Способ центробежного литья биметаллических прокатных валков

 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам изготовления литых биметаллических прокатных валков. Целью изобретения является получение более однородных по глубине рабочего слоя твердости и износостойкости металла. Порошкообразный материал в количестве 0,05 - 0,25% от массы металла рабочего слоя вводят частями, пропорциональными приращению твердости рабочего слоя. При этом ввод первой части производят после заливки 20 - 25% металла рабочего слоя, а в качестве порошкообразного материала применяют ультродисперсные порошки карбидов и/или карбонитридов легирующих элементов, понижающих активность углерода в железоуглеродистых сплавах.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s i ) s В 22 0 27/20, 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4672807/02 (22) 04.04.89 (46) 07,08.91. Бюл. ¹ 29 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) Г.Е,Белай, А.M.Áèäàø, Г.А,Ганджа, М.О.Матвеева. Н.В,Дворникова, P.Ô.ÄOронкина, Н.С.Козаченко и А.А.Лушпа (53) 621.746.58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1419796, кл. В 22 О 13/00, 1988. (54) СПОСОБ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ

БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ (57) Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам иэготовИзобретение относится к литейному производству, а именно к способам изготовления литых биметаллических прокатных валкоB.

Целью изобретения является получение более однородных по глубине рабочего слоя твердости и износостойкости металла.

Порошкообразный материал в количестве 0.05 — 0,25ф от массы металла рабочего слоя вводят частями, пропорциональными необходимому приращению твердости рабочего слоя, при этом ввод первой части производят после заливки 20- 25 металла рабочего слоя, а в качестве порошкообразного материала применяют ультрэдисперсные порошки (УДП) карбидов и/или карбонитридов легирующих элементов. понижающих активность углерода в железоуглеродистых сплавах.

„„Я2„„1668029 А1 ления литых биметаллических прокатных валков. Целью изобретения является получение более однородных по глубине рабочего слоя твердости и износостойкости металла. Порошкообразный материал в количестве 0,05 — 0,25ь от массы металла рабочего слоя вводят частями, пропорциональными приращению твердости рабочего слоя. При этом ввод первой части производят после заливки 20-25;(металла рабочего слоя, а в качестве порошкообрэзного материала применяют ультрадисперсные порошки карбидов и/или карбонитридов легирующих элементов, понижающих активность углерода в железоуглеродистых сплавах, Подача порошкообраэного материала частями необходима для того, чтобы обеспечить увеличение количества частиц УДП и пропорционально возрастающее изменение твердости по глубине рабочего слоя.

Указанные пределы количества присаженного УДП связаны с изменением твердости по глубине рабочего слоя, которая находится в пределах 0,75 — 2,5 ед, Бринеля на каждый миллиметр, считая от поверхности валка. При вводе УДП в количестве, меньшем 0,057, от массы металла рабочего слоя, существенного влияния на твердость и износостойкость не обнаружено. При вводе УДП в количестве. большем 0,25 от массы металла рабочего слоя, из-за высокой скорости кристаллизации в рабочем слое не обеспечивается активного взаимодействия

1668029 частиц УДП с жидким металлом и сплавления их.

Ввод первой части УДП после заливки

20 — 25 металла рабочего слоя обусловлен тем, что поверхностные слои рабочего слоя 5 кристаллиэуются с большой скоростью, имеют высокую твердость и обеспечивают твердость такую же, как в поверхностном слое. Поэтому ввод первой части УДП до заливки 20 металла рабочего слоя не ну- 10 жен, а ввод УДП после заливки более чем

257 металла рабочего слоя нарушает однородность рабочего слоя.

Применение в качестве порошкообразного материала УДП обеспечивает образо- 15 вание большого количества карбидных и карбонитридных частиц, равномерно распределенных по объему металла, благодаря этому в структуре рабочего слоя изменяется микротвердость цементита и аустенита. а 20 также изменяется твердость и износостойкость материала рабочего слоя. Необходимость применения УДП обусловлена высокой скоростью кристаллизации металла 8 рабочем слое валков, это способствует 25 увеличению числа зерен и уменьшению их размеров как первичной фазы — аустенита, так и эвтектики, Применение карбидов и карбонитридов обусловлено получением в структуре рабо- 30 чего слоя равномерно распределенных частиц с повышенной твердостью и устойчивостью при высоких температурах.

Введение обычных легирующих элементов приводит к растворению их ь;кидком метал- 35 ле и качественно иному влиянию на структуру по сравнению с карбидами и карбонитридами.

Пример. В идентичных условиях завода ЛЗПВ был проведен сопоставитель- 40 ный анализ предлагаемого и известного способов.

На центробежной машине с горизонтальной осью вращения модель МцВР-1 отливают двухслойные заготовки валков 45 размерами: диаметр наружный 620 мм, внутренний 230 мм, длина 680 мм. Рабочий слой толщиной 80 мм отливают из износостойкого белого чугуна, внутренний слой толщиной 100 мм — из серого чугуна.

После заливки соответственно

18,29,23,25 и 28;6 металла рабочего слоя в заливочную воронку под струю металла вводят УДП в каждом случае соответственно карбида железа. карбида ванадия, карбонитрида хрома, карбонитрида марганца. карбида алюминия в количестве 0,02, 0,05, 0,15. 0,25, 0,28 от массы металла рабочего слоя. По известному способу одновременно с заливкой металла подают железный порошок в количестве 4 ф, от массы заготовки, причем 8 от массы вводимого порошка вводят при заливке рабочего слоя.

Получены результаты по спаду твердости на 1 мм рабочего слоя в каждом случае соответственно 0,260; 0.10; 0,08;

0,05 ед. Н В. В пятом примере получают брак из-за наличия в рабочем слое микропористости (несплавление частиц УДП с металлом). По известному способу спад твердости по глубине рабочего слоя составляет 0,275 ед. НВ на 1 мм.

Формула изобретения

Способ центробежного литья биметаллических прокатных валков, включающий последовательную заливку во вращаемую вокруг горизонтальной оси литейную форму металла рабочего и внутреннего слоя с подачей порошкообразного материала в металл рабочего слоя,отл ича ющийс я тем, что, с целью повышения более однородных по глубине рабочего слоя твердости и иэносостойкости металла, порошкообразный материал в количестве 0,05 — 0,25 от массы металла рабочего слоя вводят частями до создания твердости по глубине рабочего слоя в пределах 0,90 — 0,99 поверхностной твердости, при этом ввод первой части производят после заливки 20 — 25 металла рабочего слоя. а в качестве порошкообразного материала применяют ультрадисперсные порошки карбидов и/или карбонитридов легирующих элементов, понижающих активность углерода в железоуглеродистых сплавах.

Составитель Т,Королева

Редактор М.Стрельникова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор В.Гирняк

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

Заказ 2608 Тираж 483 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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