Чугун

 

Союз Советских

Социалистических.

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное х авт. свид-ву (22) 3assaeeo 29.04.81 (21) 3283175/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 30,12.82. Бюллетень №48

Дата опубликования описания 05. 0 l, 83 (51)М. К.п.

С 22 С 37/10

Тоаудерстеснный квинтет

СССР . по делан наобоетеннй н отнрытнй (5З) УДК669.13-

-196 (088.8) О. В. Пузырьков-Уваров, Е. В. Колотило, И. Г. Ерйъщне

В. А, Римов, Н. А. Будагьянц, Э. С. Берковский, Ит В. Адамов, А. К. Кутафин, Н. А. Николаев, А. А. Филиппенков,и В. С. Губерт " : с т

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт, Кушвинский завод пр атньтх валкови ремонта тепловозов и Лутугинский завод прокатных. лбов (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) ЧУГУН то

Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию иэносостойкого и прочного чугуна для отливки прокатных валков универсально-балочных станов (УБ ).

Известен чугун $1 ) следуюшего хими5 ческого coc TABB Вес. %:

Углерод 2,8- 3,8

Кремний 0,35-2,0

Марганец 0,2 - 1;2

Хром 0,5-2,5

Никель 0,8 - 3,6

Ванадий 0,08 - 0,15

Азот 0,015 - 0,04

Железо Остальное

Этот чугун обладает рядом положительных свойств, например повышенной твердостью и износостойкостью. Однако его прочность и способность противостоять образованию сетки разгара на рабочей по- верхности валков недостаточны. Выдержи%И ванне в нем необходимой концентрации азота представляет сушественную трудность в связи с удалением его при выдержке металла в печи или в ковше в виде нитридов в шлак. При содержании азота более О, 10 вес. % в отливках часто наблюдаются дефекты в виде газовой пористости.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности и достигаемому результату является чугун 523, содержащий, Bec %.

Углерод 1,8- 3,2

Кремний 0,5 1,0

Марганец 0,4 - 0,9.

Хром 0,3- 1,0

Никель 0,3 — 1,2

Медь 0,25 — 3,0

Ванадий 0,10 - 1,0

Железо Ос тальное

B качестве примесей чугун содержит серу до О, 1% и фосфор до 0,3%.

При эксплуатации валков из такого чугуна имеют место случаи преждевременного выхода их из строя в результате поперечных поломок по бочке, а также сколов

3 985 12 и выкрашивания буртов. Этому способствует также относительно высокое содержание серы в чугуне, которая в виде сульфидов марганца и железа располагается на междендритных границах, что также способствует его охрупчиванию.

Известный чугун (в связи с пониженным содержанием кремния и повышенным содержанием ванадия) имеет низкую склонность к образованию усадочных раковин и 1О осевой рыхлоты в верхних шейках, а также пониженную жидкотекучесть, которая при существующем в вальцелитейном производстве вихревом способе заливки валков является причиной появления в них дефек- 1S тов в виде зазоров в рабочем слое.

Е1ель изобретения - повышение прочности и износостойкости чугуна. ,Указанная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, мар-щ ганец, хром, никель, медь, ванадий и железо, дополнительно содержит .иттрий и церий при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Углерод 1,8- 3,2

Кремний 1,5- 2,5

Марганец 0,4- 0,9

Хром 0,3 - 1,0

Никель 0,3- 1,2

Медь 0,01 - 3,0 зр

Ванадий 0,05 — 1,0

Иттрий 0,05 - 0,15

11ерий 0,04 - 0,08

Железо Остальное

В качестве примесей чугун может содержать серу 0,005 - 0,002 и фосфор

0,07 - 0,30%.

Расплав нагревают в индукционной печи ИЧТ-6 до 1500 5 С и разливают

4 4 в сухие формы из песчано-глинистой смеси при 1320 - 1330 С. Отливки имеют размеры: диаметр 50 мм, длина 200 мм.

Из этих отливок вырезают образцы для химического анализа, металлографических исследований, определения механических свойств, а также испытаний на износ, которые осуществляют на машине МИ при нагрузке 75 кг и постоянном числе оборотов контробраэца из Ст 3. В качестве меры износостойкости используют разницу весов исследуемого образца до и после испытания.

В таблице приведен химический состав предлагаемого и известного чугунов и,их свойс тва.

Как видно из данных, приведенных в таблице, по прочности, вязкости и износостойкости предлагаемый чугун сушест венно превосходит известный.

Внедрение предлагаемого чугуна для отливки валков позволяет уменьшить трудоемкость их механической обработки, а также обеспечивает повышение производительности прокатных станов за счет сокращения простоев на перевалки валков в горячий час, снижение расхода валков и затрат на их ремонт (переточки) в процессе эксплуатации. Поскольку чугунные валки имеют более высокую износостойкость, чем стальные (в среднем на 1 0%), внедрение их позволит также повысить качество поверхности проката.

Применение предлагаемого чугуна позволит получить годовую экономию в сумме 6153006 руб.

985124

1 о (O о о

СО о ( о

t о

СО о

t о

СО

Ж ,о о о

СО о 3 о о. (Q о о

СО о о

СО о о о

lQ о () т-1

G о

С о

С ) о Ф о

СО

0) о о

СО

СО о

СО о о

CD о о

ТЧ о о о о

СО о

t о

СО о

СО о с

СЧ

О)

С0 о о о о Ф (f)

СО о с0 о о

Я т о о

03 о о

CU о о о

03 о

Т.

Ж о

985124 ения Никель

Медь ремний, Ванадий анадий и Иттрий тем, 5 11ерий ти и из Ж елезо

Чугун, содержащий углерод, к марганец, хром, никель, медь, в железо, отличающийся что, с целью повышения прочнос носостойкости, он дополнительно содержит иттрий и церий при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Углерод - 3,2

Кремний - 2,5

Марганец - 0,9

Хром 1,0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 428031, кл. С 22 С 37/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 358404, кл. С 22 С 37/10, 1973.

1,8

1,5

0,4

0,3

Формула изобрет

0,3 — 1,2

0,01 - 3,0

0,05 — 1,0

0,05 - 0,15

004-008

Ос тальное

Составитель С. Деркачева

Редактор Л. Филь Техред N.Надь Корректор В. Прохненко

Заказ 10091/36 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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