Чугун для прокатных валков

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве прокатных валков. Цель изобретения - повышение жидкотекучести, прочности и ударной вязкости при сохранении себестоимости чугуна. Новый чугун содержит, мас.%: C 2,6-2,9

SI 2,4-3,0

MN 0,4-0,8

CR 4,0-5,4

AL 0,6-0,8 и FE остальное. Изменение соотношения AL, вывод TI и поддержание в чугуне Σ SI+AL в интервале 3,2-3,6% позволяют повысить жидкотекучесть L в 1,08-1,32 раза, предел прочности при изгибе σ<SB POS="POST">и</SB> в 1,53-1,58 раза, ударную вязкость KCU в 1,40-1,66 раза. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„,SU„„1548243 (51) 5 С 22 С 37/10

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 01НРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР

1 (21) 4290280/23-02 (22) 30.06.87 (46) 07.03.90. Бюп. В 9 (71) Лутугинский завод прокатных валков (72) Н.А. Будагъянц, Г.С.Стрижов, В.И. Кондратенко, О.В.ПузырьковУваров, К.Ф.Кравец, А.-А.Сирота, В.П.Саушкин, В.П.Гришин и Г.А.Сердюк (53) 669.13.018.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 432223, кл. С 22 С 37/10, 1972. (54) ЧУГУН ДЛЯ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при

Изобретение относится к металлур-" гии, в частности к разработке соста-. » вов чугуна для прокатных валков.

Цель изобретения — повышение жид.котекучести, прочности и ударной вязкости при сохранении себестоимости. чугуна.

Выбор граничных пределов содержания компонентов в чугуне предлагаемого состава обусловлен следующим образом.

Углерод в указанных пределах (2,62,9 мас.7) совместно с хромом обеспечивает получение в структуре валков высокотвердых гексагональных карбидов хрома (Cr, Ре) Сэ. При снижении его содержания до 2,6 мас.Х уменьшается концентрация хрома, необходимая для получения инвертированной структуры. Однако дальнейшее уменьшение его содержания ведет к снижению количества карбидов и па2 производстве прокатных валков. Цель изобретения — повышение жидкотекучести, прочности и ударной вязкости при сохранении себестоимости чугуна.

Новый чугун содержит, мас.7: С 2,62,9; Si 2,4-3,G, Nn 0,4-0,8, Cr 4,05,4; Al 0,6-0,8; Fe остальное. Изменение соотношения Al вывод Ti и поддержание в чугуне Q Si + Al в интервале 3,2-3,67 позволяют повысить жидкотекучесть L в 1,081,32 раза, предел прочности при изгибе 6„ в 1,53-1,58 раза, ударную вязкость KCU в 1,40-1,66 раза. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. дению иэносостойкости. При увеличе- С нии концентрации углерода более

2,9 мас.7 часть эвтектики выделяется в виде ледебурита, что явля. ется причиной снижения вязкости и прочности.

Кремний в указанных пределах (2,43,0 мас.7), увеличивая при затверде- Ю ванин .перераспределение хрома меж- рфь ду карбидами и аустенитом, способст- фф вует образованию гексагональных карбидов хрома. При более низкой его концентрации карбиды хрома заменяются цементитом, что ведет к снижению вязкости и прочности, а при более высокой — в металлической матри- це появляется хрупкий силикоферрит.

Марганец в пределах содержания

0,4-0,8 мас.7. позволяет регулировать структуру металлической матрицы путем изменения степени дисперсности продуктов преврашения аустенита. При

1548243

3 более низкой..концентрации влияние . марганца на структуру матрицы проявляется незначительно, а при более высокой в структуре шеек валков по5 является цементит, что ведет к снижениювяэкости и прочности. Такое увеличение его содержания сопровождается появлением брака литья в связи с образованием большого количества эакиси марганца.

Хром в указанных пределах (4,05,4 мас.%) при наличии остальных компонентов, сплава .обеспечивает образование в структуре чугуна высокотвер" дых карбидов, обеспечивающих высокую износостойкбсть валков. При более низкой концентрации хрома не ббеспечивается полная инверсия структуры и в рабочем слое валков выделяется цементит, а при более высокой концентрации в связи с увеличением количества окислов хрома снижается жидкотекучесть и возрастает брак литья. 25

Алюминий в пределах содержания

0,6-0,8 мас.X подобно кремнию спо. собствует перераспределению хрома при эатвердевании металла между аустенитом и карбидной фазой, что позволяет понизить критическую кон-.с. центрацию хрома. При концентрации менее 0,6 мас. такое влияние алюминия проявляется незначительно.

Ввиду большой склонности алюминия к окислению при повышении его концентрации более 0,8 мас. снижается жидкотекучесть и увеличивается брак отливок по пленке в виде Al 03, П p H м e p ° ЧУгун выплавляют в 40 дуговой электропечи с кислой футеровкой и заливают в литейные формы для валков. Доводку его по химическому составу осуществляют присадкой в ванну печи следующих ферросплавов: 45 ферросилиция, феррохрома, ферромарганца и чушкоаого алюминия. При ме" ханической обработке валков отбирают кольца (темплеты), из которых вырезают образцы для проведения металлографических исследований и механических испытаний. Для сопоставления

1 свойств вырезают образцы из колец,отобранных от валков из известного чугуна. Составы сопоставляемых чугунов и полученные результаты приведены в табл. 1 и 2.

Как следует иэ табл. 1 и 2 изменение в чугуне предлагаемого состава соотношения компонентов: уменьшение содержания Al и.вывод иэ состава чугуна Ti а также поддержание в нем 7 Si + Al, равной 3,2-3,6Е позволяет повысить жидкотекучесть чугуна в 1,08-1,32 раза, предел прочности при изгибе баев 1,53-1,58 раза и ударную вязкость KCU a,1,40—

1,бб раза.

Формула изобретения

1. Чугун для прокатных валков, содержащий углерод, кремний, марганец. хром, алюминий и железо, о т л ич ающий с я тем, что, с целью повышения;жидкотекучести, прочности и ударной вязкости при снижении стоимости, он содержит компоненты в следующем соотношении, мас. ;.

Углерод 2,6-2,9

Кремний 2,4-3,0

Марганец 0,4-0,8

Хром 4 0-5,4

Алюминий О, 6-0,8

Железо Остальное

2. Чугун по и. 1 о т л и ч а юшийся тем, что суммарное содержание кремния и алюминия равно 3,23,6 мас.X.

1548243

Таблица 1

Чугун

Суммарное содержание

Si и Al) Х

2,7

2,5

2,9

2,5

2,9

2,7 0,6 0,7

2,4 0,4 0,8

3,0 0,8 0,6

3,0 0,4 0,6

2,4 0,8 0,8

3,4

3,2

3,6

3,6

3,2

Остальное

«н

2,0

5,3

8,5

Таблица 2

37, 24

34,30

35, 28

36,26

31,36

680

562,4

558,6

578,2

558,6

568,4

352,2

364,8

350,5

21,60

22,30

18,50

465

Составитель Н.Косторной

Редактор И.Дербак Техред Л.Сердюкова. Корректор H.3ðäåéH

Заказ 115 Тираж 487 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Предлагаемый

2

4

Изве, стный

2

3 авюа юю вюзи ю е

Химический состав чугуна, мас. Х

2,0 1,0 0,2 1,0 1,0 0,1

3,0 2,3 1,1 3,0 3,0 0,5

Чугун Длина спирали Предел прочности Ударная вязКери, мм при изгибе, MIa кость, КДж/м

Предлагаемый

2

4

Известный

2