесних ,РЕСПУБЛИН (50 4 В 22 D 13 02 25 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ (21) 3954075/22-02 (22) 06.09.85 (46) 15.08.87. Бил. У 30 (71) Научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт автома-:. тизации черной металлургии (72) Г.Е.Белай, Ю.Г. Гончаров, С.Г.Смирнов, И.У.Земцов, А.М.Бидаш, Г.А.Гандка, В.И.Аверин, Н.А.Будагъянц, А.А.Цыкни, В.П.Горбенко и В.З.Проценко (53) 621.746.042(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1042874, кл. В 22 0 25/06, 1983.

Заявка Японии У 57-94459, кл. В 22 Р 13/02, В 22 0 19/16, 1982.

„.80„, 1329901 А I (54) МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ФОРМА ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНО-ЛИТОГО ЧУГУННОГО ВАЛКА (57) Изобретение относится к области литейного производства, в частности к формам для центробежно"литых валков. Цель изобретения- повышение однородности структуры чугуна в шейках валка и эксплуатационной стойкости.

Форма снабжена металлическими вставками для оформления шеек валка, облицованными слоем титана или его сплава толщиной, равной 0,01 — 0 ° 1 диаметра шеек. Форма обеспечивает формирование однородной структуры шеек и повышение на ЗОХ их эксппуатационной стойкости. 1 ил., 2 табл.

13299

Изобретение относится к литейному производству, в частности к формам для центробежно-литых валков, и может быть использовано для получения с центробежно-литых чугунных прокатных валков.

Цель изобретения — повышение однородности структуры в шейках валка и его эксплуатационной стойкости.

На чертеже схематически показана данная форма.

Форма содержит изложницу 1 и металлические вставки 2 — 4 для форми:рования профиля бочки валка 2 с рабочим слоем из чугуна повышенной из.носостойкости, например отбеленного чугуна, нижней (при кристаллизации сердцевины) шейки 3 и верхней с прибылью шейки 4, облицованные слоем титана 5, а также крышки 6 и крепящие их замки 7.

Конструкция изложницы 1 зависит от типа применяемой центробежной машины: с вертикальной, горизонтальной или наклонной осью вращения.

Работа формы осуществляется следующим образом.

Собранная и подготовленная к заливке форма устанавливается в центробежную машину в горизонтальном положении и в нее вводится эаливочный желоб. Форме придается вращение и после достижения требуемого числа оборотов в нее заливается чугун рабо35 чего слоя валка. После затвердевания рабочего слоя в форму заливается дозируемое количестко чугуна внутренне— го слоя бочки и шеек для формирования перехОДной эоны При этом форма 4 располагается под углом 30 — 45

После затвердевания этой части металла переходной зоны заливается остальная часть чугуна внутренней зоны и шеек, форма переводится в вертикальное положение, число оборотов уменьшается до 10 — 15 об/мин, затем доливается прибыльная часть формы. Заливка чугуна внутреннего слоя, шеек и прибыли может осуществляться и вне цент50 робежной машины, для чего форма с затвердевшим рабочим слоем и переходной зоной переносится в собранном ви" де в кессон, устанавливается вертикально, и через заливочную воронку и питатели производится заливка чугу55 на внутреннего слоя, шеек и прибыли.

После полного затвердевания металла в форме ее переставляют из кессоО1 2 на на стенд и извлекают отлитый валок, Форму разбирают для подготовки ее элементов к заливке. Затем цикл повторяется.

При этом титановая облицовка по сравнению с чисто кокильной формой более чем в два раза (ввиду более низкой теплопроводности) уменьшает скорость охлаждения шеек валка и прибыли и в сочетании с теплоизолирующей графитосодержащей краской обеспечивает формирование в шейках однородной беэдефектной перлитографитной структуры чугуна. Уже после первой заливки формы чугуном на поверхности титановой облицовки образуется тонкий диффузный слой карбидов титана (Т С), имеющий высокую температуру плавления (3423К), резко повышающий тепловое сопротивление титановой облицовки и ограничивающий физико-химическое взаимодействие формы с жидким чугуном, что обеспечивает высокое качество поверхности отливки и более высокую стойкость формы (150200 наливов) .

Выбор толщина слоя титана или его сплава (3 ) обусловлен требуемой скоростью эатвердевания чугуна в шейке валка н зависит от среднего диаметра шейки Д (шейка имеет коническую форму). Данные о толщине облицовочных вставок в зависимости от Д в пределах предлагаемого соотношения (0,01-0,1)Д,„ приведены в табл.1.

При соотношении толщины слоя титана d и диаметра шейки Д в пределах

0,01 — 0,1 обеспечиваются условия затвердевания, гарантирующие получение в шейках однородной структуры и повышение их эксплуатационной стойкости.

При соотношении d/Ä менее 0,01 в структуре шеек образуются карбидные включения, что приводит к наруше" нию однородности структуры, ухудшению обрабатываемости и снижению стойкости шеек валков.

При соотношении ct/Ä более 0,1 кристаллизация замедляется, что приводит к выделению в структуре чугуна шеек феррита и укрупнению графитных включений. Такая структура также снижает эксплуатационную стойкость шеек валков.

В табл,2 приведены данные сравнительной стойкости шеек прокатных валков, отлитых в предлагаемую и известную формы. Параметры отливаемых вал132990

Таблица 1

Средний дна метр валка

Лш

Толщина слоя титана, мм .

200

0,1

500

0,03

800

0,0!

Таблица 2

Тип формы Структура чугуна в шейках валков ксплуатационная тойкость шеек алков, ч

Перлито-графитная с карбидными включениями

Стальные вставки (известная) 915

Стальные вставки со слоем титана (прототип) 1250

Однородная перлитографитная

3 ков: диаметр бочки 710 мм, длина

2600 мм, общая длина валка 5100 мм, средний диаметр шеек валка 420 мм, длина 1250 мм.

Материал рабочего слоя бочки валка — чугун состава, Х.: углерод 2,5—

3,2; кремний 0,5 — 1,0; марганец

0,8 — 1,5; хром 16 — 20; никель 0,5—

1,5; молибден 0,8 — 1,2; внутреннего слоя и шеек, Х: углерод 3,2 — 3,6; кремний 2,0 — 3,0; марганец 0,4—

0,8; фосфор 0.,1 — 0,2; сера 0,03—

0,05.

Толщина титановой облицовки 25 мм.

Материал облицовки — титан технический марки ВТ-1 °

Состав краски, наносимой на титановую облицовку, Х: графит черный 60; сажа белая 10; бентонит 17; ТДА 2,5; жидкое стекло 10,5; вода сверх 100Х.

Толщина слоя краски 0 7 — 1 0 мм.

В табл.2 приведены данные о стойкости meek валков.

Таким образом, стальные вставки со слоем титана обеспечивают формиро- вание однородной бездефектной перлито-графитной структуры чугуна и повышение эксплуатационной стойкости шеек валков более чем на ЗОХ по сравнению с известными.

Формула изобретения

Металлическая форма для центробежно-литого чугунного валка, преимущественно прокатного, содержащая изложницу и металлические вставки для формирования профиля бочки и шеек валка, отличающаяся тем, что, с целью повышения однородности структуры чугуна в шейках валка .и их эксплуатационной стойкости, металлические вставки для формирования профиля шеек валка облицованы слоем титана или его сплава толщиной, равной

0,01 — 0,1 среднего диаметра шеек валка.

1329901

Составитель В. Андреев

Техред М. Х.оданич Корректор В, Гирняк

Редактор Н. Пвыдкая

Тираж 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3520/14

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4