Способ изготовления чугунных прокатных валков

 

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к способам отливки прокатных валков, и может быть использовано при изготовлении чугунных прокатных валков. Цель изобретения - измельчение первичной структуры чугуна и снижение уровня остаточных напряжений в рабочем слое валка. Способ включает выплавку жидкого чугуна в печи, выпуск его в разливочный ковш при температуре 1450-1550°с, в который предварительно загружают чугунную стружку в количестве 2-10% от массы чугуна в ковше, последующую заливку в литейную форму при температуре 1280-1360°с, кристаллизацию и охлаждение отливки в форме. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 41 96275/31 -02 (22) 1 7 .0 2.87 (46) 07.05.89. Бюл. У 17 (71) Днепропетровский металлургический институт им. Л.И. Брежнева (72) О.В. Пузырьков-Уваров, В.А. Рямов, А.В. Вихров, В.И. Комляков, Н.Н. Овчинников, В.Д. Шумович и P.Х. Гималетдинов: (53) 621 .74. 046(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

:В 626886, кл. В 22 D 25/00, 1978.

Будагъянц Н.Н., карсский В ° E °

Литые прокатные валки. М.: Металлургия, 1983, с. 109, табл. 20. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЧУГУННЫХ

ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ

1

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к способам отливки прокатных валков, и может быть использовано при изготовлении чугунных прокатных валков.

Цель изобретения — измельч ение первичной слруктуры чугуна и снижение уровня остаточных напряжений в рабочем слое валка.

Способ включает выплавку жидкого чугуна в печи, выпуск его в разливочный ковш при температуре 14501550 С, в который предварительно загружают. чугунную стружку от валков в количестве 2-10Х от массы чугуна в ковше, вьдержку чугуна в ковше и последующую заливку в литейную форму при температуре 1280-1360 С, ÄÄSUÄÄ 477515 . A1 (504В 22 D 19 16 С 21 1/08 (57) Изобретение относится к области литейного производства, а ыкенно к способам отливки прокатных валков, и может быть использовано при изготовлении чугунных прокатных валков.

Цель изобретения — измельчение первичной структуры чугуна и снижение уровня остаточных напряжений в рабочем слое валка. Способ включает выплавку жидкого чугуна в печи, выпуск его в разливочный ковш при

1450-1550 С, в который предварительно загружают чугунную стружку в количестве 2-10Х от массы чугуна в ковше, вьдержку чугуна в ковше, последующую заливку в литейную фор- ф му при 1280-1360 С, кристаллизацию и охлаждение отливки в форме. 1 табл. кристаллизацию и охлаждение отливки в форме.

Измельчение первичной структуры рабочего слоя валков при использовании предложенного способа достигается за счет обогащения жидкого чугуна дополнительными центрами кристаллизации при растворении чу- гунной стружки и существенного снижения температурного градиента в

I расплаве к стенке формы по глубине формирующегося рабочего слоя. При этом уменьшается предпочтительный рост дендритов первичного аустенита в направлении теплоотвода и они кристаллизуются более разветвленными и с небольшим расстоянием между ветвями высшего порядка. Такой характер кристаллизации предопределяет

147751 5

55 и более низкий уровень остаточных напряжений в рабочем слое валка, а также уменьшает склонность к образованию на бочке трещин.

Увеличение температуры металла перед вводом стружки вьппе 1550 С приводит к ослаблению эффекта обработки стружкой вследствие дезактивации образующихся в чугуне центров кристаллизации, в результате чего укрупняется структура и увеличивается уровень остаточных напряжений в отливках. При температуре выпуска чугуна ниже 1450 С происходит медленное растворение особенно крупных частиц стружки, а поэтому не удается получить в расплаве и достаточно большое число центров кристаллизации, что не позволяет существенно понизить уровень остаточных напряжений в отливках. К тому же уменьшается жидкотекучесть чугуна, в поверхностных слоях отливок имеются засоры.

Жидкотекучесть чугуна существенно снижается также при понижении температуры заливки ниже 1280 С, что приводит к возникновению в отливках дефектов в виде недоливов и заворотов и повьппению уровня остаточньк напряжений в отливках, а увеличение о температуры заливки вьппе 1360 С к приварам металла бочек валков к поверхности кокилей. Использование менее 2 стружки не обеспечивает необходимое количество центров кристаллизации в расплаве, что не позволяет существенно изменить структуру и снизить уровень остаточных напряжений в валках, а увеличение присадки стружки свьппе I OX приводит к значительному снижению температуры и жидкотекучести чугуна и соответственно способствует появлению брака отливок по засорам и недоливам.

Отливали чугунные валки исполнения СПХН-45 с размером бочки 705»

»1700 мм и черновой массой 7,1 т.

Исходный чугун в количестве 8 т выплавляли в индукционной тигельной печи промьппленной частоты. Состав чугуна, %, С 2,91, Si 0,72, Мп 0,47

S 0,06; P 0,22 Cr 0,68 и Ni 1,1 2.

Чугун в печи нагревали до 14201580 С и сливали в раэливочный ковш, на дно которого перед выпуском ук1 ладывали соответственно 160-800 кг чугунной стружки (2-I О от массы чугуна) от валков этого исполнения.

После очистки шлака и замера температуры в ковше чугун заливали в, литейные формы при температуре 128010 1360 С.

В процессе механической обработки полученных валков от них отрезали кольца (темплеты) для металлографических исследований и измерения

15 уровня остаточньк напряжений.

Кроме того, для сравнения отливали такие валки по известной технологии. Результаты исследований и замеров обобщены в таблице.

20 Сопоставление полученных результатов (таблица) показьвают, что предлагаемые валки в сравнении с известными имеют более мелкую в 1,5-3 раза первичную структуру (расстояние между ветвями дендритов высшего порядка), а уровень остаточных напряжений в рабочем слое этих валков в

2,2-3,5 раза ниже.

Кроме того, себестоимость этих

30 валков также меньше на 12-20 руб. на 1 т эа счет экономии легирующих элементов при вьптлавке чугуна. Уменьшается также брак валков по трещинам .

Фо рмула.из об ре т ен ия

Способ изготовления чугунных прокатных валков, включающий выплавку жидкого чугуна в печи, выпуск его в разливочный ковш, выдержку в ковше, заливку в литейную форму при

1280-1360 С, кристаллизацию и охлаждение отливки в форме, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью измельчения первичной структуры чугуна и снижения уровня остаточных напряжений в рабочем слое валка, выпуск жидкого чугуна из печи в разливочный ковш осуществляют при

1450-1550 С, а перед выпуском на дно разливочного ковша дают чугунную стружку от отливаемых валков после их механической обработки в количестве 2-10Х от массы чугуна в разливочном ковше.

1477515

Температура выпуска чу гуна .из печи, С

ПлавКолич е ство кар бидов в структуре шеек валка, Ж

Температура заливки, Продолжительуровень остаточКоличеРасстояние меж" ка, ство присаживаемой ных напряжений в рабочем слоем, ИПа ность выдержки чугуна в ковше, мин стружки от валков,X

Составитель В. Андреев

Техред Л. Олийнык

Редактор Л. Гратилло

Корректор О Кравцова

Заказ 2193/13

Тираж 712

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина, 101! (известная) 1500

2 1420

3 1450

4 1500

5 1550

6 1580

7 1500

8 1500

9 1500

10 1500

11 1500

6

6

6

6

10

15

35

15

1320 ду ветвями дендритов Высших порядков в струк туре рабочего слоя, мм

0,081

О, 070

О, 042

О, 047

О, 053

0,073

0,044

О, 046

0,049

0,056

0,042.

15,3

6,8

6,8

6,8

6,8

6,8

6,7

6,4

6,1

7,6

5,9

42,7

34,0

17,2

14,6

19,8

30,6

19,2

14,6

18,6

19,7

18,4