DD244569A1 - Im schleudergussverfahren hergestellte walzenkoerper oder bandage fuer warmwalzwerke - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft im Schleudergussverfahren hergestellte Walzenkoerper und Bandagen fuer Warmwalzwerke von Draht- und Feinstahl. Diese weisen eine Schalenhartgussstruktur auf und enthalten folgende Legierungselemente: 2,4-4,0% C; 0,3-3,6% Ni; 0,4-2,0% Cr; 0,8-1,2% Mn; 0,3-2,4% Si sowie die ueblichen Begleit- und Restelemente. Es wird bezweckt bei Anwendung des Schleudergussverfahrens die Legierungselemente zu minimieren, die Waermebehandlung einzusparen und hohe Standzeiten zu erreichen. Dabei ist eine Gefuegestruktur einzustellen, die dem Walzenkoerper bei hoher Oberflaechenhaerte eine ausreichende Zerspanbarkeit verleiht. Erfindungsgemaess enthaelt das Gusseisen zusaetzlich karbidstabilisierende Feinkornbildner, wie bis 1% V, bis 0,5% Ti und bis 1% Nb (V/Ti2:1). Hierbei stellt sich eine ledeburitische zementitische Grundmatrix (mindestens ZEG4) mit eingelagerten, feinkoernigen Karbidanteilen ein mit geringen Graphiteinschluessen. Es wird eine Haerte von etwa 80 HShD erreicht.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft im Schleudergußverfahren hergestellte Walzenkörper oder Bandagen für Warmwalzwerke, insbesondere Draht- und Feinstahlwalzwerke, mit Schalenhartgußstrukturen, die folgende übliche Legierungselemente enthalten,

2,4-4,0% C 0,3-3,6% Ni 0,4-2,0% Cr 0,8-1,2% Mn 0,3-2,4% Si

mit den üblichen Begleit- und Restelementen in der Arbeitsschicht.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die für Walzenkörper in Warmwalzwerken verwendeten Werkstoffe lassen sich im wesentlichen in folgende Gruppen einteilen:

— hochlegierte Gußwalzen mit hohen Gehalten an Chrom oder Nickel, sowie Wolfram, Vanadin und Molybdän, die die Warmfestigkeit erhöhen und die Zerspanbarkeit erschweren. Durch diese hohen Legierungsgehalte sind diese Walzen relativ kostenaufwendig auch im Hinblick auf die ständig steigenden Weltmarktpreise;

— weiß oder grau erstarrte Gußeisenwalzen sogenannte „Indefinite"-Walzen. Diese Walzen können wahlweise einer Wärmebehandlung unterzogen werden, damit sie erforderliche Härte an der Oberfläche und Zähigkeit im Kern erhalten;

— Walzen aus Gußeisen mit Kugelgraphit (GGG). Hierzu ist ein Legieren der Schmelze mit Magnesium oder anderen Vorlegierungen erforderlich, damit sie die für die guten Werkstoffeigenschaften verantwortlichen kugeligen Graphitausscheidungen ausbilden;

— es sind auch Walzenkörper aus Hartmetallen bekannt, wobei vorrangig Hartmetallkarbide in der Sintertechnik zu Walzenkörpern verarbeitet werden. Diese Werkstoffe sind nur bei sehr hohen Walzgeschwindigkeiten mit guter Kühlung an Drahtstraßen im Einsatz und in der Herstellung auf der Basis zu Co sehr kostenaufwendig;

— weiterhin sind auch Schleuderguß- und Verbundguß-Walzen bekannt, die unterschiedliche Werkstoffeigenschaften und Gefügestrukturen im Mantel und im Kern aufweisen.

In der DE-OS 32 36 268 ist eine verschleißfeste Gußeisenlegierung mit relativ niedrigen Legierungsgehalten anSi,Mn,Niund erhöhten Gehalten an Cr, Mo, W, V und Co offenbart. Hieraus werden vorzugsweise Walzen ringe hergestellt, die anschließend einer Wärmebehandlung durch Härten und Anlassen unterworfen werden.

Die Nachteile der bekannten Walzenkörper bestehen darin, daß sie entweder relativ hohe Gehalte an Cr, Ni, W, V, Mo oder Co erfordern und/oder mit einer nachfolgenden Wärmebehandlung verbunden sind.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung bezweckt^iie Nachteile der bekannten Walzenkörper zu vermeiden und einen Walzenwerkstoff mit minimierten Legierungsgehalten zu finden, der angepaßt an das Schleudergußverfahren nachfolgend keine Wärmebehandlung erfordert und hohe Standzeiten garantiert.

-2- 244 569 Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Walzenkörper oder Bandagen einen Werkstoff zu entwickeln, der bei Anwendung des Schleudergußverfahrens eine Gefügestruktur ausbildet, die dem Walzenkörper bei hoher Verschleißbeständigkeit noch eine ausreichende Zerspanbarkeit verleiht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Gußeisen zusätzlich karbidstabilisierende Feinkornbildner in folgenden Mengenanteilen enthält

bis 1 % V bis 0,5% Ti bis 1 % Ni

mit einem maximalen Mengenverhältnis V/Ti = 2:1 und eine ledeburitische, zementitische Grundmatrix von mindestens ZEG4 mit eingelagerten, feinkörnigen Karbidanteilen mit geringen Graphiteinschlüssen aufweist mit einer Härte bis zu 80HShD. Vorteilhaft kann dieser Werkstoff für Walzenkörper oder Bandagen noch bis zu 0,2% Nb enthalten.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand von zwei erfindungsgemäßen Werkstoffzusammensetzungen näher erläutert werden.

1. Es wurde eine Arbeitsschicht von kleiner 50 mm Dicke für eine Fertigwalze mit 0320 mm hergestellt. Die Schmelze enthielt 3,6% C; 0,5% Ni; 0,5% Cr; 1,1 % Mn und mit folgenden Zusätzen in der Pfanne legiert 0,3% V und 0,15% Ti.

Der Schleuderguß wurde bei einer Kokillenneigung von 20° bei einer Drehzahl von 690 U/min durchgeführt. Das Gefüge war ledeburitisch, zementitisch mit unwesentlichen Graphitausscheidungen. Die Härte der Arbeitsschicht wurde nach einem speziell geeichten Prüfverfahren zu = 600 Hv bzw. ^80HSh-D bestimmt. Es wurden beim Walzen von Glattrund-und Flachabmessungen für eine Feinstahlwalzanlage in den Endgerüsten Kaliberleistungssteigerungen von 01,3fach gegenüber Schalenhartgußwalzen der bekannten Type GHKNiCr530 erreicht.

2. Es wurde ein Gußeisen der Grundlegierung mit 2,7% C; 0,5% Si; 0,6% Mn; 0,5% Crfür die Arbeitsschicht einer Betonstahlwalze 0320mm erschmolzen.

In der Pfanne wurden folgende Zusätze zulegiert

0,4% V; 0,1 % Ti und 0,2% Nb.

Der Schleuderguß wurde bei einer Kokillenneigung von 20° bei einer Drehzahl von 500 U/min durchgeführt. Das Gefüge besteht aus einer ledeburitischen Grundmatrix mit unwesentlichen Graphitausscheidungen. Die Härte der Arbeitsschicht wurde nach einem speziell geeichten Prüfverfahren zu 500 HV bzw· 67HShD ermittelt. Diese Walzen wurden in einer Feinstahlstraße eingesetzt und eine Kalibersteigerungsleistung von 01,2fach gegenüber einer Walze des bekannten Typs GHG400 erreicht. Mit herkömmlichen Schlagzahnfräsern wurden Rippenprofile eingearbeitet.

Claims (2)

1. Patentanspruch:

   1. Im Schleudergußverfahren hergestellte Walzenkörper oder Bandagen für Warmwalzwerke, insbesondere Draht- und Feinstahlwalzwerke, mit Schalenhartgußstrukturen, die folgende übliche Legierungselemente enthalten

   2,4-4,0% C
   , 0,3-3,6% Ni

   0,4-2,0% Cr

   0,8-1,2% Mn

   0,3-2,4% Si

   mit den üblichen Begleit- und Restelementen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gußeisen zusätzlich karbidstabilisierende Feinkornbildner in folgenden Mengenanteilen enthalten

   *bis 1 % V

   bis 0,5% Ti

   bis 1 % Ni

   mit einem maximalen Mengenverhältnis V/Ti = 2:1 und eine ledeburitische, zementitische Grundmatrix von mindestens ZEG4 mit eingelagerten feinkörnigen Karbidanteilen mit geringen Graphiteinschlüssen aufweist mit einer Härte bis zu 80HShD.
2. 2. Im Schleudergußverfahren hergestellte Walzenkörper oder Bandagen für Warmwalzwerke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gußeisen zusätzlich bis 0,2% Nb enthält.