Чугун для прокатных валков

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве чугунных прокатных валков. Цель изобретения - снижение спада твердости по глубине до 20 мм рабочего слоя валка и уменьшение анизотропии предела прочности при изгибе. Новый чугун содержит, мас.%: C 2,7-3,1

SI 0,3-0,6

MN 0,6-1,0

CR 0,7-1,0

NI 2,5-3,9

CU 0,8-2,0

P 0,3-0,5

MO 0,3-0,6

V 0,02-0,5

N 0,005-0,35

TE 0,0002-0,005 и FE - остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна теллура и повышение в нем содержания фосфора с 0,2 до 0,3-0,5% позволит снизить спад твердости с 27 до 5,5% и уменьшить степень анизотропии прочности при изгибе с 34,3 до 9,5%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ(ВЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (ll) (gI) 4 С 22 С 37/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4231241/31-02 (22) 16.04.87 (46) 23.10.89. Бюл. 1(1 39 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) В.Т. Калинин, О.В. ПузырьковУваров, Л.С. Рудницкий, В.А. Рямов, В.И. Комляков, A.Â. Вихров и И.Б.Двоскина (53) 669.15-196(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 981429, кл. С 22 С 37/10, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Р 1025750, кл. С 22 С 37/10, 1981. (54) ЧУГУН ДЛЯ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при

Изобретение относится к металлургии, в частности, к разработке составов чугуна для прокатных валков.

Цель изобретения — снижение спада твердости по глубине до 20 мм рабочего слоя валка и уменьшение анизотропии предела прочности при изгибе.

Пример. Выбор граничных пределов содержания компонентов обусловлен следующим образом.

Никель н пределах 2,5-3,9Х при наличии меди обеспечивает получение бейнито-мартенситной структуры в чугуне предлагаемого состава. При более низком содержании никеля в структуре появляются более мягкие продукты распада аустенита (троосити, перлит), при более высоком содержании остаточный ay<.:òåíèò. Никель влияет на струк2 производстве чугунных прокатных валков. Цель изобретения — снижение спада твердости по глубине до 20 мм рабочего слоя валка и уменьшение аниэотропии предела прочности при изгибе. Новый чугун содержит, мас.Х: С

2,7-3,1; Si 0,3-0,6; 11п 0,6-1,0; Cr

0,7-1,0; Ni 2,5-3,9; Си 0,8-2,0; P

0 3 0 5; Ио 0,3-0,6; V 0,02-0 5; Ы

0,005-0,35; Те 0,0002-0,005 и Fe— остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна теллура и повышение в нем содержания фосфора от 0,2 до 0,30,5Х позволит снизить спад твердости от 27 до 5,5Х и уменьшить степень аниэотропии прочности при изгибе от

34,3 до 9,5Х. 1 табл. туру чугуна аналогично меди, отличаясь от нее полной растворимостью в чугуне. Он способствует растворимости меди, сдвигая предел ее растворимости в сторону более высоких концентраций (до 2,0Х).

Ванадий в пределах 0,02-0,5Х очищает отбеленный слой валка, уменьшает количество включений пластинчатого графита, повышает твердость и износостойкость чугуна вследствие появления спецкарбидов ванадия, Легирование чугуна крупных двухслойных листопрокатных валков свыше 0,5Х ванадия экономически нецелесообразно.

При содержании ванадия менее 0,02Х действие его практически не проявляется.

l 5 l 6505

Азот (0,005-0,357) в указанных пределах способствует повышению твердости и износостойкости рабочего отбеленного слоя валков вследствие об5 разования нитридов и более мелкодисперсных структур в матрице. При концентрации азота менее 0,0057 влияние его незначительно, концентрация азота более 0,357 способствует образованию 10 газовых раковин и ухудшению механических свойств.

Теллур не влияет на твердость отбеленного чугуна, однако увеличивает глубину зоны чистого отбела и очища- 15 ет ее подобно ванадию (только в большей степени) от графитных включений, что обеспечивает повышение износостойкости. Поскольку теллур способствует переохлаждению чугуна при кристалли- 20 зации, то он обеспечивает сокращение величины переходной зоны и выделение цементита в глубинных слоях рабочего слоя валков. Этим достигается совместно с ванадием и азотом значительное 25 снижение спада твердости гго глубине отбеленного слоя. При концептрации теллура менее 0,00027 действие его не проявляется при увеличении сго концентрации более 0,0057., снижаются прочностные характеристики чугуна в рабочем слое и, особенно, в шейках валков, так как образуются соединения теллура с углеродом, марганцем и другими элементами. Известен ввод теллура с целью увеличения глубины

35 эоны чистого отбела в отливках. Однако особенности производства валков из отбеленного чугуна состоят в том, что их высокие служебные свойства

40 обеспечиваются только при малом спаде твердости и ниэкой аниэотропгггг прочностных свойств. Только совместный ввод ванадия, азота и 1еллура в заявляемых количествах обеспечивает

45 достижение необходимых характеристик.

Пример. В индукционной печи

ИЧТ-6 с кислой футеровкой выплавляют чу.гун для отливки прокатных валков, 50 используя валковый чугун ниэкомарганцовистый полупродукт, ферросплавы (ферросилиций, ферромарганец, феррофосфор,, азотированный феррохром, ферромолггбден), металлы (никель, медь, теллур) и ванадийсодержащие отходы.

Измег еггие концентрации легирующих элементов обеспечивают вводом в печь различного их количества при доводке.

Теллур в пакете из листового железа, укреггленного на металлической штанге, вводят непосредственно в литейную форму перед заливкой. От прокатных валков и процессе их механической обработки отбирают темплеты, на которых определяют спад твердости по глубине рабочего слоя. Затем темплеты разрезают на образцы для механических испытаний и металлографических исследовании.

Химический состав и результаты сравнительного анализа уровня свойств чугуна известного и предлагаемого составов приведены в таблице.

Как следует иэ таблицы, дополнительный ввод в состав чугуна теллура и повышение в нем содержания фосфора позволяет снизить спад твердости в рабочем слое валка по глубине до 20 мм от 27 до 5,9, а также уменьшит степень анизотропии прочности при изгибе от З л, 3 до 9,57,. формулаизобретения

Чугун для прокатных валков, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, фосфор, молибден, ванадий, азот и железо, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения спада твердости по глубине до

20 мм рабочего слоя валка и уменьшения апизотропии предела прочности при изгибе, он дополнительно содержит теллур при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Углерод 2,7-3,1

K реми ни 0,3-0,6

Марганец 0,6-1,0

Хром 0,7-1,0

Никель 2,5-3,9

Медь 0,8-2,0

Фосфор 0,3-0,5

Молибден 0,3-0,6

Е аггадий 0,02-0,50

Азот 0,005-0,350

Теллур 0,000?-0,0050

Железо Остальное.

15I6505

5 нн 70 нн

1 aввн))н) С,„, ИПп в пппрэлн)—

1угун яннт )nпннн нн) ИэнееТ)II,)I) оеталь †5 375 27,0 52! 342 ное

34,3

3,3 1,18 0,7 — 1,03 1,83 1,01 0,30 0,27 0,02 0,005

Преллп) не)ев)1

0,0002 -"- 555 522 5,9

0,002 -"- 563 538 4,4

0,005 -"- 571 538 5,8

Составитель Н. Косторной

Редактор Н. Рогулич Техред ЛвОлийнык Корректор M. Максимиш!!нец

Подписное

Тираж 576

Заказ 6351/25

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, r.ужгород, ул. Гагарина, 1

l! 11 н 101

270306 )3072508030020С05

2,9 0,4) 0,8 0,4 0,85 3,2 1,4 0,45 0,3 0,020

3,! 0,6 1,0 0,5 1,0 3,9 2,0 0,6 0,5 0,035

Сп ал

682

504 4 17

524 474

539 488

9,3

9,5 I, 5