Изложница для слитков

 

А. В. Соценко, Г. Ш. Кирия, В. Ф. Карпенко и Н. В. Сабанский (72) Авторы изобретения

Днепропетровский ордена Трудового Красного 1йаменя------ .Ф металлургический институт (7!) Заявитель!

I с г (54) ИЗЛОИНИЦА ДЛЯ СЛИТКОВ

Изобретение относится к литейному производству, более конкретно к отливке слитков стали, особенно специальных марок, и цветных металлов.

Известна изложница для слитков, выполненная на рабочей поверхности вдоль ребер с выемками, заполненными огнеупорным материалом (1).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является изложница с металлокерамическим слоем на рабочей поверхности граней (2).

Однако в этой изложнице вследствие ограничения теплоотвода в центрах граней относительная скорость охлаждения углов возрастает. Поэтому для слитков легированных сталей и цветных металлов, отлитых в эту изложницу, характерны ярко выраженные участки фронта встречи столбчатых кристаллов в угловых зонах и, следовательно, интенсивное трещинообразование при обжатии.

Целью изобретения является уменьшение угловых трещин на слитках при обработке их давлением.

Поставленная цель достигается тем, что в изложнице для слитков, выполненной с металлокерамическим слоем на отдельных участках рабочей

1О поверхности, металлокерамический слой нанесен на участки сопряжения граней и примыкающие к ним участки поверх-, ностей последних шириной, равной 1,32,0 радиуса сопряжения граней.

Металлокерамический слой, имеющий теплопроводность в 1,5-2 раза меньшую, чем материал изложницы, уменьшает теплопередачу от слитка к сопряженным граням изложницы и, следова20 тельно, снижает скорость роста столбчатых кристаллов во взаимно перпендикулярных направлениях. Поэтому до момента образования газового зазора

9 4

На чертеже показано грань 1 изложницы, участок 2 сопряжения граней, примыкающие к сопряжению плоские участки 3 граней изложницы, защищенные металлокерамическим слоем, длиной Е радиус Я -сопряжения граней, 97321 столбчатые кристаллы не успевают образовать фронт встречи, а после образования газового зазора объем металла в угловой зоне слитка эатвердевает по закону объемной кристаллизации.

Однако расположение металлокерамического слоя только на участках сопряжения граней изложницы к желаемому результату не приводит, поскольку, 10 как известно из общей теории теплопроводности, захолаживающее влияние угла (в том числе и округленного ) распространяется на плоские участки граней, примыкающие к сопряжению. Ни- и рина этих участков зависит от радиуса округления угла R. В данном случае, при ширине этих участков, мень-" ших 1,3 R, эффект устранения фронта встречи столбчатых кристаллов не ста- 2е билен. Если же ширина примыкающих к сопряжению плоских участков граней превышает 2R, то на гранях слитка проявляется неоднородность столбчатой зоны, что создает опасность об- 25 разования трещин при прокатке уже на гранях слитка.

На чертеже представлена предложенная изложница, поперечное сечение.

Изложницы

Количество трещин на углах на гранях

С металлокерамическим слоем на гранях (по прототипу) С металлокерамическим слоем на участках сопряжения граней и примыкающих к ним плоских участках граней: при Й = R при il = 1,12 R при f = 1,3 R при В = 1,6 R при K 2,0 R при Й 2,3 R

3 при 3 2 6 R

Без металлокерамического слоя

Производят отливку слитков из стали 0Х181122В2Т2, склонной к транс-. кристаллитному растрескиванию, в модели изложниц (1/10 натуральной величины), среди которых одна изложница беэ металлокерамического рабочего слоя, одна изложница с металлокерамическим слоем на гранях (по прототипу) и семь изложниц, у которых металлокерамический слой выполнен на рабочей поверхности на участках сопряжения граней и примыкающих к ним плоских участков граней с различной шириной E. Отлитые в эти изложницы слитки подвергают одинаковому обжатию на лабораторном прокатном стане и фиксируют количествО макротрещин на углах и гранях.

Данные эксперимента приведены в таблице.

219 d ние трещинообразования достигается практически в 3 раза. Выход проката первого сорта возрастает на 2,23.

При этом ожидаемый экономичес" кий эффект в расчете на 1 т стали составляет 1,12 руб.

Формула изобретения

Изложница для слитков, выполненная с металлокерамическим слоем на отдельных участках рабочей поверхности, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения угловых тре- . щин на слитках при обработке их давлением, металлокерамический слой нанесен на участки сопряжения граней и примыкающие к ним участки поверхностей последних шириной, равной

1,3-2,0 радиуса сопряжения граней.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 604617, кл. В 22 0 7/06, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

М 579090, кл. В 22 D 7/06, 1975.

5 973

Как видно из таблицы, при выпал. нении металлокерамического слоя на участках сопряжения граней и примыкающих к ним плоских участках граней изложницы, ширина каждой иэ ко- S торых составляет 1,3-2,0 радиуса сопряжения граней, трещины на слитках отсутствуют. Проявление одной трещины на грани слитка, отлитого в изложницу с f = 2,0R, показывает, что эта величина является предельной.

Применение изложниц предлагаемой конструкции позволяет существенно снизить брак по угловым трещинам на слитках и повысить выход годного проката.

Для исследовательских целей в модели изложниц отливают слитки высокохромистой стали, которые затем подвергают обжатию. В результате обжатия на 46 слитков„ отлитых в излож- ницу без металлокерамики, образуются угловые трещины. На слитках, отлитых в изложницу, соответствующую прототипу, трещины образуются на 533 слит- Э ков. Слитки, отлитые в предлагаемую изложницу (=1,6R), имеют угловые трещины лишь в 15>g случаев. Таким obpa" зом, по сравнению с прототипом, сниже973219

Составитель Т. Королева

Редактор О. Персиянцева Техред А.Бабинец Корректор М. Коста

Эаказ 8579/9 Тираж 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4