Способ получения биметаллического слитка
Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано в производстве катанного биметаллического прутка. Цель изобретения - улучшение качества биметаллического слитка из среднеи высокоуглеродистой стали за счет повышения эффективности сцепления слоев и оптимизации толщины переходной зоны. Способ предусматривает размещение в изложнице вертикальной перегородки с замкнутым контуром поперечного сечения и одновременное заполнение образовавшихся полостей среднеи высокоуглеродистой сталью. При этом среднеуглеродистую сталь заливают при температуре на 70-100°С выше температуры ее плавления, а высокоуглеродистую - при температуре на 50-100°С ниже температуры плавления среднеуглеродистой стали. Экономических эффект от использования изобретения достигается за счет снижения трудозатрат и повышения таких эксплуатационных характеристик, как долговечность и износостойкость биметаллического изделия. 1 з.п.ф-лы.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (51)4 В 22 Р 19 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ АЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4396868/23-02 (22) 28.03.88 (46) 07.12.89. Бюл. У 45 (71) Научно-исследовательский институт металлургии (72) Е.В.Руднев, Г.F..Òðóñîâ, Ю.Т.Батин, С.M.ÂëàäèìèðoB, Ю.Е,Ериклинцева, В.А.Теплицкий, И.А.Амбурцев и P.È.ØàãàáóòäèíoB (53) 621.74.046 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 996090, кл. В 22 D 19/00, 1981. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО СЛИТКА (57) Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в производстве катанного биметаллического прутка, Цель изобретения улучшение качества биметаллического слитка из средне- и высокоуглеродисИзобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в производстве катанного биметаллического прутка.
Цель изобретения — улучшение качества биметаллического слитка из средне- и высокоуглеродистой стали эа счет повышения эффективности сцепления слоев и оптимизации толщины переходной зоны.
Предлагаемый способ предусматривает размещение в изложнице вертикальной перегородки с замкнутым контуром поперечного сечения и одновременное заполнение образовавшихся полостей средне- и высокоуглеродистой сталью.
При этом среднеуглеродистую сталь эа„„SU„„1526902 А 1
2 той стали за счет повышения эффективности сцепления слоев и оптимизации толщины переходной зоны. Способ предусматривает размещение в изложнице вертикальной перегородки с эаикнутьаа контуром поперечного сечения и одновременное заполнение образовавшихся полостей средне- и высокоуглеродистой сталью. При этом среднеуглеродистую сталь заливают при температуре на 70 — 100 С вьппе температуры ее плавления, а высокоуглеродистую— при температуре на 50 — 100 С ниже температуры плавления среднеуглеродистой стали. Экономический эффект от использования изобретения достигается за счет снижения трудозатрат и повышения таких эксплуатационных характеристик, как долговечность и износостойкость биметаллического иэделия. 1 s.ï. ф-лы, ливают при температуре на 70 — 100 С о выше температуры ее плавления, а высокоуглеродистую — при температуре на 50 — 100 С ниже температуры плавления среднеуглеродистой стали.
Установлено, что если заливку средне- и высокоуглеродистой стали проводить не одновременно, а последовательно, то значительная масса металлов перемешивается. Качество такого биметалла не удовлетворяет техническим требованиям, так как толщина переходной зоны превышает оптимальное значение.
Перегородку удаляют после окончания заливки, Если перегородка удаляется до окончания полной заливки, то 1526902 происходит перемешивание металлов, что делает качество биметаллического слитка полностью непригодным.
Если температура высокоуглеродистой стали меньше чем на 50 С температуры плавления среднеуглеродистой стали, то увеличивается толщина переходной зоны. В результате уменьшается как толщина износостойкого, т.е. высокоуглеродистого слоя, так и среднеуглеродистого ° Снижаются эксплуата, ционные характеристики изделия из катанного прутка.
Если температура высокоуглеродистой стали ниже температуры плавления среднеуглеродистой стали более чем на 100оС, то возможно расслоение биметаллического слитка при прокатке, Если температура среднеуглеродистой стали меньше чем на 70 С темпео ратуры ее плавления, то возможно на- липание расплава на перегородку, образование выступов на ее поверхности. При удалении перегородки из расплавленной среднеуглеродистой стали выступы образуют борозды, заполняющиеся по мере подъема перегородки высокоуглеродистой сталью, что нарушает равнотолщинность слоев.
Если температура среднеуглеродистой стали более чем на 100 С выше температуры плавления, происходит частично перемешивание расплавов и толщина переходной зоны увеличивается в два и более газа.
Пример ы 1 - 14. Для получения биметаллического слитка для последующей прокатки на пруток диаметром 27 мм применяют круглую изложницу диаметром 130 мм и графитовую перегородку с внутренним диаметром
85 мм и внешним диаметром 95 мм.
На стенки круглой изложницы предвари тельно наносят покрытие толщиной 23 мм. Состав покрытия, мас.i!:
Алюминиевый порошок 32,5
Криолит 1,5
Двуокись циркония 6
Огнеупорная глина 30
Шамотный порошок 30
Покрытие наносят для облегчения извлечения слитка из изложницы.
Металл одновременно плавят в двух индукционных печах с установленными термопарами, сливают в промежуточные ковши и заливают в полости изложницы, варьируя температуры разливаемых расплавов.
Для получения биметаллического слитка используют две марки стали: высокоуглеродистую 200Х4Ф1, имеющую
5 температуру плавления 1370 и среднеуглеродистую сталь 45, имеющую температуру плавления 1510 С. При этом внутренний слой изготавливают из среднеуглеродистой стали, а наруж ный — иэ высокоуглеродистой для обеспечения высокой иэносостойкости прутка.
После охлаждения слитки извлекают иэ изложницы, отжигают при 850900 С в течение 12 ч, нагревают до температуры прокатки и прокатывают на промышленно-экспериментальном стане 250 НИИМ. После прокатки полученный биметаллический пруток диаметром 27 мм исследуют на наличие осевого отверстия, расслоение, толщину переходного слоя, разнотолщинность
В примере 1 биметаллический пру ток, полученный центробежной отливкой, исследуют на наличие осевого отверстия. При этом обнаружено осевое отверстие с лучами до б мм.
В примере 2 заливку проводят последовательно. Сначала заливают сталь
200Х4Ф1 и после охлаждения ее до
1350 С заливают сталь 45, при этом перегородку убирают по мере заполнения изложницы сталью 45. Прокатанные биметаллические прутки при этом имеют расслоение по 90Х площади контакта металлов °
В примере 3 нагрев металлов проводят до температур, регламентированных предлагаемым изобретением: сталь
200Х4Ф1 " до 1410 С, сталь 45 — до о, 1580 С. Заливку проводят последовательно: сначала сталь 200Х4Ф1, затем сталь 45. Перегородку при этом убира45 ют после заливки изложницы.
В прутке обнаружено расслоение до 60Х площади контакта металлов, переходная зона до 0 05 мм.
В примере 4 нагрев металов прово50 дят до температур, регламентированных данным изобретением: сталь
200Х4Ф1 - до 1460 С, сталь 45 - до
1610 С. Заливку металлов проводят последовательно: сначала сталь 45, затем сталь 200Х4Ф1. Перегородку при этом убирают после заливки изложни55 цы °
В прутке обнаружено расслоение до
557 площади контакта металлов.
1526902 способа. Толщина переходной эоны составляет О, 1 ми, осевое отверстие и расслоение при прокатке отсутствуют.
Экономический эффект от использования изобретения достигается эа счет снижения трудозатрат и улучшения таких эксплуатационных характеристик, как долговечность и износостойкость биметаллического иэделия.
Формула изобретения розды — ° 100=140X.
Разнотолщинность 140 - 100=40X (100X — толщина наружного слоя).
В примере 8 заливка среднеуглеродистого металла, нагретого до температуры выше регламентированной предлагаемым изобретением (1640 С), приводит к увеличению толщины переходной зоны, что снижает износостойкость прутка и величину ударной вязкости. Примеры 9 — 14 характеризуют оптимальные варианты предлагаемого
Составитель Е.Гендлина
Техред И.Верес Корректор Л.Бескид
Редактор С.Пекарь
Заказ 7447/16 Тираж 711 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
В примере 5 заливку металлов осуществляют одновременно. Перегородку убирают после заливки. Однако нагрев стали 200Х4Ф1 до 1480 С приводит к увеличению переходного слоя до 0,5 мм, что снижает механические характеристики прутка.
В пониеое 6 заливку металлов осуществляют одновоеменно. Перегородку убирают после заливки. Однако температура нагрева стали 200Х4Ф1, равная 1390 С, приводит к расслоению металлов при прокатке до ЗОЖ.
В примере 7 заливка среднеуглеро- 15 дистого металла, нагретого до температуры ниже предлагаемой (1560 С), приводит к разнотолщинности слоев.
Разнотолщинность замеряют в процентах. Например: толщина наружного 20 слоя 5 мм, толщина этого слоя в "борозде" 7 мм. Утолщение на месте бо1. Способ получения биметаллического слитка для производства катанного прутка, включающий размещение в изложнице вертикальной перегородки, заливку образовавшихся полостей металлами с различной температурой плавления и удаления перегородки, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества биметаллического слитка из средне- и высокоуглеродистой стали за счет повышения эффективности сцепления слоев одновременно, при этом среднеуглеродистую сталь заливают при температуре на
70 — 100 C выше температуры ее плавления, а высокоуглеродистую — при
О температуре на 50 — 100 С ниже теипературы плавления среднеуглеродистой стали, 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что используют перегородку с поперечныи сечением в форме замкнутого контура.
