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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft eine Gußeisenlegierung, die zur Verwendung
als Material für die Walzen beim Warmwalzprozeß geeignet ist. Die erfindungsgemäße
Legierung hat eine extrem hohe Verschleißfestigkeit.
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Im allgemeinen muß die Oberflächenschicht einer beim Warmwalzen verwendeten
Walze sowohl den Anforderungen hinsichtlich der Verschleißfestigkeit als auch der
Hitzerißbildungsbeständigkeit bei hoher Temperatur genügen. Um diesen Anforderungen
zu genügen, werden bislang durch Verbundguß hergestellte Walzen vom Legierungshartgußsystem
oder indefiniertem Legierungshartgußsystem verwendet.
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Das Material ist eine Legierung, die beispielsweise aus 3,3 Gew.%
C, 0,75 Gew.% Si, 0,6 Gew.% Mn, 3,5 Gew.B Ni, 1,6 Gew.% Cr, 0,4 Gew.% Mo und zum
Rest Fe und erschmelzungsbedingten Verunreinigungen besteht. Die Härte der aus dieser
Legierung hergestellten Walze ist höchstens so gering wie 85 Hs.
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Andererseits besteht zum Erhalt einer höheren Walzproduktivität ein
steigendes Bedürfnis an Walzen mit höherer Härte und Verschleißfestigkeit. Die Herstellung
von Walzen mit einer Härte von mehr als 85 Hs durch einen Verbundguß, bei dem die
Oberflächenschicht und der Schaftteil integral gegossen werden, ist aber ziemlich
schwierig durchführbar,was auf einige die Produktion betreffende Gründe und hauptsächlich
die Restspannung zurückzuführen ist. Es ist daher notwendig, eine kombinierte Walzenstruktur
zu verwenden, die dadurch erhalten wird, daß der Oberflächenschichtteil und der
Schaft- bzw. Wellenteil der Walze unabhängig voneinander geformt werden, und daß
die beiden Komponenten sodann durch Schrumpfpassung, wie beispielsweise in der JA-PS
6022/73 beschrieben, oder Verbindung, wie beispielsweise in der JA-PS 3249/72 beschrieben,
zusammengestellt werden.
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Diese kombinierte Walzenstruktur, z.B. die Walzenstruktur, wie sie
durch ein Schrumpfpassen erhalten wird, hat jedoch folgende Nachteile. Die Spannungen
der Schrumpfpassung neigen dazu, den Oberflächenbereich (der nachstehend als "Walzenring"
bezeichnet wird) unter Spannung zu setzen und auszudehnen. Dazu kommt noch, daß
in der inneren Umfangsoberfläche des Walzenrings in der gleichen Richtung wie die
Schrumpfpassungsspannung unter der Anlegung der Walzlast eine Spannung ausgebildet
wird.
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Diese Spannungen treten in den bekannten Verbundwalzen vom Integraltyp
nicht auf. Damit sie diesen Spannungen widerstehen können, müssen die genannten
kombinierten Walzen nicht nur eine hohe Verschleißfestigkeit, sondern auch eine
hohe Zugfestigkeit und hohe Zähigkeit besitzen.
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Eine der bekannten Methoden zur Erhöhung der Härte von Gußeisen besteht
darin, den Kohlenstoff C in Carbide, hauptschlich Fe3Ce umzuwandeln, wie es oftmals
auf dem Gebiet des Hartgusses durchgeführt wird. Die Carbide sind jedoch im Vergleich
zu der Matrix sehr hart, so daß die Härte und damit auch die Verschleißfestigkeit-des
Produkts erhöht wird, wenn der Gehalt der Carbide ansteigt. Die Erhöhung des Carbidgehaltes
verschlechtert jedoch in erheblichem Ausmaß die Festigkeit und die Zähigkeit des
Materials und zwar teilweise, weil die Carbide sehr brüchig und schwach sind, und
teilweise, weil die Carbide in tafelförmiger Form, wenn der Kohlenstoffgehalt hoch
ist, und in einer solchen Form, daß sie den Austenitprimärkristall umgeben, wenn
der Kohlenstoffgehalt niedrig ist, vorliegen.
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In der US-PA 944 514 vom 20. September 1978 und der US-PA 346 399
vom 30. März 1973 werden Gegenstände beschrieben, die aus Stahllegierungen hergestellt
sind, welche Vanadincarbide enthalten. Auf diese Weise wird eine hohe Verschleißfestigkeit
unter Aufrechterhaltung einer genügend
hohen Zähigkeit erhalten.
Diese Gegenstände werden jedoch durch eine pulvermetallurgische Technik hergestellt
und die zitierten Patentanmeldungen haben daher mit der Verwendung von Gußlegierungen,
die erfindungsgemäß vorgesehen ist, nichts zu tun.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Gußeisenlegierung zur Verfügung
zu stellen, die dazu im Stande ist, die oben beschriebenen Probleme des Standes
der Technik zu überwinden.
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Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. Gegenstand der Erfindung
ist daher eine verschleiß feste Gußeisenlegierung zur Verwendung als Material für
Walzen beim Warmwalzen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie, auf das Gewicht
bezogen, im wesentlichen aus 2,4 bis 3,5% C, 0,5 bis 1,3% Si, 0,3 bis 0,88 Mn, nicht
mehr als 3% Ni, 2 bis 7% Cr, 2 bis 9% Mo, nicht mehr als 10% W, 6 bis 14% V, nicht
mehr als 4% Co und zum Rest Fe und erschmelzungsbedingten Verunreinigungen besteht.
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Erfindungsgemäß werden, da die Eisenlegierung die oben angegebene
spezielle Zusammensetzung hat, die Carbide des Vanadins (VC oder V4C3, die hierin
als "VC" bezeichnet werden) direkt aus der Metallschmelze ausgefällt und hierauf
fällt der Austenit in einer solchen Weise aus, daß der das VC umgibt. Das so ausgefällte
Primär-VC mit klümpchenartiger Form hat im Vergleich zu anderen Carbiden eine erheblich
geringere Neigung zur Verschlechterung der Festigkeit des Materials. Es ist daher
möglich, ein Gußprodukt mit einem großen VC-Gehalt zu erhalten, um dem Erfordernis
der hohen Festigkeit zu genügen, ohne daß eine zusätzliche Heißbearbeitung, wie
bislang, durchgeführt werden muß. Das VC hat eine Härte von etwa Hv 2 800, die im
Vergleich zu der Härte anderer Carbide, wie M3C, M6C, M7C, M23C6, sehr hoch ist.
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Letztere haben eine Härte, die im allgemeinen zwischen 1300
und
1 800 liegt. Diese trägt daher erheblich zu der Verbesserung der Verschleißfestigkeit
bei. Es ist möglich, den Effekt der Zugabe von VC zu verstärken, indem man die Austenitzusammensetzung
zu einem Gefüge umwandelt, das dazu im Stande ist, eine genügende Hochtemperaturfestigkeit
durch eine Wärmebehandlung, wie ein Härten und Vergüten, aufrechtzuerhalten.
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Zur erfindungsgemäßen Herstellung eines Gußwalzenmaterials wird eine
Metallschmelze mit einer Zusammensetzung von,auf das Gewicht bezogen, 2,4 bis 3,5%
C, 0,5 bis 1,3% Si, 0,3 bis 0,82 Mn, 0 bis 3% Ni, 2 bis 7t Cr, 2 bis 9% Mo, 0 bis
10E W, 6 bis 14% V, 0 bis 4% Co, Rest Fe und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen,
hergestellt. Nach der Verfestigung und der Abkühlung wird ein Anlassen bzw. Glühen
(Diffusionsanlassen bzw. -gldhen, wenn erforderlich) und eine spanabhebende mechanische
Rohbearbeitung durchgeführt, wobei ein bestimmter Fertigstellungsspielraum zurückbleibt.
Die so gebildete Gußlegierung zeigt eine Härte von Hs 50 im angelassenen Zustand,
so daß die spanabheben de Bearbeitung leicht durchgeführt werden kann. Danach werden
ein Härten und ein Tempern durchgeführt, um die gewünschte Härte von Hs 80 bis 95
zu erhalten. Das Härten wird in der Weise durchgeführt, daß das Walzenelement gewöhnlich
auf eine Temperatur von 1 000 bis 1 1000C erhitzt und sodann durch Luft abgekühlt
wird, obgleich auch ein anderes Kühlmedium verwendet werden kann.
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Erfindungsgemäß kann das gegossene Walzenelement mit verhältnismäßig
niedrigen Kosten hergestellt werden und zwar teilweise deswegen, weil es in einfacher
Weise durch Gie-Ben, Wärmebehandlung und Schneiden hergestellt werden kann, ohne
daß eine spezielle Heißbearbeitung, wie ein Schmieden, Heißstampfen ododgl. notwendig
ist, und teilweise, weil aufgrund der verhältnismäßig niedrigen Härtungstemperatur
von 1 000 bis 1 1000C kein spezieller Ofen, wie ein Salzbadofen, erforderlich ist.
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Zur Herstellung einer Warmwalz-Walze unter Verwendung des erfindungsgemäß
durch Gießen hergestellten Walzenrohlings wird der durch Gießen hergestellte Walzenrohling
einer Endfertigstellungsbehandlung unterworfen und an einer gesondert hergestellten
Welle bzw. einem Schaft nach einem bekannten Verfahren, wie es beispielsweise in
der JA-OS 76 951/78 beschrieben ist, befestigt.
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Nachstehend werden die Funktionen der Komponenten, die die erfindungsgemäße
Legierung bilden, sowie die bevorzugten Gehaltbereiche dieser Komponenten näher
erläutert.
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V ist ein wesentliches Element zum Erhalt von VC mit hoher Härte.
Zum Erhalt einer Ausfällung des Primärkristalls VC sind etwa 5 Gew.% V bei Anwesenheit
der weiteren, nachstehend angegebenen Elemente notwendig. Unter Berücksichtigung
irgendwelcher Schwankungen oder Segregationserscheinungen wird es jedoch bevorzugt,
mindestens 6 Gew.% V zuzusetzen, um eine genügende Ausfällung des Primär-VC zu gewährleisten.
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Eine Erhöhung des V-Gehalts erhöht entsprechend den VC-Gehalt, wodurch
eine höhere Verschleißbeständigkeit erhalten wird, jedoch die Bearbeitbarkeit in
unerwünschter Weise verschlechtert wird. Die Verminderung der Bearbeitbarkeit ist
ziemlich nachteilig, wenn man berücksichtigt, daß die Walze nach dem Gebrauch über
einen bestimmten Zeitraum abgeschliffen oder geschnitten werden muß, um irgendwelche
Deformationen zu korrigieren, die während des Walzens entstanden sind. Diese Maßnahmen
werden deswegen durchgeführt, um den wiederholten Gebrauch zu gestatten. V-Gehalte
über 14 Gew.% werden nicht bevorzugt, da derart große V-Gehalte den Bereich, der
durch VC eingenommen wird, auf über etwa 40% erhöhen, wodurch es schwierig gemacht
wird, die Walzengestalt durch Drehen zu korrigieren. In diesem Fall ist es notwendig,
spezielle Arbeiten, beispielsweise eine elektrische Entladungsbearbeitung oder einen
elektrolytischen Prozeß, anzuwenden.
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V ist ein Element mit einem extrem hohen Schmelzpunkt. Eine Erhöhung
des V-Gehalts erhöht daher den Schmelzpunkt der Legierung. Um es zu ermöglichen,
gesunde Gießgegenstände bei einer Gießtemperatur herzustellen, die unterhalb der
Temperatur liegt, die durch Öfen aus üblichem Material erhalten werden kann, d.h.
bei einer Temperatur von höchstens 1 7000C, wird es nicht bevorzugt, den V-Gehalt
über etwa 142 zu erhöhen.
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C bildet das VC in Kombination mit dem oben erwähnten V und bildet
zusammengesetzte Carbide in Kombination mit anderen Elementen, wie Cr, W, Mo, Fe,
Mn und dgl. Weiterhin bildet C eine feste Lösung in der Matrix, wodurch die Matrix
verfestigt wird. Wenn der C-Gehalt zu niedrig ist, dann ist es notwendig, eine große
Menge von V zuzusetzen, um eine Ausfällung des PV-PrimErkristalls zu erhalten. Da
weiter hin ein großer Teil des zu C bei der Bildung des VC verbraucht wird, geht
nur ein kleiner Teil in der Matrix in feste Ldsung, wodurch die Festigkeit der Matrix
in unerwünschter Weise erniedrigt wird. Um eine genügend große Menge von C in der
Matrix zu konservieren, ist es zweckmäßig, der folgenden Bedingung bzw. Bemessungsregel
im Zusammensetzungsbereich der erfindungsgemäßen verschleißfesten Gußeisenlegierung
zu genügen: C # 0,7 + 0,18 x V (Gew. %) Von diesem Standpunkt aus wird die Untergrenze
des C-Gehalts auf einen Wert von 224t herabgezogen. Die Menge der zusammengesetzten
Carbide wird erhöht, wenn der C-Gehalt ansteigt. Diese zusammengesetzten Carbide
sind weicher als VC, aber härter als die Matrix, so daß sie wirksam zu einer Verbesserung
der Verschleißfestigkeit beitragen. Jedoch werden so große Gehalte dieser zusammengesetzten
Carbide nicht bevorzugt, da diese zusammengesetzten Carbide dazu neigen,als Eutektikum
in den Austenit-Korngrenzen auszufallen. Die
Obergrenze des C-Gehalts
ist daher auf etwa 3,5 Gew.% festgesetzt.
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W ist ein Element, das der Matrix eine Beständigkeit gegenüber einem
Erweichen verleiht, und es ist dazu wirksam, der Matrix eine Temperungshärtung und
eine Hochtemperaturhärte zu verleihen. Zur vollständigen Erzielung der Effekte des
W ist es notwendig, die Härtungstemperatur zu erhöhen. Bei der erfindungsgemäßen
verschleißfesten Guß legierung sind eine Ausfällung von zusammengesetzten Carbiden
mit niedrigem Schmelzpunkt in den Korngrenzen des Austenitprimärkristalls und auch
eine Segregation der Verbindungen mit niedrigem Schmelzpunkt, wie von Verunreinigungen,
wie S, P und dgl., unvermeidbar, weil es sich bei der erfindungsgemäßen verschleißfesten
Guß legierung um eine Legierung vom Gußeisensystem mit hohem Kohlenstoffgehalt handelt.
Wenn daher die Härtungstemperatur erhöht wird, wird in unerwünschter Weise ein Teil
der Verbindungen mit niedrigem Schmelzpunkt geschmolzen, wodurch Defekte in Form
von Hohlräumen bewirkt werden. Von diesem Gesichtspunkt her ist es nicht zulässig,
die Härtungstemperatur auf über 1 100"C zu erhöhen. Bei niedriger Härtungstemperatur
wird der Effekt der Erhöhung der Härte der Matrix selbst dann gesättigt, wenn der
W-Gehalt auf über 7 Gew.% erhöht wird. Das W dient jedoch als Ersatz für einen Teil
des V in dem VC-Primärkristall, wodurch das spezifische Gewicht von VC erhöht wird
und in wirksamer Weise ein Aufschwimmen und eine Segregation des VC während der
Verfestigung des Metalls verhindert wird. Die Zugabe von W in einer geeigneten Menge
wird daher bevorzugt und zwar insbesondere dann, wenn der Gußkörper große Dimensionen
hat. Irgendwelche überschüssigen W-Gehalte fördern jedoch in unerwünschter Weise
die Ausfällung von eutektischen Carbiden in den Austenitkorngrenzen, wodurch die
Zähigkeit vermindert wird. Von diesem Gesichtspunkt her wird daher die Obergrenze
des W-Gehalts auf 10 Gew.% festgesetzt. Teilweise, weil der Effekt des W
zur
Erhöhung der Härte und der Verschleißfestigkeit bis zu einem gewissen Ausmaß durch
eine geeignete Menge von Mo erhältlich ist und teilweise, weil bei kleindimensionierten
Gußkörpern nicht die Befürchtung besteht, daß VC oben aufschwimmt, kann die Untergrenze
des W-Gehalts 0 (Null) Gew.% sein.
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Mo ist ein Element, das im wesentlichen die gleichen Effekte, wie
oben bei W erläutert, mit sich bringt. Wenn die Härtungstemperatur niedrig ist,
dann zeigt das Mo einen grö-Oberen Effekt zur Erhöhung der Härtbarkeit der Matrix
als W.
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Die erfindungsgemäße verschleißfeste Gußlegierung ist zur Verwendung
als Material für das Warmwalzen vorgesehen.
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Selbst die kleinste Walze, die zum Walzen von Drähten verwendet wird,
hat eine Größe, die erheblich höher ist als diejenige der Werkzeuge aus Hochgeschwindigkeits-Werkzeugstahl.
Weiterhin wird das erfindungsgemäße Walzenmaterial durch Gießen hergestellt. Bei
Produkten aus erfindungsgemä-Bem Legierungsmaterial liegen daher in unvermeidbarer
Weise im Vergleich zu geschmiedeten Produkten lokale brüchig Phasen vor. Bei der
erfindungsgemäßen Gußlegierung besteht daher die Gefahr einer Kühlrißbildung, wenn
das Märten intensiv durchgeführt wird, beispielsweise durch ein Abschrecken mit
Öl, Abschrecken mit Wasser od.dgl. Von diesem Gesichtspunkt her ist es notwendig,
eine sog. Halbkühlzeitperiode von 10 bis 45 min. bei der Rate beizubehalten, bei
der der Gegenstand eine Temperatur erreicht, die zwischen der Härtungstemperatur
und der Raumtemperatur liegt. Um einen genügenden Härtungseffekt und eine Beständigkeit
der Matrix gegenüber einem Erweichen selbst bei einem derart mäßigen Abkühlen zu
erreichen, wird der Mo-Gehalt auf mindestens 2 Gew.% angesetzt. Eine Erhöhung des
Mo-Gehalts erhöht jedoch die Ausfällungsneigung von flokkenartigen, eutektischen
Carbiden in den Korngrenzen der Austenitprimärkristalle, die ähnlich ist, wie sie
im Zusammenhang mit C erläutert wurde, selbst dann, wenn die C- und
V-Gehalte
unverändert sind. Die Obergrenze des Mo-Gehalts wird daher auf einen Wert von 9
Gew.% herabgesetzt.
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Ni wird im allgemeinen als ein Element angesehen, das in unerwünschter
Weise die Härtungscharakteristik in Heiß-Werkzeugstählen, insbesondere in Hochgeschwindigkeits-Werkzeugstählen,
instabilisiert. Dieses Element verbessert jedoch in erheblicher Weise die Härtbarkeit
der Matrix. Die Zugabe von Ni wird daher eher bevorzugt, um einen höheren Härtungseffekt
beim Gießen von Gegenständen mit großen Dimensionen und bei einer Härtung mit geringer
Geschwindigkeit, wie es im Fall von Walzen erfolgt, bevorzugt. Der Härtungseffekt
wird genügend verbessert, ohne daß er von einer erheblichen Verminderung der Beständigkeit
gegenüber einem Erweichen begleitet wird, indem man bis zu 3 Gcw.E Ni zusetzt. Da
die Zugabe von überschüssigen Mengen von Ni den IIArtungseffekt instabil macht,
wird der Ni-Gehalt in geeigneter Weise entsprechend der Notwendigkeit für die Einstellung
der Härte innerhalb des Bereichs von nicht mehr als 3 Gew.% eingestellt.
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Eine Zugabe von bis zu 4 Gew.% Co ist wirksam, da sie die Beständigkeit
gegenüber einem Erweichen zum Zeitpunkt des Temperns erhöht und den Grad der festen
Auflösung der Carbide in der Matrix fördert, wodurch die Sekundärhärtung verstärkt
wird. Jedoch verschlechtert die Zugabe von über.-schüssigen Mengen von Co die Härtbarkeit,
und es ist in diesem Fall schwierig, eine genügend hohe Härte zu erhalten, wie sie
für das Walzenmaterial, das Gegenstand der Erfindung ist, erforderlich ist. Erfindungsgemäß
wird daher die Zugabe von bis zu 4 Gew.% Co zugelassen und zwar insbesondere in
dem Fall, daß speziell eine hohe Beständigkeit gegenüber einem Erweichen, d.h. eine
Hochtemperaturverschleißfestigkeit, erforderlich ist.
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Cr ist ein Element, das die Härtbarkeit der Matrix verbessert, während
die Temperungshärtung und die Hochtemperaturhärte des Materials erhöht wird. Der
Effekt der Zugabe von Cr wird nicht realisiert, wenn der Cr-Gehalt kleiner als 2
Gew.% ist, und er wird gesättigt, wenn der Cr-Gehalt über 7 Gew.% hinaus erhöht
wird.
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Si ist ein Element, das die Oxidation des V und Mo im Verlauf des
Schmelzens verhindert und die Fließfähigkeit der Metallschmelze während des Gießens
verbessert. Zum Erhalt solcher Effekte reicht eine Zugabe von 0,5 Gew.% oder mehr
Si aus. Vorzugsweise geht aber der Si-Gehalt nicht über 1,3 Ge.% hinaus, da der
Si-Gehalt die Festigkeit der Matrix vermindert und die lokale Bildung von VC in
Form eines Eutektikums gestatten kann.
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Mn dient dazu, die Oxidation von Elementen in der Metallschmelze zu
verhindern und das mit dem Material und dem Ofenmaterial eingeführte schädliche
S zu fixieren, indem es in MnS umgewandelt wird. Die Zugabe von M in einer Menge
zwischen 0,3 und 0,8 Gew.%, d. he den Bereich, der geeigneterweise bei üblichem
Gußeisen angewendet wird, wird daher bevorzugt Die Erfindung wird anhand der beigefügten
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Mikrofotografie (100fache Vergrößerung)
eines Walzenrings, der aus einer erfindungsgemäßen verschleißfesten Gußeisenlegierung
gegossen ist, wobei die weißen Klümpchen das VC darstellen, während die Flocken
und die dunklen Teile zusammengesetzte Carbide bzw. die Matrix sind, Fig. 2 eine
Querschnittsansicht einer kombinierten Walze mit einem Walzring, der aus einer erfindungsgemäßen
Gußlegierung hergestellt worden ist, und
Fig. 3 eine Vorderaufrißansicht
eines wesentlichen Teils einer Walze mit einem Kaliber.
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Beispiel 1 Ein hohler, zylindrischer Rohling für einen Walzring wurde
hergestellt, indem eine Metallschmelze der folgenden Zusammensetzung bei einer Gießtemperatur
von 1 6000C gegossen wurde: 3,1 Gew.% C, 0,9 Gew.% Si, 0,45 Gew.% Mn, 3,9 Gew.%
Cr, 6,5 Gew.% Mo, 6 Gew.% W, 9,3 Gew.% V, 1,4 Gew. Co und zum Rest Fe und erschmelzungsbedingte
Verunreinigungen.Die beim Gießen verwendete Form war eine hohle, zylindrische C02-Form
mit einem Außendurchmesser von 300 mm, einem Innendurchmesser von 185 mm und einer
Länge von 250 mm. Das Gießen wurde vorgenommen, während die Form in aufrechter Stellung
gehalten wurde. Der gegossene Rohling wurde grob spanabhebend bearbeitet und sodann
einem Anlassen bzw. Glühen unterworfen, das die Stufen eines 5-stündigen Haltens
bei 850"C und des Abkühlens in dem Ofen umfaßte. Sodann wurde eine Härtung mit den
Stufen durchgeführt, daß 5 h im Vakuum bei 1 0500C gehalten wurde und sodann durch
Aufblasen von Luft abgekühlt wurde. Das Abkühlen wurde durchgeführt, um die Halbtemperaturzeit
von 15 min. zu erhalten.
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Sodann wurde der Rohling drei Temperungszyklen unterworfen, wobei
bei jedem Zyklus der Rohling 2 h bei 5400C gehalten wurde und hierauf in der Atmosphäre
belassen wurde. Der Rohling wurde sodann zu einem Walzenring 1 mit einem AuBendurchmesser
D1 von 285 mm, einem Innendurchmesser D2 von 200 mm und einer Länge L von 200 mm
fertiggestellt. Dieser Walzring wurde auf eine Walzenwelle 2 mit einem Außendurchmesser
von 200 mm durch Schrumpfen aufgepaßt. Ein aus CrMo-Stahl hergestellter Ring 3 wurde
auf jedes Ende des Walzrings 1 aufgepaßt, wodurch die Zusammenstellung der kombinierten
verschleißfesten Walze für das Warmwalzen beendigt wurde. Der Walzenring 1, der
aus der erfindungsgemä-Ben Gußeisenlegierung hergestellt worden war, zeigte eine
Härte zwischen 87 HsC und 88 HsC.
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Beispiel 2 Ein Walzenring 1 wurde, wie in Beispiel 1, aus einem Rohling
hergestellt, der aus einer Metallschmelze mit folgender Zusammensetzung gegossen
worden war: 2,7 Gew.% C, 1,0 Gew.3 Si, 0,43 Gew. Mn, 4,0 Gew.% Cr, 7,0 Gew.% Moa
4 Gew.% W, 8,0 Gew.% V, 2,6 Gew.% Co und zum Rest Fe und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen.
Mit diesem Walzenring 1 wurde eine kombinierte verschleißfeste Walze für das Warmwalzen,
wie in Beispiel 1, hergestellt. Diese Walze zeigte eine Härte im Bereich von 84
HsC und 85 HsC.
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Mit der verschleißfesten Walze wurde eine Reihe von Tests durchgeführt,
wobei die Walzenringe der Beispiele 1 und 2 verwendet wurden. Die Einzelheiten der
Tests und ihre Er gebnisse werden nachstehend beschrieben.
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Der Test Nr. 1 wurde mit einem Paar kombinierter Walen 5 durchgeführt,
die jeweils einen Walzenring aus dem gleichen Material wie in Beispiel 1 hatten
und die an ihrer Umfangsoberfläche mit Kalibern 4 für das Walzen von Drähten versehen
waren. Fig. 5 zeigt einen Teil dieser Walze.
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Es wurde ein Walzen mit diesem Paar von Walzen im Fertigstellungsstand
durchgeführt. Die gewalzte Menge (Tonnen) pro Kaliber und das Ausmaß des Verschleisses
des Kalibers Wurden gemessen und die erhaltenen Ergebnisse in der Tabelle zusammengestellt
Beim Test Mr. 2 wurden als Walzen des Fertigstellungsstandes ein Paar Walzen verwendet,
die Walzenringe, erhalten in Beispiel 2, aufweisen. Die Menge (Tonnen) des gewalzten
Materials pro Kaliber und das Ausmaß des Verschleisses des Kalibers sind in der
gleichen Tabelle angegeben.
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Die Bezeichnung "Menge von gewalztem Material pro Kaliber" soll diejenige
Menge des Drahtmaterials angeben7 die von einem Kaliber bis zu dem Punkt gewalzt
worden war, wo der
Kaliber praktisch nicht mehr verwendbar war,
was auf eine durch den Verschleiß bedingte Veränderung des Querschnitts zurückzuführen
war. Der "VerschleiB des Kalibers" ist der Wert, der erhalten wird, wenn man den
Durchmesser des verschleißten Teils d2 (vgl. Fig. 3) vom ursprünglichen Durchmesser
d1 abzieht.
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Zu Vergleichszwecken wurden die gleichen Tests bei den gleichen Testbedingungen,
wie in den Tests Nr. 1 und 2, mit Walzen durchgeführt, deren Walzenringe aus einer
herkömmlichen Gußeisenlegierung, bestehend aus 3,3 Gew.% C, 0,75 Gew.% SiO, 0,6
Gew.% Mn, 3,5 Gew.% Ni, 1,6 Gew.% Cr, 0,4 Gew.% Mo und zum Rest Fe und Verunreinigungen,
gegossen worden waren. Die Ergebnisse dieses Versuchs sind gleichfalls in der Tabelle
gezeigt.
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Tabelle
| Außen- Verwen- Material der Gewalzte Verschl. Gewalzte Verhältnis
zu |
| Test durch- dungs- Walze Menge pro des Kali- Tonnen/Ka- d.
Walze nach |
| Nr. messer zweck d. Kaliber bers liber-Ver- d. Stand der |
| Walze Walze schleiß Technik |
| mm Fertig- Walzenring des Tonnen mm mm |
| 1 285 stellung Beispiels 1 60 0,15 400 6,7 |
| Draht |
| Walzenring nach |
| dem Stand der 30 0,43 60 1 |
| Technik |
| mm Vor der Walzenring des |
| 2 285 Fertig- Beispiels 2 60 0,20 300 5,5 |
| stellg.d. |
| Drahtes Walzenring nach |
| dem Stand der 30 0,55 55 1 |
| Technik |
Es wird ersichtlich, daß es erfindungsgemäß möglich ist, eine
verschleißfeste Gußeisenlegierung für zum Warmwalzen bestimmte Walzen herzustellen,
die eine erheblich bessere Verschleißfestigkeit hat, als herkömmliche Materialien.Obgleich
das erfindungsgemäße Material speziell für das Gie-Ben vorgesehen ist, kann ein
aus dem erfindungsgemäßen Material gegossener Gegenstand auch einem Schmieden als
Nachbehandlung nach dem Gießen unterworfen werden.
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Ende der Beschreibung.
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L e e r s e i t e