DD267514A1 - Verschleissfester stahlbasis-gusswerkstoff fuer warmwalzen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft die Herstellung gegossener Stahlbasiswalzen, vorzugsweise eingesetzt fuer Halbzeug-, Profil- und Formstahlwalzungen, welche folgende uebliche chemische Grundzusammensetzung:0,8 bis 2,4% C0,4 bis 2,2% Si0,4 bis 5,0% Mnsowie die ueblichen Eisenbegleiter haben. Es wird bezweckt, durch geeignete Legierung und Kornfeinungsbehandlung Stahlbasiswalzen hoher Verschleissbestaendigkeit und ausreichender Zerspanbarkeit herzustellen, wobei die Herstellungskosten durch Wegfall aufwendiger Waermebehandlung sowie der Legierungsmetalle Ni und Mo gesenkt werden. Erfindungsgemaess enthaelt der Stahlbasiswerkstoff karbidstabilisierende Elemente und Feinkornbildner von bis 6,0% Cr, bis 1,2% V und bis 0,6% Ti (Cr/V/Ti20:3:1). Die hierbei erzielte Gefuegeausbildung im Gusszustand ist eine sorbitisch- oder feinlamellar-perlitische Grundmasse bis maximal MPG 2 TGL 15 477/02 mit eingelagertem ledeburitischen Zementit ZOF 4 TGL 15 477/01, wobei die Ausscheidung spiessfoermigen Sekundaerzementits KOF 4 TGL 15 477/01 unterdrueckt wird.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Herstellung gegossener Stahlbasis-Walzen, vorzugsweise eingesetzt für Halbzeug-, Profil- und Formstahlwalzungen, welche folgende üt liehe chemische ijrundzusammensetzung:

0,8 bis 2,4 % C

0,4 bis 2,2 % Si

0,4 bis 5,0 /o Mn

sowie die üblichen Eisenbegleiter haben.

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

Die MikroStruktur gegossener Stahlbasiswalzenwerkstoffe i τ> Gußzustand wird durch eine größtenteils perlitische Grundmasse, ledeburitische Primärkarbide sowie spießigen Sekundäriomentit (Wicimannstädt'sclie Struktur) charakterisiert. Der Sekundärzementit verschlechtert in starkem Maße die mechanischen Eigenschaften dieser Walzenwerkstoffe und muß deshalb durch eine nachträgliche Wärmebehandlung beseitigt werden. Stahlbasiswalzen werden zur Verbesserung der Festigkeits- und Verschleißeigenschaften mit bis zu 25% Cr, 6% Ni, 2% Mo oder 5% Mn legiert.

Am verbreitesten werden Stahlbasiswalzen des Legierungstyps Cr Ni Mo mit bis 2% Cr, 1,5% Ni, 0,5% Mo hergestellt. Leistungsfähiger, aber aufgrund hoher Kosten nur auf spezielle Anwendungsgebiete begrenzt, sind sogenennto „Adarnit"-Werkstoffe mit bis 6% Ni, 2% Cr und 2% Mo sowie die hochchromhaltigen Walzen mit bis 25% Cr, 2% Ni, 2% Mo. Im DD-WP 120221 ist ein verschleißfester Gußwerkstoff mit Gehalten bis 5% Mn, 2,2% Gi und 1,5% Cr beschrieben, welcher aufgrund der geringeren Festigkeit aber auch nur begrenzte Anwendungsgebiete hat. Die Nachteile der bekannten technischen Lösungen bestehen darin, daß sie alie eine aufwendige Wärmebehandlung und teilweise relativ hohe Gehalte an den kostenintensiven Legierungselementen Mo oder Ni erfordern.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der bekannten Stahlbasisgußwerkstoffe zu vermeiden und eine Legierungskombination zu finden, welche es gestattet, Stahlbasiswalzen von hoher Verschleißbeständigkeit und ausreichender Zeispanbarkeit ohne aufwendige Weichglüh- oder/und Normolisierungsglühbehandlung, sondern im Gußzustand oder ungünstigenfalls mit Abheiz- oder Entspannungsglühbehandlung ohne dit? kostenintensiven Legierungselemente Mo und Ni herzustellen.

Darlegung dos Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Legierungskombinaticn zu finden, welche es gestattet, Stahlbasiswalzen von hoher Verschleißbeständigkeit und ausreichender Zerspanbarkeit sowie geringer Herstellungskosten durch Wegfall aufwendiger Wärmebehandlung und der kostenintensivon Legierungsmetalle Ni und Mo zu finden. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Siahlbasiswerksioff karbidstabilisierende Elemente und Feinkornbildner in 'olgenden Masscanteilen enthält:

Vorteilhaft beträgt das Mengenverhältnis maximal Cr/V/Ti - 20:3:1.

Die mit diesem Legierungskomplex erzielte Gefügeausbildung ist eine sorbitisch als feinlamellar-perlitische Grundmasse bis maximal MPG 2 TGL 15477/02 und eingelagerter ledeburitischcr Zementit ZOF 4 TGL 15477/01. Die Ausbildung spießförmigen Sekundärzementits KOF 4TGL 15477/01 wird unterdrückt.

AusführiTigsbelsplele

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

1. Es wurde eine Grundschmelze mit einer chemischen Zusammensetzung von 2,1 % C; 0,8% Si; 0,7% Mn; 5,0% Cr hergestellt und mit 0,4 % V vor Abstich und mit 0,15% Ti in der Pfanne eine metallurgische Behandlung vorgenommen. Diese Schmelze wurdo in eine mit Schamotteformstoff ausgekleidete Walzenform gegossen, nach 20 Stunden heiß ausgepackt und in einer Isoiie. kammer mit maximal 20grd/h abgekühlt. So hergestellte Walzen wurden für UPN-Profilwalzungen eingesetzt und erreichten gegenüber wärmebehandelten Walzen des Typs GS-C 180 CrNiMo eine 1,4fache Kaliberhaltbarkeit.

2. Es wurde eine Basisschmelze mit einer chemischen Zusammensetzung von 1,5% C; 1,1 % Si; 0,7% Mn; 4,5% Cr hergestellt und vor Abstich mit 0,35% V oiner metallurgischen Feinkornbehandlung unterzogen. Wäh~o,;d des Abstiches erfolgte die Schlußdesoxidation mit einer CaSi-Legierung. Diese Schmelze wurde in eine mit KorundschiicSte und Feinschamotte ausgekleidete Walzenkokillenform gegossen und nach 26 Stunden heiß ausgepackt und in einer Glühka.iimer einem thermischen Entspannen unterzogen. So hergestellte Walzen wurden in einem Blockduogerüst eingesetzt und erzielten gegenüber weichgegiühten Walzen des Typs GS-C 150 CrNiMo eine 1,2fache Haltbarkeit.

Claims (2)

1. Gegessene Stahlbasiswalzen, die folgende übliche Chornische Grundzusammensetzung: 0,8 bis 2,4 % C

0,4 bis 2,2 % Si

0,4 bis 0,5 % Mn

sowie die üblichen Eisenbegleiter haben, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Werkstoff zusätzlich karbidstabilisierende Elemente und Feinkornbildner in folgenden Masseanteilen enthält:

bis 6,0 % Cr

bis 1,2% V

bis 0,6 % Ti

mit einem maximalen Mengenverhältnis von Cr/V/Ti = 20:3:1.

2. Gegossene Stahlbasiswalzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Gußzustand erzielte Gefügeausbildung in einer sorbitischen oderfeinlamellar-parlitischen Grundmasse bis maximal MPG 2 TGL 15477/02 und eingelagertem ledeburitis« nen Zementit ZOF 4 TGL 15477/01 besteht und die Ausscheidung spießförmigem Sekundärzemei itits KOF 4 TGL 15477/01 unterdrückt wird.