Способ отливки двухслойных чугунных прокатных валков

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в производстве двухслойных чугунных местопрокатных валков. Цель изобретения - повышение прочности шеек валка за счет повьппения степени графитизации. Способ включает заливку литейной формы легированным чугуном до уровня на 300-350 мм вьппе верхнего края валка, кристаллизацию рабочего слоя со структурой белого чугуна и последующую промывку формы сырым чугуном, содержащим 3,2-3,6% углерода, 0,4-0,6% марганца, 0,15- 0,30% хрома, а также кремний и никель в количестве 1,1-1,5% и 0,5-0,9% соответственно . В состав промывного серого чугуна дополнительно вводят 0,2-0,75% меди и 0,04-0,12% титана. Заявленный способ обеспечивает в среднем повышение твердости нижних приводных шеек на 25,Я%, а прочности - на 33,2%. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 В 22 D 25 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4132888/23-02 (22) 24,06.86 (46) 23.01.89. Бюл. У 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский технологический институт механизации труда в черной металлургии и ремонтномеханических работ (72) Л.Б.Гольдштейн, И.Я.Балаклеец, О.В.Пузырьков-Уваров, А.А.Сокол, А.Д.Горбунов, Н.А.Будагъянц, А.И.Симонов, Е,И.Трейгер, В.А.Гамов, В.И.Кондратенко, А.А.Сирота, В.П.Саушкин и lO.Â.Äÿ÷åíêo (53) 621.74.046:621.746.58(088.8) (56) Будагьянц Н.А., Карсский В.Е.

Литые прокатные валки. M.: 11еталлургия, 1983, с, 113-114.

Смеляков Н.Н. Армиронание отливки.

Иашгиз, 1958, с. 85-86, табл. 8. (54) СПОСОБ ОТЛИВКИ ДВУХСЛОЙНЫХ .ЧУГУННЫХ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в производстве двухслойных чугунных местопрокатных валков ° Цель изобретения — повышение прочности шеек валка за счет повышения степени графитизации. Способ включает заливку литейной формы легированным чугуном до уровня на 300-350 мм вьппе верхнего края валка, кристаллизацию рабочего слоя со структурой белого чугуна и последующую промывку формы сырым чугуном, содержащим 3,2-3,6Х углерода, 0,4-0,6Х марганца, 0,150,30Х хрома, а также кремний и никель в количестве 1,1-1,5Х и 0,5-0,9Х соответстненно. В состав промывного серого чугуна дополнительно вводят

0,2-0,75Х меди и 0,04-0,12Х титана.

Заявленный способ обеспечивает в среднем повышение твердости нижних приводных шеек на 25,RX, а прочности — на 33,27.

1452655

Кремний в указанных пределах (1,1-1„5Х) обеспечивает необходимую степень нейтрализации хрома и молибдена при смешивании во время заливки с ранее залитым чугуном для формирования белого рабочего слоя. При концентрации кремния менее 1 10 в структуре сердцевины и шеек кристаллизуется хрупкий структурно-свободный цементит. Увеличение содержания кремния более 1,5Х сопровождается увеличением степени аномальности перлита (ферритной каймы на междендритных границах), снижением его дисперсности, возрастанием размеров и степени разветвленности включений графита, что приводит к снижению твердости и прочности.

Марганец в указанных пределах (0,4-0,6 ) способствует перлитизации

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в производстве двухслойных чугунных листопрокатных валков.

Цель изобретения — повышение прочности шеек валка за счет повышения степени графитизации.

Способ включает заливку литейной формы легированным чугуном до уровня на 300-350 мм вьш е верхнего края вал1 ка, кристаллизацию рабочего слоя со структурой белого чугуна и последующую промывку формы серым чугуном, содержащим 3,2-3,6Х углерода, 0,4-0,6 15 марганца, 0,15-0,30Х хрома а также кремний и никель в количестве, равном 1,1-1,5 и 0,5-0,9Х соответственно.

В состав промывного серого чугуна, 20 кроме того, дополнительно вводят 0,20,70Х меди и 0,04-0,12Х титана.

Выбранные пределы содержания химических элементов и промывном чугуне, используемом для осуществления пред- 25 ! ложенного способа, обосновываются следующим образом.

Углерод в указанных пределах (3,2-!

3,6Х) обеспечивает необходимые степени эвтектичности и графитизации 30 промывного чугуна. При концентрации

его менее 3,?Х ухудшаются литейные свойства чугуна и не обеспечивается необходимая степень графитизации в сердцевине и шейках валков. При со35 держании его более 3,6Х увеличиваются размеры и степень разветвленности графитных включений, что ведет к снижению прочности шеек. б металлической матрицы, При содержании его менее 0,4, такое его влияние в медленно охлаждаемой при затвердевании нижней шейке незначительно, При концентрации марганца более 0,6 твердость продолжает повышаться, а прочность начинает снижаться в связи с появлением в структуре аустенитнокарбидной эвтектики ввиду отбеливаюmего влияния марганца.

Хром в указанных пределах (0,15О,ЗОХ) обеспечивает повышение твердости и прочности чугуна за счет увеличения степени дисперсности и микротвердости перлита. При концентрации менее 0,15Х влияние хрома на структуру и прочность чугуна нижних шеек незначительно. При содержании хрома в промывном чугуяе более О,ЗОХ не обеспечивается безкарбидная структура сердцевины и верхней шейки.

Никель в указанных пределах (0,50-0,90%) способствует графитизации чугуна при эвтектическом распаде жидкости и повьш ению дисперсности перлита при эвтектоидном превращении, В связи с малой скоростью охлаждения чугуна нижних шеек в эвтектоидном интервале температур положительное влияние никеля на твердость и прочность начинает существенно проявляться только при концентрации его не менее 0,5Х. Верхний предел содержания никеля (0,9 ) обосновывается техникоэкономическими соображениями в виду значительной стоимости никеля.

Медь в указанных пределах (0,200,70Х), являясь аналогом никеля по влиянию на графитизацию и строение продуктов эвтектоидного превращения аустенита, частично заменяет последний, обеспечивая более низкую себестоимость промывного чугуна (стоимость меди почти в три раза меньше стоимости никеля), При концентрации меди менее 0,2ОХ ее влияние на степень графитизации незначительно, Оно носит экстремальный характер (снижается при выделении микровключений меди) ввиду ее ограниченной растворимости в чугуне, а поэтому при содержании более 0,7Х положительное влияние меди на структуру и механические свойства чугуна нижних шеек начинает . снижаться.

Титан в указанньгх пределах (0,04-0,12Х) способствует графитизации, а главное — уменьшению размеров

@ о р м у л а и з обретения

Составитель E. Гендлина

Техред Л.Олийнык Корректор В. Гирняк Редактор В. Данко

Подписное

Заказ 7118/8

Тираж 710

ВНК1ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

145 и степени разветвленности графитных включений. При концентрации титана менее 0,04Х его влияния на структуру трудно поддается регулированию ввиду сложности определения более низких концентраций. При содержании титана более 0,12Х его влияние на степень графитизации снижается и заменяется отбеливающим, а влияние на размеры графита усиливается, и кроме разветвленного графита в структуре появляется междендритный графит.

Основной легированный чугун для формирования рабочего слоя валков плавили в мартеновской печи — емко» стью 35 т, а промывной — в вагранке и дуговой печи дуплекс-процессом.

Хром, медь и титан вводят, используя в качестве шихты природно-легированный чугун, а никель — в виде катодного никеля. Была проведена опытная отливка прокатных валков. Для промывки использовали чугун.

Полученные показатели твердости и прочности шеек валков позволяют выбрать оптимальный химический состав чугуна для промывки форм, Пример. Проводилась заливка чугунных прокатных валков типа

ЛПХНд-70. Химический состав высоколегированного чугуна, мас.Х: С 2,7;

Si 0,45; Мп 0,55; Р 0,4; S 0,1;

Cr 0,76; Ni 3,75, остальное — железо. Температура заливаемого металла

Т д = 1340 С. Масса валка с размерао ми бочки 700л7700 мм равна 9 т. Время заливки основного чугуна 45 с, Объем заполнения формы контролировали по весовой скорости заливки..Да2655

4 лее производили выдержку, "толчки" и

"промывку" чугуном следующего химсостава, мас.Х: С 3,54; Si I 27;

Мп 0,45; P 0,25; S 0,05; Cr 0,20;

Ni 0,70; Си 0,45) Ti 0,08; остальное - железо. Чугун заливали при

Т „, = 1320 С. Количество промывного металла составляло 4,6 т. После механической обработки контролировали полученные результаты. В результате получили увеличение "вердости нижних шеек на 60 ед. Бринеля, а прочности на изгиб — на 137 ИПа.

Таким образом, предложенный способ обеспечивает в среднем повышение твердости нижних приводных шеек на

25,8Х, а прочности — на 33,2Х..

Способ отливки двухслойных чугунных прокатных валков, включающий заливку литейной формы легированным чугуном

28 до уровня на 300-350 мм выше верхне»

ro края валка, кристаллизацию рабочего слоя со структурой белого чугуна и последующую промывку формы серым чугуном, содержащим 3,2-3,6Х уг-

ЗО лерода, 0,4-0,6Х марганца, 0,15О,ЗОХ хрома, а также кремниИ, никель и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности шеек валка за счет повышения сте35 пени графитизации, серый чугун для промывки используют дополнительно содержащим медь в количестве 0,20,70Х и титан в количестве 0,040,12Х и содержащим кремний и никель

4 соответственно 1,1-1,5 и 0,5-0,9Х.