DE1508226C - Method of making cast iron hot rolling - Google Patents

Method of making cast iron hot rolling

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DE1508226C
DE1508226C DE1508226C DE 1508226 C DE1508226 C DE 1508226C DE 1508226 C DE1508226 C DE 1508226C
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German (de)
Inventor
Kiyoshi Hashimoto Fumio Tokio Sato Yuichiro Matsukura Kiyoshi Toyama City Toyama Prefecture Takai, (Japan)
Original Assignee
Taiheryo Kinzoku K K ,Tokio
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Gußeisen-Warmwalzen mit 1,7 bis 3,8% Kohlenstoff, 0,4 bis 2,5% Silizium, weniger als 1,0% Mangan, weniger als 2,0% Chrom, weniger als 2,0% Molybdän, weniger als 1,0% Vanadium, weniger als 1,0% Wolfram, Rest Eisen, wobei die insgesamtThe invention relates to a method for producing cast iron hot rolls with 1.7 to 3.8% carbon, 0.4 to 2.5% silicon, less than 1.0% manganese, less than 2.0% chromium, less than 2.0% molybdenum, less than 1.0% vanadium, less than 1.0% tungsten, the remainder iron, with the total

' vorhandenen schädlichen Elemente, wie Phosphor, Schwefel, Kupfer, Zinn, Arsen, Blei, Antimon, Wismut und Zink, kleiner als 0,20%, insbesondere kleiner als 0,15%. sind, wobei ein Gußkörper mit einem weißem Roheisen ähnlichen Gefüge auf 50° C unterhalb der Soliduslinie gebracht und danach bei 900 bis 1125° C geschmiedet wird, worauf in bekannter Weise langsames Kühlen in einem Ofen oder in Sand, Anlassen bei Temperaturen zwischen 750 und 85O°C, Abschrecken in Wasser, Abschrecken in öl oder Normalisieren nach einem Halten der Temperatur in einem Bereich zwischen 850 und 9500C, Anlassen bei Temperaturen zwischen 400 und 700° C und zwischen 150 und 250° C sowie die spanabhebende Bearbeitung folgt, nach Patent 1 287 593.'Existing harmful elements, such as phosphorus, sulfur, copper, tin, arsenic, lead, antimony, bismuth and zinc, less than 0.20%, in particular less than 0.15%. A cast body with a structure similar to white pig iron is brought to 50 ° C below the solidus line and then forged at 900 to 1125 ° C, followed by slow cooling in a known manner in a furnace or in sand, tempering at temperatures between 750 and 850 ° C, quenching in water, quenching in oil or normalization after maintaining the temperature in a range between 850 and 950 0 C, tempering at temperatures between 400 and 700 ° C and between 150 and 250 ° C and machining follows U.S. Patent 1,287,593.

Mit dem Hauptpatent wurde ein Weg zur Herstellung von Gußeisen-Warmwalzen aufgezeichnet, die bekannten Walzen hinsichtlich ihrer mechanischen und physikalischen Eigenschaften bei weitem überlegen sind, indem in ihr Gefüge einheitlich verteilte, feine Zementitkörner eingeschlossen sind und in manchen Fällen auch geringe Mengen von Graphit, der durch das Schmieden zur Ablagerung gebracht wurde. Die Warmformgebung erfüllt dabei die Aufgabe einer Zerstörung des wegen der gewähltenWith the main patent a way of producing hot cast iron rolls was recorded, the by far superior to known rollers in terms of their mechanical and physical properties are in that uniformly distributed, fine cementite grains are included in their structure and in in some cases small amounts of graphite deposited by forging would. The hot forming fulfills the task of destroying the because of the selected

. Legierungselemente weißem Roheisen ähnlichen Gußgefüges, wobei Karbide oder Graphite in feiner Körnung in der Grundmasse verteilt werden. Durch die der Warmformgebung nachfolgende Wärmebehandlung wird dem Gußkörper eine ausreichende Zähigkeit aufgegeben.. Alloying elements of white pig iron have a similar cast structure, with carbides or graphites being finer Granules are distributed in the base mass. The heat treatment that follows the hot forming gives the cast body an adequate one Abandoned toughness.

Demgegenüber liegt nun der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, durch weitere Zusetzung geeigneter Legierungselemente eine Verbesserung in den mechanischen Eigenschaften derartiger Gußeisen-Warmwalzen und ein feineres Gußgefüge zu erzielen. Dies ist dann möglich, wenn die Gußeisenlegierung zusätzlich noch weniger als 5,0% Kobalt und/oder Nickel und/oder eines oder mehrerer der Elemente Aluminium mit weniger als 1,0%, Titan mit weniger als 0,15%, Zirkonium mit weniger als 0,30%, Bor mit weniger als 0,10%, Beryllium mit weniger als 0,20%, Tellur mit weniger als 0,05% und Niobium und Tantal zusammen mit weniger' als 0,10% enthält. Zu den Einflüssen dieser verschiedenen Legierungselemente kann folgendes bemerkt werden: In contrast, the present invention is based on the object of adding more suitable substances Alloying elements provide an improvement in the mechanical properties of such hot cast iron rolls and to achieve a finer cast structure. This is possible when the cast iron alloy additionally still less than 5.0% cobalt and / or nickel and / or one or more of the elements Aluminum with less than 1.0%, titanium with less than 0.15%, zirconium with less than 0.30%, boron with less than 0.10%, beryllium less than 0.20%, tellurium less than 0.05% and niobium and Contains tantalum along with less than 0.10%. Regarding the influences of these different alloying elements, the following can be noted:

Werden dem Gußkörper Nickel und Kobalt als Legierungselemente zugesetzt, dann erreicht man mit jedem dieser Legierungselemente eine Stabilisierung des Austenits bei den Temperaturen der spanlosen Verformung des Gußkörpers, denn diese Elemente gehen in eine feste Lösung mit der austenitischen Grundmasse des Gefüges ein, so daß dadurch die Warmverformung des Gußkörpers verbessert wird. Die Legierungselemente Nickel und Kobalt haben also die Eigenschaft, die Warmverformung verbessernd zu beeinflussen und eine Verbesserung hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften zu bewirken, Es ist aber festzuhalten, daß beide dieser Elemente eine Graphitanreicherung in dem Gefüge des Gußkörpers begünstigen, es ist deshalb erforderlich, verhältnismäßig große Mengen solcher Elemente hinzuzufügen, die eine Graphitbildung verhindern; solche Elemente sind beispielsweise Mangan und Chrom, die den erwähnten Elementen hinzuzufügen sind.If nickel and cobalt are added as alloying elements to the cast body, you can use Each of these alloying elements stabilizes the austenite at the temperatures of the non-cutting Deformation of the cast body, because these elements go into a solid solution with the austenitic Basic mass of the structure, so that the hot deformation of the cast body is improved. The alloying elements nickel and cobalt therefore have the property of improving hot deformation to influence and to bring about an improvement in terms of mechanical properties, but it is it should be noted that both of these elements favor a graphite enrichment in the structure of the cast body, it is therefore necessary to add relatively large amounts of such elements, the one Prevent graphite formation; such elements are, for example, manganese and chromium, those mentioned Elements are to be added.

Wird mehr als 5% Kobalt und Nickel der Metallschmelze zugesetzt; dann ist festzustellen, daß innerhalb der zugestandenen Menge an eine Graphitbildung verhindernden Legierungselementen in dem Gußkörper eine verhältnismäßig große Menge an Graphit abgeschieden wird, so daß dadurch dieIf more than 5% cobalt and nickel are added to the molten metal; then it should be noted that within the permitted amount of graphite formation preventing alloying elements in the cast body a relatively large amount of Graphite is deposited, so that thereby the

ίο Warmverformbarkeit verschlechtert wird. Der Zusatz an Nickel und Kobalt sollte daher die Menge von 5% nicht überschreiten. Weiterhin ist es wünschenswert, Aluminium, Titan, Zirkonium, Bor, Beryllium, Tellur, Niobium und Tantal in gewünschten Mengen zuzusetzen, wobei daraufhinzuweisen wäre, daß Niobium und Tantal meist zusammen vorkommen und eine ähnliche Wirkung bringen, diese Legierungselemente werden deshalb zugesetzt, um die Warmverformbarkeit und die mechanischen Eigenschaften zu verbessern, diese Elemente haben die Eigenschaft, ein feines Primärgefüge zu erzielen. Es sollte jedoch darauf geachtet werden, daß diese Elemente nur in einer solchen Menge zugefügt werden, wie sie oben einzeln angegeben ist, weil größere Mengen eine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften bringen.ίο hot formability is worsened. The addition the amount of nickel and cobalt should therefore not exceed 5%. Furthermore, it is desirable Add aluminum, titanium, zirconium, boron, beryllium, tellurium, niobium and tantalum in the desired quantities, It should be pointed out that niobium and tantalum usually occur together and one Bring a similar effect, these alloying elements are therefore added to improve the hot workability and to improve the mechanical properties, these elements have the property of being a to achieve a fine primary structure. However, care should be taken to ensure that these elements are only used in one in such an amount as individually specified above, because larger amounts cause deterioration of mechanical properties.

Die nachfolgenden Tabellen und Zeichnungen geben Versuchsergebnisse wieder, bei denen die mechanischen Eigenschaften und die durch verschiedene Wärmebehandlungen erreichten mikroskopischen Gefüge festgehalten sind, die den erfindungsgemäß hergestellten Gußeisen-Walzen als Proben entnommen wurden.The following tables and drawings show test results in which the mechanical Properties and the microscopic structure achieved through various heat treatments are recorded, taken as samples from the cast iron rolls produced according to the invention became.

Die F i g. 1 zeigt in Abhängigkeit von der in dem Gußkörper enthaltenen Menge an schädlichen Bestandteilen (auf den Abszissen ist jeweils eine Temperaturgradeinteilung abgetragen) die Anzahl der die Verformbarkeit wiedergebenden Verdrehungen bis zum Bruch, wobei die einzelnen Kurvenzüge mit Nummern bezeichnet sind, die in der nachfolgenden Tabelle 1 im einzelnen aufgeführt sind; bei den Proben gemäß Fig. la war Nickel und bei den Proben gemäß 1 b war Kobalt enthalten.The F i g. 1 shows a function of the amount of harmful components contained in the cast body (a temperature graduation is plotted on the abscissa) the number of the Deformability reproducing twisting up to breakage, whereby the individual curves with Numbers are designated, which are listed in detail in Table 1 below; both Samples according to Fig. La was nickel and the Samples according to 1 b contained cobalt.

Die F i g. 2 zeigt die Härteverteilung über den Querschnitt einer nach dem erfindungsgemäßen Ver-.fahren hergestellten Gußeisen walze, wobei auf der Abszisse der Abstand in Millimeter von der Oberfläche der Gußeisen-Walze und auf der Ordinate die Härte abgetragen ist. Die einzelnen Werte für die mit den Bezugsziffern A, B und C bezeichneten Kurvenzüge finden sich in der Tabelle 3 wieder.The F i g. 2 shows the hardness distribution over the cross section of a cast iron roller produced by the method according to the invention, the distance in millimeters from the surface of the cast iron roller on the abscissa and the hardness on the ordinate. The individual values for the curves identified by the reference numerals A, B and C can be found in Table 3.

Die F i g. 3 zeigt in Abhängigkeit von der in dem Gußkörper enthaltenen Menge an schädlichen Bestandteilen (auf den Abszissen ist eine Temperaturgradeinteilung abgetragen) die Anzahl der die Verformbarkeit wiedergebenden Verdrehungen bis zum Bruch, wobei die einzelnen Kurvenzüge mit Nummern bezeichnet sind, die in der Tabelle 4 im einzelnen aufgeführt sind; bei den Proben gemäß F i g. 3a war Aluminium, Titan und Zirkonium und bei den Proben gemäß F i g. 3 b war Bor, Beryllium, Tellur, Niobium und Tantal enthalten.The F i g. Fig. 3 shows a function of the amount of harmful constituents contained in the cast body (a temperature graduation is plotted on the abscissa) the number of deformability reproducing rotations up to the break, whereby the individual curves with numbers are indicated, which are listed in Table 4 in detail; in the samples according to FIG. 3a was Aluminum, titanium and zirconium and for the samples according to FIG. 3 b was boron, beryllium, tellurium, Contains niobium and tantalum.

Die F i g. 4 zeigt bei einer Vergrößerung von KX): 1 das mikroskopische Gefüge des erfindungsgemäß hergestellten Gußkörpers, und zwar in beiden Fällen The F i g. 4 shows an enlargement of KX): 1 the microscopic structure of the cast body produced according to the invention, in both cases

jm Stadium nach dem Gießen, wobei in der Probe gemäß F i g. 4a kein Aluminium und Titan enthalten war, während in der Probe gemäß F i g. 4b Aluminium als Legierungselement enthalten war.in the stage after casting, wherein in the sample according to FIG. 4a does not contain aluminum and titanium was, while in the sample according to FIG. 4b aluminum was contained as an alloy element.

Die Fig. 5 zeigt in Abhängigkeit von der in dem Gußkörper enthaltenen Menge an schädlichen Bestandteilen (auf den Abszissen ist eine Temperaturgradeinteilung abgetragen) die Anzahl der die Verformbarkeit wiedergebenden Verdrehungen bis zum Bruch, wobei die einzelnen Kurvenzüge mit Nummern bezeichnet sind, die in der Tabelle T im einzelnen aufgeführt sind; bei den Proben gemäß Fig. 5a war Nickel und Kobalt zusammen mit Aluminium und Titan, gemäß Fig. 5b Nickel und, Kobalt' zusammen mit Zirkonium und Bor und gemäß Fig. 5c Nickel und Kobalt zusammen mit Beryllium, Tellur, Niobium und Tantal enthalten.5 shows, as a function of the amount of harmful constituents contained in the cast body (a temperature graduation is plotted on the abscissas), the number of twists up to the break, which reflect the deformability, the individual curves being denoted by numbers that are in the table T are listed in detail; the samples according to FIG. 5a contained nickel and cobalt together with aluminum and titanium, according to FIG. 5b nickel and 'cobalt' together with zirconium and boron and according to FIG. 5c nickel and cobalt together with beryllium, tellurium, niobium and tantalum.

Die F i g. 6 zeigt das mikroskopische Gefüge des erfindungsgemäß hergestellten Gußkörpers, welchem Nickel und Kobalt zugefügt worden war, und zwar F i g. 6 a im Stadium nach dem Gießen und Fig. 6 b im Stadium nach der Warmverformung und nach der Wärmebehandlung.The F i g. 6 shows the microscopic structure of the cast body produced according to the invention, which Nickel and cobalt had been added, namely FIG. 6 a in the stage after casting and FIG. 6 b in the stage after the hot working and after the heat treatment.

Die F i g. 7 zeigt das mikroskopische Gefüge des erfindungsgemäß hergestellten Gußkörpers, welchem Aluminium und Titan zugesetzt worden war.The F i g. 7 shows the microscopic structure of the cast body produced according to the invention, which Aluminum and titanium had been added.

Die F i g. 8 zeigt das mikroskopische Gefüge des erfindungsgemäß hergestellten Gußkörpers, welchem sowohl Nickel und Kobalt als auch Aluminium und Titan gleichzeitig zugesetzt Worden waren, und zwar F i g. 8 a im Stadium nach dem Gießen und F i g. 8 b im Stadium nach der Warmverformung und nach der Wärmebehandlung. -The F i g. 8 shows the microscopic structure of the cast body produced according to the invention, which both nickel and cobalt and aluminum and titanium had been added at the same time, namely F i g. 8 a in the stage after casting and F i g. 8 b in the stage after the hot forming and after the Heat treatment. -

Im folgenden werden nun Versuche beschrieben, die zur Stützung des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wurden:In the following, experiments will now be described which are carried out in support of the method according to the invention became:

Versuch 1Attempt 1

Dieser Versuch wurde durchgeführt, um den Zusammenhang zwischen der Menge an Kobalt und Nickel als Legierungselemente und den mechanischen Eigenschäften sowie der Warmverformbarkeit herauszufinden. Dieser Versuch wurde unter den gleichen Bedingungen durchgeführt, wie die Versuche gemäß Hauptpatent, der Guß wies also auch hier die folgende Zusammensetzung auf: 3,0 bis 3,1% Kohlenstoff, 0,55 bis 0,58% Silizium, 0,56 bis 0,57% Mangan, 1,05 bis 1,10% Chrom und 0,37 bis 0,39% Molybdah. Es wurde dabei eine 100 kg schwere Probe zunächst in einem Hochfrequenzofen geschmolzen und dann zu einem Block gegossen. Dieser Gußkörper wurde anschließend durch Schmieden warmverformt und einer Wärmebehandlung unterzogen, wie sie gemäß dem Hauptpatent festgelegt ist. Das Schmiedeverhältnis betrug 4,1 S, d. h., der Querschnitt des Gußkörpers war vor dem Schmieden 4,1 mal größer als nach dem Schmieden, wobei S die durch JIS definierte Schmiedekraft ist. Nachdem die Probe 40 Minuten lang auf einer Temperatur von 900" C gehalten wurde, erfolgte eine langsame Luftkühlung bei einem zwischenstationären Halten auf einer Temperatur von 630' C für 60 Minuten.This experiment was carried out to determine the relationship between the amount of cobalt and nickel as alloy elements and the mechanical properties as well as the hot formability. This test was carried out under the same conditions as the tests according to the main patent, the cast had the following composition here as well: 3.0 to 3.1% carbon, 0.55 to 0.58% silicon, 0.56 to 0.57% manganese, 1.05 to 1.10% chromium and 0.37 to 0.39% molybdah. A 100 kg sample was first melted in a high-frequency furnace and then poured into a block. This cast body was then hot worked by forging and subjected to a heat treatment as specified in the main patent. The forge ratio was 4.1 S, i.e. that is, the cross-section of the cast body was 4.1 times larger than after forging Forging, where S is the forging force defined by JIS. After the sample is on for 40 minutes was maintained at a temperature of 900 "C, a slow air cooling was carried out at an intermediate station Hold at a temperature of 630 ° C for 60 minutes.

In der nachstehenden Tabelle 1 ist die chemische Zusammensetzung der einzelnen Proben festgehalten:In Table 1 below is the chemical Composition of the individual samples recorded:

Tabelle· 1
Chemische Zusammensetzung in %
Table 1
Chemical composition in%

6060

Probesample

Nr.'No.'

3,15
3,22
3.15
3.22

SiSi MnMn CrCr to toto to MoMon NiNi CoCo 0,63
0,61
0.63
0.61
0,82.
0,75
0.82.
0.75
0,36
0,35
0.36
0.35
0,03
0,30
0.03
0.30

Probe
Nr.
sample
No.
CC. SiSi MnMn CrCr MoMon NiNi CoCo
U).U). 3,113.11 0,590.59 0,720.72 0,430.43 1,501.50 0,030.03 44th 3,103.10 0,530.53 0,760.76 0,350.35 2,702.70 0,080.08 55 3,083.08 0,470.47 0,730.73 0,330.33 3,603.60 0,100.10 66th 3,183.18 0,410.41 0,790.79 0,380.38 4,804.80 0,130.13 77th 3,093.09 0,420.42 0,700.70 0,360.36 0,060.06 2,302.30 88th 3,143.14 0,410.41 0,770.77 0,390.39 0,050.05 4,504.50 99 3,153.15 0,620.62 0,720.72 0,35.0.35. 2,502.50 2,322.32 ,35, 35 ,63, 63 ,75, 75 ,93, 93 ,56, 56 1,881.88 1,951.95

In der nachfolgenden Tabelle 2 sind die mechanischen Eigenschaften dieser Proben festgehalten und in F i g. 1 der Zeichnung der Einfluß dieser Legierungselemente auf die Warmverformbarkeit.The mechanical properties of these samples are recorded in Table 2 below in Fig. 1 of the drawing shows the influence of these alloying elements on hot deformability.

Tabelle 2
•Mechanische Eigenschaften
Table 2
• Mechanical properties

Probesample Härtehardness Zugfestigkeittensile strenght Dehnungstrain Nr.No. (BHN)(BHN) (kg/mm2)(kg / mm 2 ) <%)<%) 11 331331 ,72,1, 72.1 3,83.8 22 341341 73,073.0 4,64.6 33 388388 75,275.2 4,54.5 44th 401401 81,981.9 3,73.7 55 415415 83,683.6 3,63.6 66th 444444 85,285.2 3,23.2 77th 401401 81,581.5 .3,8.3.8 88th 461461 84,384.3 3,43.4 99 .461.461 84,084.0 3,43.4

Aus den Tabellen 1 und 2 und aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß durch das Hinzufügen von Nickel und Kobalt zu den übrigen Legierungselementen, die im Hauptpatent Erwähnung fanden, eine wesentliche Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der Warmverformbarkeit erzielbar ist. Werden Nickel und Kobalt jedoch in einer Menge von mehr als 5% zugesetzt, dann wird dadurch eine Beeinträchtigung der mechanischen Eigenschaften und der Warmverformbarkeit hervorgerufen.From Tables 1 and 2 and from Fig. 1 it can be seen that by adding nickel and cobalt to the remaining alloy elements that are in Main patent mentions found a substantial improvement in mechanical properties and the hot deformability is achievable. However, if nickel and cobalt are used in an amount of more than 5% added, then this adversely affects the mechanical properties and the hot deformability evoked.

Versuch 2Attempt 2

Dieser Versuch wurde durchgeführt, um den Einfluß von Nickel und Kobalt als Legierungselemente auf die Härteverteilung über den Querschnitt einer erfindungsgemäß hergestellten Gußeisen-Walze herauszufinden. Untersucht wurden Walzen mit einem Durchmesser von etwa 400 mm, die durch Schmieden warmverformt worden waren, wobei das Schmiedeverhältnis 4,1 S betrug, diese Walzen wurden 8 Stunden lang auf einei-Temperatur von 900°C normal geglüht und anschließend 1 Stunde lang auf eine Temperatur von 650"C angelassen. In der nachstehenden Tabelle 3 ist die chemische Zusammensetzung festgehalten undThis experiment was carried out to investigate the influence of nickel and cobalt as alloying elements on the Find out the hardness distribution over the cross section of a cast iron roller produced according to the invention. Rolls with a diameter of about 400 mm made by forging were examined had been hot worked, the forging ratio being 4.1 S, these rolls were 8 hours Normally annealed to a temperature of 900 ° C for a long time and then to a temperature for 1 hour tempered at 650 "C. In Table 3 below the chemical composition is recorded and

in F i g. 2 die Härteverteilung über den Querschnitt der Walzen A, B und C.in Fig. 2 the hardness distribution over the cross-section of rolls A, B and C.

Tabelle 3
Chemische Zusammensetzung in %
Table 3
Chemical composition in%

Probe
Nr.
sample
No.
CC. SiSi MnMn CrCr MoMon NiNi CoCo
A
B
C
A.
B.
C.
3,20
3,19
3,25
3.20
3.19
3.25
0,55
0,00
0,58
0.55
0.00
0.58
0,77
0,80
0,79
0.77
0.80
0.79
1,02
1,05
1,95
1.02
1.05
1.95
0,35
0,37
0,39
0.35
0.37
0.39
0,04
1,16
3,71
0.04
1.16
3.71
0,25
0,50
0.25
0.50

Aus Tabelle 3 und Fig. 2 ist ersichtlich, daß bei Steigerung der Menge an Nickel und Kobalt der Härteabfall, bezogen auf die Walzenoberfläche, geringer wird und daß Nickel urid Kobalt die Warmverformbarkeit begünstigen.From Table 3 and FIG. 2 it can be seen that when the amount of nickel and cobalt increases, the decrease in hardness, based on the roll surface, decreases and that nickel and cobalt promote hot workability.

Versuch 3Attempt 3

Dieser Versuch wurde durchgeführt, um den Einfluß der Legierungselemente, wie Aluminium, Titan, Zirkonium, Bor, Beryllium, Tellur, Niobium und Tantal, auf die mechanischen Eigenschaften und die Warmverformbarkeit herauszufinden, es wurden also Proben, die diese Elemente enthalten, verglichen mit solchen Proben, die diese Elemente nicht enthalten. Dieser Versuch wurde ähnlich dem Versuch 1 durchgerührt, die chemische Zusammensetzung der einzelnen Proben ist in der nachstehenden Tabelle 4 festgehalten:This experiment was carried out to determine the influence of alloying elements such as aluminum, titanium, zirconium, Boron, beryllium, tellurium, niobium and tantalum, on the mechanical properties and hot formability to find out, so samples containing these elements have been compared with such Samples that do not contain these elements. This experiment was carried out similar to experiment 1, the chemical composition of the individual samples is recorded in Table 4 below:

Tabelle 4 Chemische Zusammensetzung in %Table 4 Chemical composition in%

Probe
Nr.
sample
No.
CC. SiSi MnMn CrCr MoMon AlAl TiTi ZrZr BB. BeBe TeTe Nb + TaNb + Ta
11 3,153.15 0,630.63 0,820.82 0,300.30 .0,010.0,010 0,0060.006 ' ' .'. ' 22 3,193.19 0,580.58 0,77.0.77. 0,330.33 0,0330.033 0,0060.006 - - - - —'- ' 33 3,213.21 0,570.57 0,810.81 0,360.36 0,0110.011 0,0600.060 - —:';-: '; - - - 44th 3,203.20 0,570.57 0,820.82 0,320.32 0,0100.010 0,0050.005 0,1830.183 - ' —'- —■- ■ - 55 3,163.16 0,600.60 0,790.79 0,370.37 0,0150.015 0,0050.005 — '- ' 0,065 .0.065. - - - 66th 3,223.22 0,590.59 0,850.85 0,360.36 0,0120.012 0,0060.006 - 0,1210.121 ; —; - - 77th 3,093.09 0,600.60 0,790.79 0,380.38 0,0110.011 0,0070.007 - - - 0,0300.030 - 88th 3,123.12 0,570.57 0,800.80 0,350.35 0,0130.013 0,0060.006 — ■- ■ - - . .—. .— 0,0180.018 99 3,273.27 0,560.56 0,830.83 0,390.39 0,0280.028 0,0530.053 - - - - - ,12, 12 ,12, 12 ,08, 08 ,07, 07 ,10, 10 ,10, 10 1,201.20 ,13, 13 ,15, 15

In der nachstehenden Tabelle 5 sind die sich ändernden Eigenschaften beim Hinzufügen der einzelnen Elemente festgehalten, die Änderungen der Warmverformbarkeit sind in F i g. 3 festgehalten.In Table 5 below are the properties that change as you add each one Elements recorded, the changes in hot formability are shown in FIG. 3 recorded.

Tabelle 5
Mechanische Eigenschaften
Table 5
Mechanical properties

Probesample Härtehardness Zugfestigkeittensile strenght Dehnungstrain Nr.No. (BHN)(BHN) (kg mm2)(kg mm 2 ) do)do) 11 331331 72,172.1 3,83.8 22 341341 74,274.2 4,64.6 33 352352 76,476.4 5.15.1 44th 352352 76,376.3 5,35.3 55 331331 74,874.8 5,05.0 66th 331331 74,8 ·74.8 4.64.6 77th 321321 74,074.0 4,94.9 88th 341341 75,575.5 4,54.5 99 352352 77,077.0 5.65.6

Versuch 4Attempt 4

Es werden in diesem Versuch die mikroskopischen Gefüge im Stadium nach dem Gießen solcher Proben, die Aluminium und Titan enthalten, verglichen mit solchen Proben, die diese Legierungselemente nicht enthalten. In der nachstehenden Tabelle 6 ist die chemische Zusammensetzung dieser Proben wiedergegeben :In this experiment, the microscopic structure in the stage after the casting of such samples, that contain aluminum and titanium compared to samples that do not contain these alloy elements contain. The chemical composition of these samples is given in Table 6 below :

Tabelle 6Table 6

Chemische ZusammensetzungChemical composition SiSi MnMn CrCr MoMon in 7o .in 7o. TiTi Probe
Nr.
sample
No.
CC. 0,70
0,62
0.70
0.62
0,75
0,68
0.75
0.68
1,10
1,17
1.10
1.17
0,39
0,34
0.39
0.34
AlAl 0,005
0,043
0.005
0.043
A
B
A.
B.
2,82
2.76
2.82
2.76
0.011
0,020
0.011
0.020

Aus den Tabellen 4 und 5 und der F i g. 3 ist ersichtlich, daß bei Hinzufügung von Aluminium, Titan. Zirkonium, Bor, Beryllium, Tellur, Niobium und Tantal eine wesentliche Verbesserung hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften und der Warmverfonnbarkeit erzielt werden kann.From Tables 4 and 5 and FIG. 3 it can be seen that with the addition of aluminum, titanium. Zirconium, boron, beryllium, tellurium, niobium and tantalum make a major improvement in terms of that mechanical properties and hot moldability can be achieved.

In der F i g. 4a ist das mikroskopische Gefüge der Probe A und in F i g. 4b das mikroskopische Gefüge der Probe B wiedergegeben. Es zeigt sich, daß das mikroskopische Gefüge ein zementitisches Netzwerk zeigt, daß in die perlitische Grundmasse eingedrungen ist. Aus Fig. 4b ist ersichtlich, daß die Aluminium und Titan enthaltende Probe verhältnismäßig kleinere .Primärkristalle als die Probe gemäß 1·" i g. 4a zeigt, bei welcher kein Aluminium und Titan zugefügt worden war.In FIG. 4a is the microscopic structure of sample A and in FIG. 4b the microscopic structure of sample B. It turns out that the microscopic structure is a cementitic network shows that the pearlitic matrix has penetrated. From Fig. 4b it can be seen that the aluminum and titanium-containing sample shows relatively smaller primary crystals than the sample according to 1 · "i g. 4a, in which no aluminum and titanium were added.

Versuch 5Attempt 5

Dieser Versuch wurde durchgeführt, um den Einfluß der Legierungselemente Nickel und Kobalt auf die mechanischen Eigenschaften und auf die Warmverformbarkeit herauszufinden, wenn diese Legierungselemente Aluminium, Titan, Zirkonium, Bor,This experiment was carried out to investigate the influence of the alloying elements nickel and cobalt on the mechanical properties and on the hot formability to find out if these alloy elements Aluminum, titanium, zirconium, boron,

Beryllium, Tellur, Niobium und Tantal gleichzeitig zugesetzt wurden. Auch hier waren wiederum die gleichen Versuchsbedingungen wie bei dem ersten Versuch gegeben, die chemische Zusammensetzung der einzelnen Proben ist in der nachstehenden Tabelle 7 festgehalten: . ■Beryllium, tellurium, niobium and tantalum were added at the same time. Again there were those the same test conditions as in the first test, given the chemical composition of the individual samples is recorded in Table 7 below:. ■

Tabelle 7
Chemische Zusammensetzung in %
Table 7
Chemical composition in%

Probe
Nr.
sample
No.
- C- C Si 'Si ' MnMn CrCr MoMon NiNi CoCo AlAl TiTi ZrZr BB. BeBe TeTe Nb+ TaNb + Ta
11 3,153.15 0,630.63 0,820.82 U2U2 0,360.36 0,030.03 -—- 0,0100.010 0,0060.006 - - — .-. - ■ —■ - 22 3,103.10 0,530.53 0,760.76 1,631.63 0,350.35 2,702.70 0,080.08 0,0110.011 0,0060.006 - - - - - 33 3,223.22 0,540.54 0,770.77 1,651.65 0,320.32 2,642.64 0,080.08 0,0280.028 0,0070.007 - .—.— - ' - ' ■—■ - 44th 3,163.16 0,570.57 0,850.85 ,68, 68 0,340.34 2,71'2.71 ' 0,090.09 0,0110.011 0,0570.057 - - - - - 55 3,213.21 0,580.58 0,810.81 0,350.35 2,622.62 0,080.08 0,0120.012 0,0050.005 0,1910.191 - - - - 66th 3,163.16 0,600.60 0,830.83 0,350.35 2,732.73 0,090.09 0,0110.011 0,0050.005 - 0,0740.074 - - ■ —■ - 77th 3,233.23 0,580.58 0,800.80 0,280.28 2,702.70 0,070.07 0,0130.013 0,0050.005 - - 0,1210.121 - ' —'- 88th 3,193.19 0,570.57 0,800.80 0,340.34 2,662.66 0,070.07 0,0150.015 0,0060.006 - — ■.- ■. - 0,0300.030 - 99 3,173.17 0,650.65 0,7.90.7.9 0,380.38 2,682.68 0,070.07 0,0120.012 0,0070.007 — '.- '. - - ■ —■ - 0,1650.165 1010 3,233.23 0,620.62 0,800.80 0,380.38 2,742.74 0,090.09 0,0210.021 0,0550.055 ..—..— ■—■ - . ■—.. ■ -. . —. - ,63, 63 ,66, 66 ,72, 72 ,68, 68 ,77, 77 1,651.65

In der nachstehenden Tabelle 8 sind die Änderungen der mechanischen Eigenschaften festgehalten, in Abhängigkeit der zugesetzten Mengen an Legierungselementen. Die Änderungen der Warmverformbarkeit sind in F i g. 5 festgehalten. . *The changes in the mechanical properties are recorded in Table 8 below, as a function the added amounts of alloying elements. The changes in hot formability are in Fig. 5 recorded. . *

Tabelle 8
Mechanische Eigenschaften
Table 8
Mechanical properties

Probesample Härtehardness Zugfestigkeittensile strenght Dehnungstrain Nr.No. (BHN)(BHN) (kg/mm2)(kg / mm 2 ) <%)<%) 11 331331 72,172.1 3,83.8 22 401401 81,981.9 3,73.7 33 401401 81,981.9 3,93.9 44th 415415 82,282.2 3,63.6 55 401401 82,182.1 3,53.5 66th 375375 80,280.2 4,44.4 77th 375375 80,680.6 4,04.0 88th 388388 80,680.6 4,54.5 99 388388 80,380.3 4,54.5 1010 415415 82;582; 5 4,04.0

Aus den Tabellen 7 und 8 und aus der F i g. 5 ist ersichtlich, daß bei gleichzeitigem Hinzufügen von Aluminium, Titan, Zirkonium, Bor, Beryllium, Tellur, Niobium und Tantal zu den Legierungselementen Nickel und Kobalt eine wesentliche Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der Warmverformbarkeit erzielbar ist.From Tables 7 and 8 and from FIG. 5 it can be seen that if Aluminum, titanium, zirconium, boron, beryllium, tellurium, niobium and tantalum to the alloy elements Nickel and cobalt significantly improve the mechanical properties and hot formability is achievable.

Versuch 6Trial 6

Die folgenden Versuche wurden durchgeführt, um die Änderung der mechanischen Eigenschaften durch Wärmebehandlung von Proben, die nach dem Verfahren des Hauptpatentes und der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, festzustellen. In der nachstehenden Tabelle 9 ist die chemische Zusammensetzung der Proben festgehalten, in der nachstehenden Tabelle 10 deren Größe und in der nachstehenden Tabellell die mechanischen Eigenschaften und das mikroskopische Gefüge nach der Wärmebehandlung:The following experiments were carried out to determine the change in mechanical properties Heat treatment of samples according to the method of the main patent and the present one Invention. In Table 9 below is the chemical composition of the samples are recorded in Table 10 below and their size in Table 10 below Table showing the mechanical properties and the microscopic structure after the heat treatment:

Tabelle 9
Chemische Zusammensetzung in."■■„
Table 9
Chemical composition in. "■■"

Probesample CC. SiSi Nr.No. 3,003.00 0,510.51 11 2,762.76 0,620.62 22 3,053.05 0,680.68 33

MnMn

0,61 0,68 0.790.61 0.68 0.79

MoMon

0,29
0,34
0,45
0.29
0.34
0.45

0,009
0.008
0,10
0.009
0.008
0.10

NiNi CoCo 3,943.94 0,110.11 0,020.02 ■0.75■ 0.75 0,020.02

AlAl

0,015 0.020 0.0430.015 0.020 0.043

109 608 104109 608 104

Tabelle 9 (Fortsetzung1,Table 9 (continued 1 ,

1010

"Probe
Nr.
"Sample
No.
TiTi PP. SS. CuCu AsAs SnSn PbPb SbSb BiBi ZnZn
11 0,0050.005 0,0090.009 0,0080.008 ■0,010■ 0.010 0,0080.008 0,0080.008 tr.tr. tr.tr. tr.tr. tr.tr. 22 0,0430.043 0,0120.012 0,0080.008 0,0210.021 0,0100.010 0,0090.009 tr.tr. tr.tr. tr.tr. tr.tr. 33 0,0350.035 0,0090.009 0,0080.008 0,0210.021 0,0090.009 0,0070.007 tr.tr. tr.tr. tr.tr. tr.tr.

Tabelle Größe der ProbenTable size of the samples

Probe
Nr.
sample
No.
Durchmesserdiameter Längelength SchmiedeverhältnisForging ratio
U) K) —U) K) - 25 mm
25 mm
25 mm
25 mm
25 mm
25 mm
200mm
200 mm
200 mm
200mm
200 mm
200 mm
2,8 S
3,6 S
4,5 S
2.8 p
3.6 p
4.5 p

Tabelle 11
Mechanische Eigenschaften und mikroskopisches Gefüge nach der Wärmebehandlung
Table 11
Mechanical properties and microscopic structure after heat treatment

WärmebehandlungHeat treatment Probe
Nr.
sample
No.
Zugfestigkeit
(kg/mm2)
tensile strenght
(kg / mm 2 )
Dehnungstrain Härte
(BHN)
hardness
(BHN)
Mikroskopisches GefügeMicroscopic structure
A. Anlassen bei 950° C
für 10 Stunden
A. Tempering at 950 ° C
for 10 hours
U) K) —U) K) - . 60,0
60,3
56,0
. 60.0
60.3
56.0
5,6
7,2
6,6
5.6
7.2
6.6
U) U) U)U) U) U)
K) K) —K) K) -
eutektisches Zementit,
Ferrit, äußerst fein
verteilter Graphit
eutectic cementite,
Ferrite, extremely fine
distributed graphite
B. Halten bei 950° C
für 40 Minuten
Luftkühlung
Halten bei 630° C
für 60 Minuten
Luftkühlung
Halten bei 1800C
für 60 Minuten
Luftkühlung
B. Hold at 950 ° C
for 40 minutes
Air cooling
Hold at 630 ° C
for 60 minutes
Air cooling
Hold at 180 ° C
for 60 minutes
Air cooling
U) K) —·U) K) - · 81,6
80,6
77,3
81.6
80.6
77.3
3,2
4,2
4,0
3.2
4.2
4.0
415
388
401
415
388
401
eutektisches Zementit,
sorb. Perlit, äußerst fein
verteilter Graphit
eutectic cementite,
sorb. Perlite, extremely fine
distributed graphite
C. Halten bei 850° C
für 40 Minuten
ölkühlung
Halten bei 630° C
für 40 Minuten
Luftkühlung
Halten bei 180" C
für 40 Minuten
Luftkühlung
C. Hold at 850 ° C
for 40 minutes
oil cooling
Hold at 630 ° C
for 40 minutes
Air cooling
Hold at 180 "C
for 40 minutes
Air cooling
U) K) —U) K) - 95,3
97,8
96,8
95.3
97.8
96.8
3,0
4,3
3,7
3.0
4.3
3.7
401
444
444
401
444
444
eutektisches Zementit,
Sorbit, äußerst fein
verteilter Graphit
eutectic cementite,
Sorbitol, extremely fine
distributed graphite

Die Härte der erfindungsgemäß hergestellten Gußeisen-Walze kann innerhalb bestimmter Grenzen durch die Wärmebehandlung frei gewählt werden. In den F i g. 6, 7 und 8 sind die mikroskopischen Gefüge der obigen Proben dargestellt, und zwar zeigt F i g. 6 ein Beispiel des mikroskopischen Gefüges der Probe Nr. 1 (diese Probe wurde einer Gußeisen-Walze entnommen, welcher Nickel und Kobalt hinzugefügt worden war), und zwar zeigt die Fi g. 6a das Gefüge im Stadium nach dem Gießen und die F i g. 6 b das Gefüge im Stadium nach der Wärmebehandlung, dieThe hardness of the cast iron roller produced according to the invention can be within certain limits can be freely selected by the heat treatment. In the F i g. 6, 7 and 8 are the microscopic The structure of the above samples is shown, namely FIG. 6 shows an example of the microscopic structure of FIG Sample # 1 (this sample was taken from a cast iron roller to which nickel and cobalt were added had been), namely the Fi g. 6a the structure in the stage after casting and FIG. 6 b that Structure in the stage after heat treatment that

in Tabelle 11 unter B festgehalten ist. Die F i g. 7 zeigt das mikroskopische Gefüge der Probe Nr. 2 (diese Probe wurde einer Gußeisen-Walze entnommen, welcher Aluminium und Titan hinzugefügt worden war), auch diese Probe war der Wärmebehandlung B der Tabellen unterworfen worden. In Fig. 13 schließlich ist das mikroskopische Gefüge der Probe Nr. 3 festgehalten (diese Probe war einer Gußeisen-Walze entnommen worden, welcher Nickel, Kobalt, Aluminium und Titan · gleichzeitig zugefügt worden war), die F i g. 8a zeigt das Gefüge im Stadium nachis recorded in Table 11 under B. The F i g. 7th shows the microscopic structure of sample no.2 (this sample was taken from a cast iron roller, which aluminum and titanium had been added), this sample was also the heat treatment B the tables have been subjected. Finally, FIG. 13 shows the microscopic structure of the sample No. 3 (this sample was a cast iron roller taken, which nickel, cobalt, aluminum and titanium · have been added at the same time was), the F i g. 8a shows the structure in the stage

dem Gießen und die Fig. 8b das mikroskopische Gefüge im Stadium nach der Wärmebehandlung analog der Wärmebehandlung B der Tabelle 11. Es zeigt sich, daß das mikroskopische Gefüge gemäß den Fig. 6a und 8a ein dentritisches Gefüge aufweist, das während des Gießens gebildet wird, in dem Gefüge ist außerdem Zementit C und ein perlitisches Netzgefüge P enthalten, das während der Warmbearbeitung aufgespaltet wurde. In den Fig. 6b, 7 und 8 b weist das mikroskopische Gefüge feinverteilten Graphit G auf, der in der sorbitischen Perlitgrundmasse P verteilt ist, der eutektische Zementit C ist feinkörnig enthalten.the casting and Fig. 8b the microscopic Structure in the stage after the heat treatment analogous to heat treatment B in Table 11. Es shows that the microscopic structure according to FIGS. 6a and 8a has a dendritic structure, which is formed during casting, in the structure is also cementite C and a pearlitic one Contain mesh structure P that was split during hot working. In FIGS. 6b, 7 and 8 b shows the microscopic structure of finely divided graphite G in the sorbitic perlite matrix P is distributed, the eutectic cementite C is fine-grained.

Gußeisen-Walzen sind im allgemeinen bei relativ hohen Temperaturen hohen Biegespannungen ausgesetzt, und sie werden daneben auf Verdrehung beansprucht. Durch wiederholtes Erwärmen und Kühlen entstehen .Wärmespannungen in dem Gußkörper, die zu feinen Rissen und schließlich zu einem Dauerbruch führen können. Auf Grund des Abriebes zwischen Walzenoberfläche und Walzgut während des Walzvorganges ist die Walzenoberfläche einem stetigen Verschleiß unterworfen, so daß aus all diesen Gründen es wünschenswert ist, dem Walzenkörper gegen Druck, Stoß, Temperatur und Verschleiß ausreichende Zähigkeit für die Zeit des Walzens zu geben. Es ist festzuhalten, daß es bislang in der Technik nicht gelungen ist, diese Bedingungen gleichzeitig zu erfüllen.Cast iron rolls are generally exposed to high bending stresses at relatively high temperatures, and they are also subjected to torsion stress. By repeated heating and Cooling arise. Thermal stresses in the cast body, which lead to fine cracks and finally to a Can lead to fatigue failure. Due to the abrasion between the roll surface and the rolling stock during the The rolling process, the roll surface is subject to constant wear, so that for all these reasons it is desirable to give the roll body sufficient toughness against pressure, shock, temperature and wear to give for the time of rolling. It should be noted that so far this has not succeeded in technology is to meet these conditions at the same time.

Es ist festzuhalten, daß die nach dem Verfahren des Hauptpatentes hergestellte Gußeisen-Walze, deren zusätzliche Legierungselemente nach vorliegender Erfindung der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der Erzielung eines feineren Gußgefüges dienen, nahezu die gleiche cheihische Zusammensetzung hat wie die gewöhnlichen Gußeisen-Walzen, daß aber, verglichen mit Stahlguß-Walzen, eine größere Zähigkeit vorhanden ist. Außerdem ist festzustellen, daß die erfindungsgemäß hergestellten Gußeisen-Walzen eine wesentlich höhere Verschleißfestigkeit und eine wesentlich bessere Widerstandskraft gegen Rißbildung aufweisen. Die erfindungsgemäß hergestellten Gußeisen-Walzen sind demzufolge insbesondere dort einsetzbar, wo die Walzenkörper einer hohen Beanspruchung ausgesetzt sind und wo bislang Stahlguß-Walzen zum Einsatz kamen, bei welchen ja bekanntlich zwar eine ausreichende Zähigkeit vorhanden ist, jedoch keine ausreichende Verschleißfestigkeit, bzw. wo sogenannte Adamit-Walzen zum Einsatz kamen, die im Vergleich zu Stahlguß-Walzen eine ausreichend gute Verschleißfestigkeit haben und daher überall dort zum Einsatz kamen, wo große Walzkräfte auszuüben waren. Kommen Formwalzen verhältnismäßig komplizierter Umrißform zum Einsatz, dann sind diese erhöhter Bruchgefahr ausgesetzt, dies trifft insbesondere auf die erwähnten Stahlguß- und Adamit-Walzen zu, vergleichsweise ist diese Bruchgefahr aber bei den erfindungsgemäß hergestellten Walzen wesentlich herabgesetzt, so daß die erfindungsgemäß hergestellten Walzen eine wesentlich längere Lebensdauer haben. It should be noted that the cast iron roller produced by the method of the main patent, their additional alloy elements according to the present invention to improve the mechanical properties and to achieve a finer cast structure serve, almost the same cheihic composition has like the usual cast iron rollers, but that, compared to cast steel rollers, one greater toughness is present. It should also be noted that the cast iron rollers produced according to the invention a much higher wear resistance and a much better resistance have against cracking. The cast iron rollers made according to the invention are therefore particular Can be used where the roller bodies are exposed to high stress and where previously Cast steel rolls were used, which are known to have sufficient toughness is, however, insufficient wear resistance, or where so-called Adamit rolls for Came used that have a sufficiently good wear resistance compared to cast steel rollers and therefore were used wherever large rolling forces had to be exerted. Coming form rollers relatively complicated outline shape used, then these are exposed to increased risk of breakage, this applies in particular to the mentioned cast steel and Adamit rolls, but this risk of breakage is comparative with those manufactured according to the invention Rolls significantly reduced, so that the rolls produced according to the invention have a much longer service life.

Im folgenden werden nunmehr Ausführungsbeispiele gebracht, die in der Praxis durchgeführt wurden:In the following, exemplary embodiments are given that were carried out in practice:

Bei s ρ i e 1 1At s ρ i e 1 1

a) Art der hergestellten Walze:a) Type of roller manufactured:

Trio-Walzwerk zum Vorwalzen von Profilen,Trio rolling mill for roughing profiles,

b) Walzenabmessungen:b) Roll dimensions:

Durchmesser des Walzenkörpers 680 mm,
Länge des Walzenkörpers 1800 mm,
Gesamtlänge der Walze 2760 mm,
Diameter of the roller body 680 mm,
Length of the roller body 1800 mm,
Total length of the roller 2760 mm,

c) Walzengewicht: 6590 kg,c) roller weight: 6590 kg,

d) Umrißform des Gußkörpers:d) Outline shape of the cast body:

Der Gußkörper wjirde in einer 11-t-Octagonal-Metallkokille hergestellt,The cast body would be in an 11 t octagonal metal mold manufactured,

e) Chemische Zusammensetzung in %: e) Chemical composition in% :

s. nachstehende Tabelle 12.see table 12 below.

Tabelletable

Walze
Nr.
roller
No.
CC. SiSi MnMn CrCr MoMon VV NiNi CoCo AlAl TiTi
.1
2
.1
2
1,93
1,91
1.93
1.91
0,64
0,65
0.64
0.65
0,57
0,83
0.57
0.83
1,32
1,29
1.32
1.29
0,26
0,41
0.26
0.41
0,23
0,008
0.23
0.008
1,53
2,27
1.53
2.27
0,03
0,05
0.03
0.05
0,021
0,019
0.021
0.019
0,007
0,008
0.007
0.008

ZrZr PP. : s .- : s .- CuCu AsAs SnSn PbPb ZnZn SbSb BiBi Gesamtsumme
schädlicher Elemente
Total
harmful elements
1
2
1
2
0,1510.151 0,009
0,009
0.009
0.009
0,011
0,008
0.011
0.008
0,028
0,029
0.028
0.029
0,008
0,007
0.008
0.007
0,010
0,007
0.010
0.007
tr.
tr.
tr.
tr.
tr.
• tr.
tr.
• tr.
tr.
tr.
tr.
tr.
tr.
tr.
tr.
tr.
0,066
0,060
0.066
0.060

f) Temperatur der Warmverformung und Schmiedeverhältnis: s. Tabellen.f) Hot working temperature and forging ratio: see tables.

Tabelle 13Table 13

Walze
Nr.
roller
No.
Temperatur
der Warmverformung
temperature
of hot deformation
SchmiedeverhältnisForging ratio
,■-.. 1. :
, , 2 .
, ■ - .. 1 .:
,, 2.
1090 bis 950" C
.1090 bis 950" C
1090 to 950 "C
.1090 to 950 "C
,2,6 S
2,6 S
, 2.6 p
2.6 p

6060

g)'Wärmebehandlung:g) 'Heat treatment:

Halten bei 900" C für 10 Stunden, Luftkühlung, Halten bei 68O0C für 15 Stunden, Luftkühlung, Halten bei 2000C für 15 Stunden, Luftkühlung, h) Mechanische Eigenschaften: s. Tabelle 14.Hold at 900 "C for 10 hours, air cooling, holding at 68O 0 C for 15 hours, air cooling, holding at 200 0 C for 15 hours, air cooling, h) Mechanical properties: s. Table 14.

Tabelle 14Table 14

Walze
Nr.
roller
No.
Zug
festigkeit
(kg/mm1)
train
strength
(kg / mm 1 )
Dehnung
T/o)
strain
T / o)
EinA
schnürunglacing
<%)<%)
Kerb-
schlag-
zähigkeit
(kgm/cm2)
Notch
impact
toughness
(kgm / cm 2 )
Härtehardness
(BHN)(BHN)
1
2
1
2
93,5
95,0
93.5
95.0
7,8
7,7
7.8
7.7
9,2
8,0
9.2
8.0
0,9
0,9
0.9
0.9
302
360
302
360

i) Gesamtwalzleistung: s. Tabelle 15.i) Total rolling capacity: see table 15.

Tabelle 15Table 15

Walze
Nr.
roller
No.
Gesamtleistung
(Hinheitstonne)
Overall performance
(Embarrassment barrel)
1
2
1
2
61,110
68,070
61.110
68,070

IOIO

k) Vergleich zwischen den erfindungsgemäßen Walzen und den bekannten Walzen:k) Comparison between the rolls according to the invention and the known rolls:

Im Vergleich mit gewöhnlichen Sonderstahlguß-Walzen (C: 1,03%, Cr: 0,98%, Mo: 0,30%) wies die Walze Nr. 1 (diese erfindungsgemäß hergestellte Gußeisen-Walze wies Nickel und Kobalt als Legierungselemente auf) eine 3,1 fach höhere Lebensdauer auf, und die Walze Nr. 2In comparison with conventional special cast steel rollers (C: 1.03%, Cr: 0.98%, Mo: 0.30%) had roll no. 1 (this cast iron roll made according to the invention had nickel and Cobalt as alloy elements) has a 3.1 times longer service life, and roller no. 2

(diese erfindungsgemäß hergestellte Gußeisen-Walze wies als Legierungselemente Nickel, Kobalt und Zirkonium auf) wies eine 3,5fach höhere Lebensdauer auf.(This cast iron roller manufactured according to the invention had nickel and cobalt as alloying elements and zirconium) had a 3.5 times longer service life.

Beispiel 2Example 2

a) Art der hergestellten Walze:a) Type of roller manufactured:

Trio-Mittelwalzwerk zum Walzen von Stahlstangen, Trio middle mill for rolling steel bars,

b) Abmessungen der Walzen:b) Dimensions of the rollers:

Durchmesser des Walzenkörpers 330 mm, Länge des Walzenkörpers 1000 mm, Gesamtlänge der Walze 1570 mm,Diameter of the roller body 330 mm, length of the roller body 1000 mm, Total length of the roller 1570 mm,

c) Walzengewicht: 820kg,c) roller weight: 820kg,

d) Umrißform des Gußkörpers:d) Outline shape of the cast body:

Der Gußkörper wurde in einer 5-t-Octagonal-Metallkokille hergestellt,The cast body was in a 5 t octagonal metal mold manufactured,

e) Chemische Zusammensetzung in %: s. Tabelle 16.e) Chemical composition in%: see table 16.

Tabelletable

CC. SiSi MnMn CrCr MoMon VV AlAl TiTi PP. SS. 2,362.36 OJOOJO 0,640.64 1,231.23 0,360.36 0,120.12 0,0350.035 0,0060.006 0,0120.012 0,01 i0.01 i

CuCu AsAs SnSn PbPb ZnZn SbSb BiBi Gesamtsumme
schädlicher Elemente
Total
harmful elements
0,0270.027 0,0100.010 ' 0,008'0.008 tr.tr. tr.tr. tr.tr. tr.tr. 0,0680.068

Temperatur der Warmverformung,und Schmiedeverhältnis: Hot working temperature and forging ratio:

1080 bis 9601C, 4,3 S, '1080 to 960 1 C, 4.3 S, '

g) Wärmebehandlung:g) heat treatment:

Halten bei 9000C für 5 Stunden, Luftkühlung, Halten bei 6801C für 8 Stunden, Luftkühlung, Halten bei 180° C für 5 Stunden, Luftkühlung,Hold at 900 0 C for 5 hours, air cooling, hold at 680 1 C for 8 hours, air cooling, hold at 180 ° C for 5 hours, air cooling,

h) Mechanische Eigenschaften: s. Tabelle 17.h) Mechanical properties: see table 17.

Tabelle 17Table 17

Zugfestigkeit
(kg, mm2)
tensile strenght
(kg, mm 2 )

8/,08 /, 0

Dehnungstrain

3,43.4

Einschnürung
<"■■>
Constriction
<"■■>

2,52.5

Kerbschlagzähigkcit (kgm/cm2)Notched impact strength (kgm / cm 2 )

0,60.6

i) Gesamtwalzleistung: 62,850 t.i) Total rolling capacity: 62.850 t.

5050

Härte (BHN)Hardness (BHN)

321321

k) Vergleich: .k) Comparison:.

Verglichen mit einer gewöhnlichen Walze aus Gußeisen mit Kugelgraphit (C: 3,15%, Si: 1,98%, Mn: 0,60%, Cr: 0,33°/,,, Ni: 0,80%, Mo: 0,35%) wies die erfindungsgemäße Walze eine 2,5fach höhere Lebensdauer auf.Compared with an ordinary roller made of spheroidal graphite cast iron (C: 3.15%, Si: 1.98%, Mn: 0.60%, Cr: 0.33 ° / ,,, Ni: 0.80%, Mo: 0.35%) the roller according to the invention had a 2.5 fold longer service life.

Beispiel 3Example 3

a) Art der hergestellten Walze:a) Type of roller manufactured:

Fertigwalze für Profile.Finishing roller for profiles.

b) Abmessungen der Walze:b) Dimensions of the roller:

Durchmesser des Walzenkörpers 340 mm, Länge des Walzenkörpers 1000 mm, Gesamtlänge der Walze 1570 mm,Diameter of the roller body 340 mm, length of the roller body 1000 mm, Total length of the roller 1570 mm,

c) Walzengewicht: 1040 kg,c) roller weight: 1040 kg,

d) Umrißform des Gußkörpers:d) Outline shape of the cast body:

Der Gußkörper wurde in einer halbgekühlten Kokille, mit einem konusförmigen, verlorenen Kopf gegossen,The cast body was in a semi-cooled mold, with a cone-shaped, lost Head poured,

e) Chemische Zusammensetzung in %: s. Tabelle 18.e) Chemical composition in%: see table 18.

CC. SiSi MnMn CrCr Tabelletable 88th V
I
V
I.
NiNi CoCo AlAl TiTi
Walze
Nr.
roller
No.
3,00
3,21
2,96
3.00
3.21
2.96
0,51
0,54
0,64
0.51
0.54
0.64
0,61
0,61
0,87
0.61
0.61
0.87
1,78
1,02
1,20
1.78
1.02
1.20
MoMon 0,009
0,007
0,13
0.009
0.007
0.13
3,94
0,04
1.63
3.94
0.04
1.63
0.11
0.03
0.11
0.03
0,015
0,028
0.031
0.015
0.028
0.031
0,005
0,055
0.051
0.005
0.055
0.051
1
2
3
1
2
3
0,29
0,36
0,43
0.29
0.36
0.43

PP. 1515th SS. CuCu 1 508 2261,508,226 AsAs SnSn PbPb ZnZn SbSb 1616 BiBi Gesamtsumme
schädlicher Elemente
Total
harmful elements
0,0090.009 0,0080.008 0,0100.010 0,0080.008 0,0080.008 tr.tr. tr.tr. tr.tr. tr.tr. 0,0430.043 0,0100.010 0,0100.010 0,0220.022 0,0080.008 0,0080.008 tr.tr. tr.tr. tr.tr. tr.tr. 0,0580.058 Walzeroller
Nr.No.
0,0080.008 0,0070.007 0,0270.027 0,0070.007 0,0070.007 tr.tr. tr.tr. tr.tr. tr.tr. 0,0560.056
11 Tabelle 18 (Fortsetzung)Table 18 (continued) 22 33

0 Temperatur der Warmverformung und Schmiedeverhältnis: 0 temperature of hot working and forging ratio:

Tabelle 19Table 19

. Walze
Nr. .
. roller
No. .
Temperatur
der Warmverformung
temperature
of hot deformation
SchmiedeverhältnisForging ratio
1
2
3
1
2
3
1080 bis 960 C
1090 bis 980 C
1070 bis 960 C
1080 to 960 C
1090 to 980 C
1070 to 960 C
3,5 S
■ 3,5 S
3,5 S
3.5 p
■ 3.5 p
3.5 p

g) Wärmebehandlung:g) heat treatment:

Halten bei 900'C für 5 Stunden, Luftkühlung, 25 Halten bei 630' C für 10 Stunden, Luftkühlung, Halten bei 180 C für 8 Stunden, Luftkühlung,Hold at 900'C for 5 hours, air cooling, 25 Hold at 630 ° C for 10 hours, air cooling, Hold at 180 ° C for 8 hours, air cooling,

h) Mechanische Eigenschaften:h) Mechanical properties:

Tabelle 20 30Table 20 30

Walze
Nr.
roller
No.
Zug
festigkeit
(kgrnm2)
train
strength
(kgrnm 2 )
Dehnung
(%)
strain
(%)
Ein
schnürung
<%)
A
lacing
<%)
Kerb
schlag
zähigkeit
(kgm/cm2)
Notch
blow
toughness
(kgm / cm 2 )
Härte
(BHN)
hardness
(BHN)
1
2
3
1
2
3
78,3
80,6
81,2
78.3
80.6
81.2
2,9
2,8
2,7
2.9
2.8
2.7
3,9
3,9
3,9
3.9
3.9
3.9
0,7
0,9
0,8
0.7
0.9
0.8
401
375
415
401
375
415

i) Gesamtwalzleistung:i) Total rolling capacity:

Tabelle 21Table 21

Walze Nr.Roller no.

2
3
2
3

Gcsamtwalzleistung (Einheitstonne)Total rolling capacity (unit ton)

30,050 34,320 35,19030,050 34,320 35,190

k) Vergleich:k) comparison:

Verglichen mit gewöhnlichen legierten Grauguß-Walzen (C: 3,02%, Si: 1,45%. Mn: 0,66%, 55 Ni: 1,57%, Cr: 0,85%, Mo: 0,70%) wies die Walze Nr. 1 (diese erfindungsgemäß hergestellte Gußeisen-Walze enthielt als Legierungselemente Nickel und Kobalt) eine 4,8fach höhere Lebensdauer auf, die Walze Nr. 2 (diese erfindungsgemäß hergestellte Gußeisen-Walze enthielt als Legierungselemente Aluminium und Titan) wies eine 5,1 fach höhere Lebensdauer und die Walze Nr. 3 (diese erfindungsgemäß hergestellte Gußeisen-Walze enthielt als Legierungselemente Nickel, Kobalt, Aluminium und Titan) wies eine 5,2fach höhere Lebensdauer auf.Compared with ordinary alloyed gray cast iron rolls (C: 3.02%, Si: 1.45%. Mn: 0.66%, 55 Ni: 1.57%, Cr: 0.85%, Mo: 0.70%) had roller No. 1 (this one produced according to the invention The cast iron roller contained nickel and cobalt as alloying elements and had a 4.8 times longer service life on, the roller no. 2 (this cast iron roller produced according to the invention contained as Alloying elements aluminum and titanium) had a 5.1 times longer service life and the roller No. 3 (this cast iron roller produced according to the invention contained as alloying elements Nickel, cobalt, aluminum and titanium) had a 5.2 times longer service life.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verfahren zum Herstellen von Gußeisen-Warmwalzen mit 1,7 bis 3,8% Kohlenstoff, 0,4 bis 2,5% Silizium, weniger als 1,0% Mangan, weniger als 2,0% Chrom, weniger als 2,0% Molybdän, weniger als 1,0°/0 Vanadium, weniger als 1,0% Wolfram, Rest Eisen, wobei die insgesamt vorhandenen schädlichen Elemente, wie Phosphor, Schwefel, Kupfer, Zinn, Arsen, Blei, Antimon, Wismut und Zink, kleiner als 0,20%, insbesondere kleiner als 0,15%, sind, wobei ein Gußkörper mit einem weißem Roheisen ähnlichen Gefüge auf 5O'C unterhalb der Soliduslinie gebracht und danach bei 900 bis 1125'C geschmiedet wird, worauf in bekannter Weise langsames Kühlen in einem Ofen oder in Sand, Anlassen bei Temperaturen zwischen 750 und 850'C, Abschrecken in Wasser, Abschrecken in öl oder Normalisieren nach einem Halten der Temperatur in einem Bereich zwischen 850 und 950'C, Anlassen bei Temperaturen zwischen 400 und 700'C und zwischen 150 und 250 C sowie die spanabhebende Bearbeitung folgt, nach Patent 1 287 593, dadurch gekennzeichnet; daß die Gußeisenlegierung zusätzlich noch weniger als 5,0% Kobalt und/oder Nickel und/oder eines oder mehrerer der Elemente Aluminium mit weniger als 1,0%, Titan mit weniger als 0,15%, Zirkonium mit weniger als 0,30%, Bor mit weniger als 0,10%, Beryllium mit weniger als 0,20%, Tellur mit weniger als 0,05% und Niobium und Tantal zusammen mit weniger als 0,10% enthält.Process for producing cast iron hot rolls with 1.7 to 3.8% carbon, 0.4 to 2.5% silicon, less than 1.0% manganese, less than 2.0% chromium, less than 2.0% molybdenum, less than 1.0 ° / 0 vanadium, less than 1.0% tungsten, balance iron, wherein the total existing harmful elements, such as phosphorus, sulfur, copper, tin, arsenic, lead, antimony, bismuth and zinc, less than 0.20%, in particular less than 0.15%, a cast body with a structure similar to white pig iron being brought to 50 ° C. below the solidus line and then forged at 900 to 1125 ° C., followed by slow cooling in a known manner in a furnace or in sand, tempering at temperatures between 750 and 850'C, quenching in water, quenching in oil or normalization after maintaining the temperature in a range between 850 and 950'C, tempering at temperatures between 400 and 700'C and between 150 and 250 C as well as machining follows, according to patent 1,287,593, thereby gekening nigns; that the cast iron alloy additionally has less than 5.0% cobalt and / or nickel and / or one or more of the elements aluminum with less than 1.0%, titanium with less than 0.15%, zirconium with less than 0.30% Contains boron less than 0.10%, beryllium less than 0.20%, tellurium less than 0.05%, and niobium and tantalum together with less than 0.10%. Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

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