Чугун для прокатных валков

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для производства прокатных валков, Цель изобретения - повышение механических свойств, износостойкости, а также снижение горячеломкости. Новый чугун содержит, мас.%: С 2,8-3,5; Si 0,5- 1,8; т 0,15-0,6; ct 0,5-1,5; Ni 2- 4,5; Mo 0,1-1,0; Си 0,5-2,5; РЗМ 0,06-0,20 и Fe остальное. Изменение в предложенном чугуне содержания. Ж и вывод из него ванадия позволили повысить GU в 1,14-1,16 раза, НВ в 1,05-1,14- раза, износостойкость в 1,11-1,26 раза, а также снизить горячеломкость в 1,02-1,12 раза. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН щ) С 22 С 37/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ rHHT СССР

1 (21) 4695039/02 (22) 22.05.89 (46) 30.12.9 1 ° Бюл, Р" 48 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) А,М,Бидаш, Г,E,Áåëàé, А,А.Сирота и И,O.Матвеева (53) 669 15-196 (088,8) (56) Авторское свидетельство. СССР

1 ." 885323, кл, С 22 С 37/00, 1980, Патент ФРГ Р 2428822, кл, С 22 С 37/04, 1976, (54) ЧУГУН ДЛЯ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ (57) Изобретение относится к метал. Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для изготовления прокатных валков, Цель изобретения — повышение механических свойств, износостойкости, а также снижение горячеломкости.

Изобретение иллюстрируется примерами конкретного применения.

Выбор граничных пределов содержания компонентов .в чугуне предложенного состава обусловлен следующим.

Углерод при концентрациях в пределах 2,8-3,53 обеспечивает требуемые параметры структуры и свойств чугуна. При содержании его менее

2,8i ухудшаются литейные свойства чугуна, в частности увеличивается усадка, что повышает вероятность образования горячих трещин, При содержании свыше 3 53 в структуре чу„„SU„„1701753. А ) 2 лургии и может быть использовано для производства прокатных валков, Цель изобретения - повышение механических свойств, износостойкости, а также снижение горячеломкости, Новый чугун содержит> мас.4: С 2,8-3,5; Si 0,51,8; Мп 0,15-0)6; Ct 0,5-1,5; Ni 24 5; Мо 0,1-1,0; Си 0,5-2,5; РЗМ

0,06-0,20 и Fe остальное, Изменение в предложенном чугуне содержания

Ni и вывод из него ванадия позволили повысить 5и в 1,14-1,16 раза, НВ в 1,05-1,14 раза, износостойкость в

1,11-1,26 раза, а также снизить горячеломкость в 1,02-! 12 раза, 1 табл. гуна появляется избыток карбидной фазы, снижается теплопроводность чугуна, что также увеличивает склонность к образованию горячих трещин, Кремний в заявляемых пределах обеспечивает оптимальное сочетание структурных составляющих чугуна. При содержании менее 0,5"ь увеличивается склонность чугуна к образованию гос рячих трещин, Увеличение содержания кремния сверх 1,84 резко снижает эксплуата ционные показатели отли вок.

Марганец в указанных пределах кон" . центраций обеспечивает достаточную степень раскисления и десульфурации чугуна, что позволяет оптимизировать концентрации модифицирующих элементов (РЗМ), При содержании менее 0,151 степень раскисления и десульфурации недостаточна, что приводит к повышенному расходу модификаторов, При

1701753 а

55 содержании более 0,63 в расплаве увеличивается количество тугоплав ких оксилов марганца, что повышает горячеломкост.ь чугуна, При содержании в пределах 0,51,5Ф хром образует устойчивые карбиды, обеспечивает требуемые показатели эксплуатационных свойств. При содержании менее 0,54 его действие нестабильно, свыше 1,5Ф выделяющаяся карбидная фаза снижает реологические показатели чугуна и повышает его горячеломкость, Никель нейтрализует карбидообразующее действие хрома, обеспечивает полуйение широкой гаммы структур по сечению отливки, При содержании менее 2,04 его действие недостаточно эффективно, при содержании более

4,5Ф.образуется остаточный аустенит, снижающий эксплуатационную стойкость отливки, Молибден способствует получению плотной мелкозернистой структуры, увеличению контактной межзеренной поверхности, обеспечивающей высокую степень межзеренной связи, что сни жает горячеломкость чугуна, При содержании менее 0,13 действие молибрена малоэффективно при концентрациях сверх 1,0 проявляется его карбидообразующее действие. Так как а заявляемом чугуне роль карбидообразу,ющего элемента играет хром, то ис пользование молибдена, как более до росого и дефицитного элемента, нецелесообразно.

Медь в указанных пределах повышает степень дисперсности продуктов превращения аустенита. Содержание менее 0,54 не оказывает существенного влияния на структурные превращения, Содержание меди свыше 2,5 ь приводит к выделению ее в структурносвободном состоянии.

Редкоземельные металлы (РЗМ) оказывают модифицирующее влияние на структуру чугуна, обеспечивают получение пластинчатого ледебурита и графита шаровидной или вермикулярной формы, Концентрации РЗМ менее 0,054 неэффективны, повышение содержания сверх 0,204 нецелесообразно, так как наблюдается перерождение графита, дальнейшего увеличения количества пластинчатого ледебурита не происходит, 5

Пример. 4угун выплавляли в тигле с кислой футеровкой емкостью

60 кг индукционной печи ИСТ-0,06, В

I качестве шихтовых материалов исполь- зовали передельный чугун, стальной лом, ферросплавы, гранулированный никель, электролизную медь, Редкоземельные металлы вводили в расплав с лигатурой ФС30 Р3М 30 (содержание

РЗМ 35,5 ь ТУ 14-5-136-81), которую присаживали на дно ковша перед выпуском металла, перегретого в печи до 1450-1460 С, Расход лигатуры сосо тавил 0,35-1,404 от массы металла (коэффициент усвоения лигатуры 40 ) .

Химический анализ проводили по стандартным методикам, отбор проб для анализа по ГОСТ 7565-81, Твердость образцов замеряли на твердомере

Бринеля вдавливанием шарика по ГОСТ

9012-59, Испытание образцов на изгиб проводили по ГОСТ 24804-81, Изно" состойкость определяли по потере веса при испытании образцов сечением l0 Х 10 мм в условиях трения качения с проскальзыванием по ст, 3 с нагрузкой 100 г и охлаждением в проточной воде на установке МИ-1, Износ определяли по разности веса обраэ— цов до и после испытаний, Взвешивание образцов осуществляли на демпферных весах с точностью до третьего знака. Горячеломкость оценивали по нагрузке раскрытия трещины в отливке на установке конструкции Трубицына с фиксацией на двухкоординатном планшетном потенциометре ПДС-021.

Модуль упругости определяли ультразвуковым методом на приборе УЗИСЛЭТИ путем сравнения времени прохождения звука через образец и эталон, Как следует из таблицы изменение в чугуне предложенного состава содержания Ni, а также вывод из его состава V позволили повысить механические свойства 5„ в 1.,14-1,16 раза, НВ в 1,05-1,14 раза, снизить износ в 1,11-1,26 раза и горячеломкость в 1,02-1,12 раза °

Формула изобретения

Цугун для прокатных валков, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, медь, редкоземельные элементы и железо, о т

1701753

0,05-0,20

Остальное

Сводстеа

Содерианне эленентов, иас. Ф

-Т

С 0 ж твер- нанос дост э, Н0

Cr 01

В рЗН 0е

1,75 0,25 Остальное

О,3 1,Î

3,5 3,0 1,5

481 0,124 1310 168 572

0,5 0,5

Иэвестнид

Предло" аеннид

506 0,111 1505 170 581

514 0,106 1515 178 623

547 0,098 1525 175 636

2 ° 8 0,5 0,15 0,5 2,0 О,1 0,5

3 ° 15 1 ° 15 0,37 1,О 3 3 Ою55 1е5

35 18 060 15 45 1О 25

0,05 То эе

О 12

0 20

I 1

Прина«анне, ло потере веса, г, ло ««rpya«e рас«ретив треви«и, «И.

Составитель Н,Косторной

Редактор Л,Народная Техред Л.Серд1окова Корректор Л,Пилипенко

Заказ 4704 Тираж Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретео+вюм и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35,. Рву|к:ссв01 наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г аужгород, ул. Гагарина, 101 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения механических свойств, износостойкости, а также снижения горячеломкости, он содержит компоненты в следующем соотношении, мас, 6:

Углерод 2,8-3,5

Кремний 0,5-1,8

Марганец

Хром

Никель

Молибден

Медь

Редкоземельные элементы

Железо

0,15-0,60

0,5-1,5

2,0-4,5 0,10-1,0

0,5-2,5