Чугун для прокатки валков

 

Е. Н. Вишнякова, С. И. Рудюк, А. А. Маслов, В. М, Сурков и Э. ф. Мордвинов, ., -;, /

f Украинский ордена Трудового Красного Знамени научн - / исследовательский институт металлов (72) Авторы. изобретения (7t) Заявитель (54) ЧУГУН ДЛЯ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ служить высокопрочный чугун термообработанный так, чтобы поверхностный слой шайбы был достаточно износостойким, а сердцевина оставалась бы вязкой.

Недостатками известного чугуна является низкий уровень прочностныхи эксплуатационный свойств и высокая

Изобретение относится к области

: металлургии, в частности, к изысканию

;: высокопрочного чугуна, обладающего повышенными прочностными свойствами, термостойкостью и предназначено для использования при изготовлении элементов валков станов поперечной прокатки.

В ходе эксплуатации имеет место налипание прокатываемого металла на валки и их повышенный износ. - Это приводит к сокращению сроков службы валков и к ухудшению качества продук,ции. А эффективность от применения шайб для валков весьма низкая, что связано с использованием для шайб дорогослояших бронзовых втулок.

Наиболее эффективным путем повышения стойкости валков и улучшения качества проката является замена кованой стали 5ХНМ, применяемой для изготовления валков, на материал с более высокими показателями термостойкости н износо стойкости. Таким материалом может

S Известен чугун мнческого состава, Углерод

Кремний

Марганец

Никель

Хром

Титан

Алюминий

Кальций

35 фосфор

Медь

Магний

Олово

Железо

1 следующего хивес. %:

2,50-4,20

0,30-1,20

0,20-1,00

0,02-0,40

0,30-0,80

0,05-0,30

1,0О-3,00

О,ООЗ-0,2

0,01-0,60

О, 10-2,00

0,01-0,08

0,02-0,2

Остальное

981430

3,3-3,5

1,5-1,8

0,5-0,8

0,7-.0,8

0,4-0,6

3 стоимость из-эа наличия дефицитных дорогостоящих элементов.

Известен также чугун (2), обладающий более высоким уровнем свойств и имеющий химический, состав, вес.%:

Углерод 0,05-0,25

Медь О, 15-0,75

Молибден 0,001-0,015

Хром 0,05-0Д5

Магний 0,02-0,08

Берий 0,003-0,01

Ниобий О, 001-0, 005

Алюминий 0,01-0, 05

Титан 0,01-0, 12

Олово 0,001-0,01

Кальций 0,015-0,035

Ванадий . О, 09-0, 1

Кобальт 0,001-0,015

Вольфрам 0,001-0,015

Железо Остальное

Однако данный чугун нетехнологичен, так как содержит очень малые количества большого числа элементов, требует сложной термической обработки и обладает недостаточно высоким уровнем свойств.

Бель изобретении - повышение прочностных и эксплуатационных свойств.

Uemü достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, .никель, медь, молибден, кром, магний. церий, ниобий и железо, содержит указанные компоненты в следующем соотношении, вес. %:

Углерод

Кремний

Марганец

Никель

Мень

Молибден О, 1-0,2

Хром 0,2-0,3

Магний 0,05-0,07

Берий 0,03-0,05

Ниобий 0,03-0,05

Железо Остальное

Чугун изготовлялся путем выплавки в 200 кг индукционной печи.

В качестве шихтовых материалов ис10 пользуется стапьной лом Гр61 (75%), ЬМо (6о%), å Мь (6о%), сесе (45%), никель гранулированный, медь электролизную, ЕСц (72%):

Мод ифицирование чугуна церк ем

13 и ниобием производится путем принудительного погружения ферроцерия (45%) и феррониобия (60%) в ковш с металлом при помощи патронов иэ алюминиевой фольги.

20 Износостойкость определяли на установке, обеспечивающее удельное давление - 30 кг/мм, проскальэываниеC

0,27 м/с, охлаждение дисков производится водой, время испытания — 2,5 ч, 1В относительный износ рассчитывался как отношение из разности конечного и начального веса дисков к начальному весу дисков. . Испытания на термостойкость произ30 жщили термоциклированием образцов с (нагревом до 600 С и с последующим охлаждением водой до 20 С до появления первых трещин, что отражает ycnoass нагрева и охлаждения валков в процессе их эксплуатации на станках горячей прокатине

"- В табл. 1 приведены химические составы.

981430

Ф

lO

СО

0

lO ,0

0 .() Ч-,(0

tO

Ф(0

lO

0 1

0 т-1

0 (О

Со ( я 3

0 Я 0

0 0" 0

СЧ Ф

0 0 0

0 0

ol

CD

К

0 0

0 0

СО (D

cg N

0 0

lO

СЧ

t

<Ч

СЯ

Я

lO

У

lO

CQ lO СО ф И) fO

0 0 0

СЧ СО Й а

0 0 Ф

Ф-

C0 lO

СО . ((0 0 0

СО -- -„

0 0 0.

lO

СЧ

0.(О

СЧ

E ч

СО

С0 CD

0 0 0

lO C4

СО - В=

0 О 0

lO СО

t CD

ФС %4

СО

0 (Э

lO о

СО + tO 4 1-С

CQ

0 (3

СЧ

Ф

3 fO e4 с

0 0 0

0 0 0"

< ., 0 0 0

О 0 0 0 д IO

0 0

0 0

:г

lO р СЯ С0

0 0 0

СО СЧ

Ф 4 ° 1 ц

0 0 0 0

lO lO СО

СО Сб + СО Ф Ф

СО СО СО СО СО Сб с (ф, Я o

0 Е 0

0

0"

СО

0

СО

7 981430 8

В табл. 2 представлены механические; кость чугуна по изобретению и известсвойства, износостойкость и термостой» ных.

Т аблииа2

Характеристика механических и эксллуаталионных свойств лрнготовленных сплавов

Чугун ло данному изобретению

803,6 321

3000

0,4

568,4

285 0,6

764,6

539

2500

2900

321

0,25

833

2600

301

0,38

882

0,6

2600

901,6 32 1 О,35

302 0,33

2500

800

Чугун 1

509,6 262

470,4

1020

1,3

Известный чугун 2

1030 277

0,62

640!

Формула изобретения

Источники инфОрмации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ж 730857, кл. С 22 С 37/10, 1979.

2; Авторское свидетельство СССР M 75 3823, кл. С 22 С 37/04, 1980.

ВНИИПИ Заказ 9640/40 Тираж 660 Подписное

Филиал ППП Патент : г. Ужгород, ул. Проектная, 4

637

607,6

520,2

GOO 4

560,0

По сравнению с известными изобретение обладает следующими преимушествами: имея более высокий уровень свойств чу- И гуна, прокатные валки из предлагаемого

Ъ чугуна обеспечивают более высокую про— изводительность йрокатных станов, сокращается расход металла при производстве металлопроката, объем работ, связанный с заменой изнощенных валкое новыми, а также замена кованой стали и дорогостоящих бронзовых подшипников высокопрочным чугуном.

Экономический эффект может составить

134,7 тыс. руб.

56

Чугун для прокатных валков, содержащий углерод, кремний, марганец, никель, медь, молибден, хром магний, церий, .ниобий и железо, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения прочностных и эксплуатационных свойств, он содержит компоненты, и следующем соотношении, вес. %:

Углерод

Кремний °

Марганец

Никель

Медь

Молибден

Хром

Магний

Берий

Ниобий

Железо