Способ изготовления двухслойных прокатных валков

 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам отливки из чугуна с шаровидным графитом двухслойных прокатных валков. Цель изобретения - повышение механических свойств шеек прокатных валков, а также снижение брака по трещинаМо Сущность изобретения заключается в том, что дпя приготовления металла полупромывки в чугун вводят чугунную стружку, кремнемагниевую лигатуру и ферросилиций в соотношении 1(1,4-1,8):(2,2-2,6) при их суммарном количестве 4,6-5,4% от массы обрабатываемого металла, доводя в нем содержание кремния до 2,5-3,5%. Это позволяет повысить прочность чугуна шеек валков на 22- 25%, ударную вязкость на 70-83%, а также уменьшить брак литья по трещинам и снизить расход валков. 1 табл. о «е (О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1) 4 В 22 D 19/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) . 41 77844/31-02 (22) 08.01.87 (46) 15.09.88. Бюл. N 34 (71) Днепропетровский металлургический институт им. Л.И. Брежнева (72) О.В. Пузырьков-Уваров, Н.А. Николаев, А Н. Слюсарь, А В. Вихров и Н.С, Козаченко (53) 621. 746. 58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1227329, кл. В 22 D 19/16, 1986. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДВУХСЛОЙНЫХ

ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ (57) Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам отливки из чугуна с шаровидным графитом двухслойных прокатных

„„SU„„1423274 A 3 валков. Цель изобретения — повышение механических свойств шеек прокатных валков, а также снижение брака по трещинам. Сущность изобретения saключается в том, что для приготовления металла полупромывки в чугун вводят чугунную стружку, кремнемагниевую лигатуру и ферросилиций в соотношении 1!(1,4-1,8):(2,2-2 ° 6) при их суммарном количестве 4,6-5,4Х от массы обрабатываемого металла, доводя в нем содержание кремния до

2,5-3,57.. Это позволяет повысить прочность чугуна шеек валков на 2225Х ударную вязкость на 70&3X, а также уменьшить брак литья по трещи- ф нам и снизить расход валков. 1 табл.

1423274

Уменьшение общего количества добавок ниже 4,6Х ведет к снижению в шейках валков содержания магния и кремния и уменьшает инокулирукиций эффект чугунной стружки, в результате» чего уменьшаются степень сфероидизации графита и его механические свойства (таблица,М 7). При увеличении суммарного количества добавок более

5,47 в чугуне шеек валков заметно увеличивается содержание кремния, что приводит к ферритизации структуры и появлению силикокарбидов, в результате чего механические свойства чугуна шеек валков снижаются (таблица, У 10).

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам отливки из.чугуна c шаровидным графитом двухслойных прокатньп валков.

Цель изобретения — повышение механических свойств шеек прокатных валков, а также снижение брака по трещинам.

Сущность изобретения заключается в том, что для приготовления металла полупромывки в чугун вводят чугунную стружку, кремнемагниевую лигатуру и ферросилиций в соотношении 1:(1,41,8),:(2,2-2,6) при их суммарном коли- 15 честве 4,6-5,4Х от веса обрабатываемого металла, доводя в нем содержание кремния до 2,5-3,57.

Имеется прямая зависимость степени сфероидальности и размеров графит- 20 ных включений, а также характера структуры металлической матрицы от содержания кремния в металле, медленно затвердевающего в шейках валков.

При увеличении содержания кремния от 4 до 8Х степень графитизации практически не меняется, в то время как увеличиваются размеры и снижается степень сфероидальности графита, а в металлической матрице возрастают N азряженность и аномальность перлита, на границах перлитных участков появяется хрупкий силикоферрит. Поскольу кремний усиливает ликвидацию фосфо а, вытесняя его из твердого раство- 5 а, на междендритных границах появяется сплошная сетка хрупкой фосфидной эвтектики, Такие изменения структуры являются причиной снижения механических свойств чугуна в шейках вал-,щ

Жов.

Необходимая степень графитизации чугуна в шейках при более низкой концентрации кремния (2,5-3,57) обеспечивается при обработке в ковше про- 45 мывного металла чугунной стружкой, которая вносит в расплав дополнительные центры графитизации. Поскольку при этом значительно снижается расход

Ферросилиция, а следовательно и коли- 5 честно тепла от экзотермической реакции его растворения, то снижается испарение магния, что повышает эффективность его использования для сфероИдизации графита и позволяет снизить расход дорогостоящей кремнемагниевой

Лигатуры.

При осуществлении предлагаемого способа получения металла для полупромывки обеспечивается размельчение, повышение количества и степени сфероидальности графитных включений, умень- шение степени анормальности перлита и исключается образование хрупкого силикоферрита. Поскольку при этом достигается уменьшение разницы содержания кремния в белом рабочем слое и серой серцевине валков, то обеспечивается снижение брака по трещинам, вызываемого большим различием доперлитной усадки и предусадочного расширения металла в указанных слоях отливки с различным содержанием кремния.

В таблице приведены результаты сопоставительных испытаний предлагаемого способа отливки прокатных валков и известного способа.

Как видно из таблицы, максимальные механические свойства чугуна шеек прокатных валков обеспечиваются при использовании предлагаемого способа при соблюдении следующих параметров: содержание кремния в чугуне полупромывки 2,5-3,57 (таблица, Ф 3-5), общее количество вводимых в металл полупромывки добавок 4,6-5,47 (таблица,У 8-9), соотношение между количеством стружки, лигатуры и ферросилиция в добавке 1:(1,4-1,8):(2,22,6), (таблица М- 12-13, 16-17).

С уменьшением в чугуне полупромывки содержания кремния ниже 2,57 в шейках валков появляется цементит, что снижает механические характеристики чугуна шеек (таблица,М- 2), а его увеличение более 3,5Х приводит к появлению в структуре силикоферрита и силикокарбидов, что снижает прочность и ударную вязкость чугуна (таблица, 9 6) ..

1423274

Уменьшение в общей добавке доли кремнемагниевой лигатуры ниже оптимальных пределов снижает содержание магния в чугуне папупромывки, что приводит к ухудшению формы графита и уменьшению прочности и ударной вязкости чугуна шеек валков (таблица, 1!! 11), а при ее увеличении сверх заданных пределов в чугуне повышается содержание кремния и появляются силикоферрит и силикокарбиды в шейках валков (таблица, Р 14).

Появление силикоферрита и силикокарбидов в чугуне шеек валков происходит также и при увеличении в общей добавке доли ферросилиция сверх заданных пределов, что негативно сказывается на механических характеристиках чугуна (таблица, Р 18). Уменьшение в общей добавке доли ферросилиция ниже оптимальных пределов снижает графитизирующий эффект добавки, в результате чего в структуре чугуна шеек валков появляется цементит и

176

39 ° 5

695

6,0

59 ° О

148

822

5>0

2,З

67,0

850

150

5>0

3** 2,5

72,5

155

870

5 ° О

З,O

856

160

70,5

5,0

3 ° 5

5ав

162

828

65,5

5,0

3,7

147

824

60,5

3,0

4>4

149

846

4,6

71,0

З,O

166

70,0

850

5 4 з,о

9*а

5,6

63,5

168

828

3,0

832

5;0

t5 I

60,0 з,о

12ка

153

71 5

З,О

5,0!

Зев

72,0

t58

870

5,0

3,0

t60

61,0

8ЗО

5,0

3,О

I53

832

59,5 з,о

5,0

154

3>0

5,0

71,0

17»"

3,0

t56

5 ° О

73,0

3,0

5,0

828

62> 5

157

BHHKIH Заказ 4471/14 Тираж 741 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

А

Отливка валков по иеваствону способу.

R*

Отливка валкое ло пваллагаанону способу.

lI1,6:2,4

1:1>612 4

1: 1,612,4

1:1,6:2,4

1,16>2,4

1:1,6:2,4

1:)>б:2,4

111,6:2,4

1: 1,6:2,4

1:1,212,4

1: 1 ° 412,4

1:! ° 8:2,4

1> .,012>4 !

t1,6t2,4

1: 1,6:2,2

1: 1,6:2,6

1:1 ° 6:2,8 механические свойства чугуна уменьшаются (таблица, У 15) .

Формула изобретения

Способ изготовления двухслойных прокатных валков из чугуна с шаровидным графитом, включающий плавку и

10 .модифицирование чугуна металлическим магнием, заливку металла в литейную форму до уровня, превышающего верхний край части формы под бочку валка, выдержку до затвердевания рабочего

15 слоя и последующую полупромывку, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения механических свойств шеек прокатных валков, а также снижения брака по трещинам, в чугун полу.

2Ц IIPOMb133KH ВВОДЯТ ЧУГУННУЮ СтРУЖКУв кремнемагниевую лигатуру и ферросилиций в соотношении 1:(1,4-1,8);(2,22,6) при их суммарном количестве 4,65,47. от массы обрабатываемого металла и содержании в нем кремния до 2,53. 57"