RU2221071C2 - Способ получения и обработки легированного литейного материала, литейный материал для рабочей части валков и комбинированный валок - Google Patents
Способ получения и обработки легированного литейного материала, литейный материал для рабочей части валков и комбинированный валок Download PDFInfo
- Publication number
- RU2221071C2 RU2221071C2 RU2001131418A RU2001131418A RU2221071C2 RU 2221071 C2 RU2221071 C2 RU 2221071C2 RU 2001131418 A RU2001131418 A RU 2001131418A RU 2001131418 A RU2001131418 A RU 2001131418A RU 2221071 C2 RU2221071 C2 RU 2221071C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mainly
- vol
- vanadium
- graphite
- roll
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
- C22C37/04—Cast-iron alloys containing spheroidal graphite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D5/00—Heat treatments of cast-iron
- C21D5/04—Heat treatments of cast-iron of white cast-iron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
- C22C37/06—Cast-iron alloys containing chromium
- C22C37/08—Cast-iron alloys containing chromium with nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
- C22C37/10—Cast-iron alloys containing aluminium or silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/003—Cementite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/006—Graphite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/008—Martensite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/38—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for roll bodies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12771—Transition metal-base component
- Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
- Y10T428/12951—Fe-base component
- Y10T428/12958—Next to Fe-base component
Abstract
Изобретение относится к металлургии, в частности к способу изготовления легированного материала для комбинированных валков широкополосовых прокатных станов и толстополосовых прокатных станов. В способе получают расплав со следующим химическим составом, мас. %: 2,0-3,5 углерода, 1,0-2,0 кремния, 0,5-2,0 марганца, 1,0-3,0 хрома, 3,5-4,9 никеля, 0,2-2,9 молибдена, остальное железо и примеси. Добавляют более 0,5 мас.% ванадия в количестве до 5,9 мас. %, растворяют в нем и регулируют состав расплава путем легирования за счет установления концентраций углерода и кремния в присутствии никеля, а сумму активностей карбидообразующих элементов регулируют с возможностью образования при его затвердевании микроструктуры, содержащей 1,0-3,0 об.% графита, с условием, чтобы на 1 мм2 площади наблюдения металлографического шлифа приходилось более 20, однако менее 100 графитовых частиц, а остаток состоял, в основном, из мартенсита, 8-35 об.% эвтектических карбидов и по меньшей мере 1 об. % тонкодисперсных карбидов ванадия. После чего расплав заливают в форму и дают затвердеть. Полученный валок подвергают термообработке. Рабочая часть или рубашка комбинированного валка имеет толщину 10-150 мм. Материал рубашки имеет структуру, состоящую из 1,0-2,5 об.% графита в тонкодисперсном виде с числом частиц более 20 на 1 мм2 площади металлографического шлифа, 8-35 об.% эвтектических карбидов и 1-20 об.% карбида ванадия в равномерном распределении, остальное мартенсит и обусловленные примесями или технологией изготовления компоненты, и твердость 70-90 единиц по Шору. Изобретение позволяет усовершенствовать способ, посредством которого материал рабочей части комбинированных валков имеет меньшую склонность к прилипанию прокатываемого материала и обладает постоянной высокой стойкостью к истиранию по всей толщине используемой зоны, а литейный материал при этом содержит мелкодисперсные и однородно распределенные выделения графита с малой объемной долей и особые карбиды с малым диаметром зерен, за счет чего рабочая поверхность комбинированного валка имеет неизменные свойства и уменьшается опасность отслаивания и образования трещин на ней. 3 с. и 27 з.п.ф-лы, 1 табл., 4 ил.
Description
Изобретение относится к способу получения легированного литейного материала, в частности материала для неопределенных валков, содержащего элементы углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, при необходимости другие элементы 5-й группы Периодической системы, алюминий, остальное железо и обусловленные процессом получения примеси.
Далее изобретение относится к литейному материалу, содержащему приведенные выше элементы.
Кроме того, изобретение относится также к комбинированному неопределенному валку, в частности к рабочему валку для пластической деформации полосовой стали, состоящему из рабочей части или рубашки, образованной литейным сплавом с небольшой склонностью к сцеплению или сварке прокатываемого материала, и из вязкопрочной внутренней части из низколегированного чугуна, в частности чугуна с шаровидным графитом.
Инструменты или детали машин, которые при их использовании подвержены большому числу разного рода нагрузок, требуют особых свойств. Исходя из этого следует в отношении экономичного изготовления и срока службы при практической эксплуатации деталей выбирать наиболее подходящие материалы и способы изготовления.
Детали, используемые при изменяющихся температурах выше комнатной температуры, в частности для горячей пластической деформации заготовок, выполнены во многих случаях из литейных материалов. За счет подобного выбора материала можно оптимальным образом, в основном, уменьшить коробление вследствие локально разных температур, повысить экономичность изготовления деталей и в значительной степени согласовать свойства материала с нагрузками.
Рабочие валки для горячей прокатки стали, например валки в листовых широкополосовых станах горячей прокатки, в частности в клетях Стеккеля и в чистовых клетях, подвержены, с одной стороны, высоким механическим и тепловым нагрузкам и, с другой стороны, должны иметь, по возможности, небольшую склонность к склеиванию и свариванию с прокатываемым материалом. Чем тоньше прокатывается горячая полоса, тем выше становятся удельные давления между рабочим валком и прокатываемым материалом, что существенно усиливает тенденцию сцепления полосы с поверхностью валка, чему способствуют низкие конечные температуры прокатки в последних клетях. Это склеивание, сваривание поверхности валка с полосой может привести к вырыву материала из полосы, что само по себе, а также в сочетании с валком может привести к дальнейшим дефектам прокатки, а это часто неизбежно ведет к ухудшению качества горячей полосы.
Известно, что для удовлетворения требований в отношении уменьшения трения и растворе валков и склонности к сцеплению полосы с поверхностью валка, а также для повышения сопротивления к отслаиваниям и повреждениям материала в результате термошока в рабочей части валков в последних клетях полосового горячепрокатного стана применяют неопределенный литейный материал.
Неопределенное качество определяется тремя существенно различными структурными составными частями, которые образуются в литье, а именно из графита, карбидов и сталеподобной матрицы. Только матрица может быть существенно изменена за счет термообработки. Качество неопределенных валков или сплав образует в структуре при быстром затвердевании много карбида и мало графита, а при меньшей скорости затвердевания условия обратные, т.е. образуется меньше карбида и больше графита. Следствием этого является то, что быстро затвердевший материал тверже, а медленно затвердевший - мягче. У неопределенного валка это сказывается таким образом, что по мере удаления от поверхности отливки доля карбидов уменьшается, доля графита увеличивается, а твердость также становится меньше. Поскольку в этом случае не наблюдается определенного скачка твердости, это качество называется "неопределенным".
Выделения графита могут, однако, уменьшить твердость и, в частности, ухудшить износостойкость материала, так что для уменьшения этого недостатка микроструктура должна дополнительно содержать твердые карбида.
Специалисту известно, что с помощью мероприятий техники легирования можно получить литую структуру с графитовыми частицами и карбидами, причем следует согласовать между собой содержание способствующих образованию графита элементов, в основном, никеля и кремния, концентрацию карбидообразователей, в основном, хрома и молибдена в небольших количествах, и содержание углерода в расплаве, а также следует учитывать их взаимодействие при затвердевании.
Неопределенные валки имеют согласно уровню техники следующий состав в мас. %: углерод 2,6-3,6, кремний 0,6-1,1, марганец 0,6-1,0, хром 1,5-2,1, никель 4,1-4,6, молибден 0,3-0,5, остальное железо, сопутствующие элементы и примеси. Структура рабочего тела или рубашки комбинированного валка состоит, в основном, из бейнитной и/или мартенситной матрицы с долями эвтектических карбидов 28-40 об. % и графита 1,3-2,2 об.%, причем на 1 мм2 площади шлифа приходится 5-20 графитовых частиц.
Для улучшения потребительских свойств неопределенных валков, в частности повышения их сопротивления износу в рабочей части, уже предпринимались попытки (PCT/GB 93/02380) ввода в предусмотренный для этого расплав преимущественно карбидных частиц более высокой твердости с поверхностным покрытием. Специалисту известно, что высокотвердые карбида в небольшой доле в большей степени повышают износостойкость материала, чем повышение количества важных для качества карбидов небольшой твердости. При изготовлении валка или его рубашки из подобного расплава способом центробежного литья из-за разной удельной массы расплава и карбидных частиц и вследствие центробежной силы могут образоваться нежелательные явления зейгерования и неоднородности. Далее изменение расплава может нарушить образование необходимого графита.
В PCT/OS 96/09181 было предложено ввести в расплав с уравновешенным составом для неопределенных валков 0,3-6,0 мас.% ниобия и стехиометрически повысить содержание углерода в соответствии с образующимся карбидом ниобия. В результате этого процесса повышаются, правда, доля карбида и сопротивление материала износу, однако повышенные содержания ниобия могут привести к первичному образованию карбидов, что может вызвать укрупнение зерен карбида и графитовых частиц.
При центробежном литье рабочей части неопределенного валка сплав в кокиле во время затвердевания подвержен высокой центробежной нагрузке, например в диапазоне 80-180 G. Поскольку образованные первично в расплаве монокарбиды ванадия имеют меньшую плотность, а карбиды ниобия имеют более высокую плотность, чем монокарбиды жидкого металла, могут возникнуть явления зейгерования или расслоения. Во избежание подобного зейгерования уже предлагалось (US 5738734) легировать расплав ванадием и ниобием в равной мере таким образом, чтобы образующиеся при затвердевании монокарбиды были смешанными карбидами (VNb)C и, в основном, имели одинаковую с расплавом плотность. Из-за максимально высоких содержаний образующих монокарбид элементов до 17 мас.% согласно этой публикации необходимо установить также концентрацию углерода в соответствии с известными взаимосвязями. Подобный сплав может иметь, однако, неблагоприятную затвердевшую структуру с локальными расслоениями и крупными графитовыми частицами, что, с одной стороны, уже через небольшое время использования ухудшает качество поверхности валка и, с другой стороны, усиливает склонность к прилипанию прокатываемого материала.
Исходя из уровня техники в основе изобретения лежит задача создания нового усовершенствованного способа, посредством которого материал рабочей части неопределенных валков имеет существенно меньшую склонность к прилипанию или привариванию прокатываемого материала и обладает постоянно высокой стойкостью к истиранию по всей толщине используемой зоны.
Далее изобретение ставит своей целью создание литейного материала, который содержал бы мелкодисперсно и однородно распределенные выделения графита с малой объемной долей и так же равномерно распределенные в основном материале особые карбиды с малым диаметром зерен, а также имел при сошлифовывании, в основном, неизменные свойства рабочей поверхности.
Наконец, изобретение ставит своей целью создание комбинированных неопределенных валков, потребительские свойства которых существенно улучшены, а опасность разрушений валков, отслаиваний и трещинообразований в зоне перехода к внутренней части уменьшена.
Эта задача решается способом согласно изобретению за счет того, что
A) получают расплав со следующим химическим составом в мас.%:
Углерод - 2,0-3,5
Кремний - 1,0-2,0
Марганец - 0,5-2,0
Хром - 1,0-3,0
Никель - 3,5-4,9
Молибден - 0,2-2,9
Железо и примеси - остальное
B) добавляют более 0,5 мас.% ванадия в количестве до 5,9 мас.%, растворяют в нем, и
C) состав расплава путем легирования за счет установления концентраций углерода и кремния в присутствии никеля и сумму активностей карбидообразующих элементов регулируют с возможностью образования при его затвердевании микроструктуры, содержащей 1,0-3,0 об. % графита с условием, чтобы на 1 мм2 площади наблюдения металлографического шлифа приходилось более 20, однако менее 100 графитовых частиц, а остаток состоял, в основном, из мартенсита, 8-35 об.% эвтектических карбидов и по меньшей мере 1 об.% тонкодисперсных карбидов ванадия, после чего
D) расплав заливают в форму, преимущественно в кокиль для центробежного литья, и дают затвердеть с получением преимущественно рабочего тела валка и, при необходимости, отливку модифицируют, например, в комбинированный валок, и изготовленную таким образом заготовку или валок
Е) подвергают термообработке, состоящей по меньшей мере из однократного нагрева до температуры обработки, выдержки при этой температуре и охлаждения до комнатной температуры.
A) получают расплав со следующим химическим составом в мас.%:
Углерод - 2,0-3,5
Кремний - 1,0-2,0
Марганец - 0,5-2,0
Хром - 1,0-3,0
Никель - 3,5-4,9
Молибден - 0,2-2,9
Железо и примеси - остальное
B) добавляют более 0,5 мас.% ванадия в количестве до 5,9 мас.%, растворяют в нем, и
C) состав расплава путем легирования за счет установления концентраций углерода и кремния в присутствии никеля и сумму активностей карбидообразующих элементов регулируют с возможностью образования при его затвердевании микроструктуры, содержащей 1,0-3,0 об. % графита с условием, чтобы на 1 мм2 площади наблюдения металлографического шлифа приходилось более 20, однако менее 100 графитовых частиц, а остаток состоял, в основном, из мартенсита, 8-35 об.% эвтектических карбидов и по меньшей мере 1 об.% тонкодисперсных карбидов ванадия, после чего
D) расплав заливают в форму, преимущественно в кокиль для центробежного литья, и дают затвердеть с получением преимущественно рабочего тела валка и, при необходимости, отливку модифицируют, например, в комбинированный валок, и изготовленную таким образом заготовку или валок
Е) подвергают термообработке, состоящей по меньшей мере из однократного нагрева до температуры обработки, выдержки при этой температуре и охлаждения до комнатной температуры.
Достигнутые изобретением преимущества заключаются, в основном, в том, что кинетику затвердевания расплава и морфологию структуры материала регулируют предпочтительно с изменением. Это изменение достигается за счет синергетического действия легирующих элементов в указанных концентрациях, причем обеспечено большое число мелких графитовых частиц за счет незначительного по сравнению с уровнем техники увеличения содержания кремния и, при необходимости, алюминия в присутствии никеля в узких пределах. При этом, однако, сумма активностей карбидообразующих элементов при эвтектическом затвердевании важна, причем хром и молибден в предусмотренных концентрациях были обнаружены как решающе влияющие величины. Поскольку карбиды ванадия выделяются по меньшей мере частично перед эвтектическим затвердеванием до границы растворимости ванадия в жидком сплаве, важно, чтобы эти монокарбиды имели небольшой размер зерен и не могли быть, таким образом, зейгерованы в расплаве при затвердевании действующим центробежным ускорением. В соответствии с современным уровнем знаний мелкозернистость первичного дисперсного выделения карбидов достигается за счет взаимодействия углерода, кремния, а также никеля, с одной стороны, и хрома, молибдена, а также ванадия, с другой стороны. Эти взаимодействия активностей элементов научно пока не полностью выяснены, однако можно предположить, что при затвердевании достигается предпочтительная кинетика выделений и при соответствующих содержаниях кремния и концентрациях никеля в остаточном расплаве выделения графита и эвтектических карбидов замедляются и что по достижении большего переохлаждения происходит мелкозернистое остаточное затвердевание. Состав расплава должен быть при этом отрегулирован таким образом, чтобы доля графита в затвердевшем материале составляла 1,0-3,0 об.%. Меньшие доли графита даже при высокой плотности графитовых частиц на 1 мм2 более 20 повышают склонность к прилипанию прокатываемого материала к поверхности валка. Если доля графита превышает 3,0 об.%, то износ валка увеличивается. Далее, путем легирования следует получить долю эвтектических карбидов 8-35 об.% и содержание особых или монокарбидов по меньшей мере 1 об. %. Доли карбидов менее 8 и 1 об.% приводят к меньшему сопротивлению материала износу, а более 35 об.% эвтектических карбидов повышают опасность трещинообразования или разрушения.
Особенно выраженные стойкость к трещинам от пережога и качество поверхности при небольшом износе валка при эксплуатации может быть достигнута в том случае, если состав расплава регулируют путем легирования таким образом, чтобы при затвердевании образовалась микроструктура, содержащая 1,2-2,5 об.%, преимущественно 1,25-1,95 об.%, графита с условием, чтобы на 1 мм2 площади наблюдения металлографического шлифа приходилось более 22, однако самое большее 90 графитовых частиц, а остаток состоял, в основном, из мартенсита, 10-25 об. % эвтектических карбидов и 2-20 об.% тонкодисперсных монокарбидов.
Если согласно одному предпочтительному усовершенствованию изобретения состав расплава регулируют таким образом, чтобы в присутствии никеля соотношение концентраций углерода и кремния составляло менее/равно 2,6, преимущественно менее/равно 2,0, то можно с высокой точностью и в узких пределах достичь выделения графита или доли графита в материале в нужном диапазоне. При соотношении содержаний углерода и кремния, превышающем значение 2,6, образуются как крупные первичные монокарбиды, так и возникает негативное влияние на графитообразование.
При оптимизации свойств и качества материала предпочтительно, если содержание углерода в расплаве устанавливают до значения 2,2-3,1, преимущественно 2,6-2,95 мас.%.
В смысле особого уравновешивания распределения графита и карбидов при затвердевании и для дальнейшего улучшения потребительских свойств валка оказалось благоприятным, если предусматривают конечное содержание кремния более чем 1,2-1,95, преимущественно 1,4-1,75 мас.%.
Элемент алюминий, с одной стороны, способствует тенденции графитообразования, а с другой стороны, однако, - выделению мелкозернистых особых карбидов. Алюминий может, следовательно, с точки зрения кинетики активности по меньшей мере частично заместить кремний и в качестве управляющего элемента найти применение для уравновешенного выделения графита/карбидов, так что при регулировании путем легирования состава расплава может быть добавлен алюминий в количестве 0,002-0,65 мас.% и растворен в нем. Предпочтительными являются содержания алюминия 0,005-0,04 мас.%.
Установление высокого качества материала в узких пределах благоприятно, если содержание никеля в расплаве устанавливают до значения 3,51-4,7, преимущественно 4,15-4,6 мас.%.
С точки зрения кинетики затвердевания, а также в отношении образования большого числа графитовых частиц оказалось предпочтительным, если соотношение концентраций молибдена и хрома составляет менее 1,0, преимущественно менее 0,8.
Мо/Сr<1,0, преимущественно <0,8
Если значение соотношения превышает 1,0, то при охлаждении и термообработке комбинированного валка могут образоваться высокие напряжения, возникающие в результате превращения, из-за чего могут возникнуть отделения материала. Эта опасность у меньших валков выше, однако из-за безопасности в отношении трещинообразования предпочтительно в любом случае предусмотреть соотношение содержаний хрома и молибдена менее 0,8.
Если значение соотношения превышает 1,0, то при охлаждении и термообработке комбинированного валка могут образоваться высокие напряжения, возникающие в результате превращения, из-за чего могут возникнуть отделения материала. Эта опасность у меньших валков выше, однако из-за безопасности в отношении трещинообразования предпочтительно в любом случае предусмотреть соотношение содержаний хрома и молибдена менее 0,8.
В смысле целенаправленного образования эвтектических карбидов и тем самым уменьшения опасности разрушения материала валка при ударных нагрузках оказалось предпочтительным установить содержания хрома и молибдена в расплаве до значений в мас.%: хром 1,2-2,6, преимущественно 1,5-2,01, молибден 0,20-2,6, преимущественно 0,3-0,9.
Марганец служит, в первую очередь, для связывания серы, причем оптимальным образом содержание марганца в расплаве устанавливают до значения 0,6-1,6, преимущественно 0,7-1,45 мас.%.
Для дальнейшего повышения тонкодисперсного распределения графитовых частиц и поддержания равномерно малого размера зерен особых карбидов и тем самым улучшения потребительских свойств неопределенного валка даже при многократном сошлифовывании может быть предпочтительным добавление в расплав ванадия в количестве 1,8-3,9, преимущественно 1,9-2,9 мас.%, и растворения в нем.
Может быть также предпочтительной частичное замещение ванадия другими элементами 5-й группы Периодической системы в количестве менее 0,6 мас.% и образования смешанных карбидов. Наконец, путем термообработки достигают предусмотренных свойств материала. В процессе осуществления способа согласно изобретению оказалось предпочтительным, если отливку или валок подвергают термообработке, состоящей по меньшей мере из одного нагрева с комнатной температуры до температуры обработки 400-500oС, преимущественно 460-480oС, выдержки при этой температуре в течение по меньшей мере двух часов, преимущественно по меньшей мере восьми часов, и охлаждения до комнатной температуры при необходимости с низкотемпературной обработкой.
Другая цель изобретения достигается у литейного материала описанного выше рода за счет того, что сплав содержит в мас.%:
Ванадий - 0,5-5,9,
Кремний - 1,0-2,0
Марганец - 0,5-2,0
Хром - 1,0-3,0
Никель - 3,5-4,9
Молибден - 0,20-2,9
Углерод - 2,0-3,5
с условием, чтобы 1,0-3,0 об.% графитовых частиц приходилось с распределением более 20, однако менее 100 частиц на 1 мм2 площади металлографического шлифа материала.
Ванадий - 0,5-5,9,
Кремний - 1,0-2,0
Марганец - 0,5-2,0
Хром - 1,0-3,0
Никель - 3,5-4,9
Молибден - 0,20-2,9
Углерод - 2,0-3,5
с условием, чтобы 1,0-3,0 об.% графитовых частиц приходилось с распределением более 20, однако менее 100 частиц на 1 мм2 площади металлографического шлифа материала.
Преимуществом образованного таким образом материала является его особая пригодность для изготовления неопределенных валков, и его следует усматривать, в основном, в том, что по сравнению с уровнем техники достигается постоянная доля графита с подобным профилем свойств материала. За счет вызванной легированием высокой плотности графитовых частиц существенно уменьшается склонность сваривания или сцепления прокатываемого материала с поверхностью валка. Число частиц менее 20 на 1 мм2 площади наблюдения не оказывает, однако, достаточного действия. То же самое происходит, если число графитовых частиц составляет свыше 100 на 1 мм2, поскольку тогда диаметр отдельных частиц слишком мал для уменьшения в требуемой степени склонности к сцеплению. Для обеспечения большого числа графитовых частиц и тонкого эвтектического затвердевания с небольшими особыми карбидами требуется, чтобы содержание ванадия превышало 0,5 мас.%, поскольку меньшие концентрации не вызывают эффективного уменьшения крупности структуры. Для тонкодисперсного образования графитовых частиц, а также для получения нужной затвердевшей структуры материала следует при требуемом содержании углерода предусмотреть также элементы кремния в присутствии никеля, а также хром и молибден в соответственно узких пределах концентраций, поскольку эти элементы находятся в кинетическом взаимодействии между собой. Правда, высокие содержания ванадия приводят к крупным первичным выделениям карбидов типа МС и могут вызвать повышенную опасность разрушения и выкрашивание крупных карбидов из рабочей поверхности, так что концентрация этого элемента в материале не должна превышать значения 5,9 мас.%.
Потребительские свойства валка могут быть дополнительно улучшены предпочтительным образом, если сплав содержит:
- 1,8-4,8 мас.% элементов ванадиевой группы Периодической системы;
- 2,2-3,1 мас.% углерода с условием, чтобы 1,2-2,5 об.% графита в частицах приходилось с распределением более 22, однако самое большее 90 частиц на 1 мм2 площади металлографического шлифа. Если при содержании графита 1,8 об. % число графитовых частиц превышает 100 на 1 мм2 площади изображения, то существенно повышается склонность к сцеплению прокатываемого материала с поверхностью валка.
- 1,8-4,8 мас.% элементов ванадиевой группы Периодической системы;
- 2,2-3,1 мас.% углерода с условием, чтобы 1,2-2,5 об.% графита в частицах приходилось с распределением более 22, однако самое большее 90 частиц на 1 мм2 площади металлографического шлифа. Если при содержании графита 1,8 об. % число графитовых частиц превышает 100 на 1 мм2 площади изображения, то существенно повышается склонность к сцеплению прокатываемого материала с поверхностью валка.
Высокое качество, в частности в отношении характера превращения материала, достигается тогда, когда сплав содержит в мас. %:
Углерод - 2,0-3,5
Кремний - 1,0-2,0
Марганец - 0,5-2,0
Хром - 1,0-3,0
Никель - 3,5-4,9
Молибден - 0,2-2,9
Ванадий - 1,5-4,9
Железо и примеси - остальное
Далее, как оказалось, при выполнении состава материала согласно изобретению в отношении однородного и тонкодисперсного образования графитовых частиц, а также улучшенных потребительских свойств предпочтительным является неопределенный валок, если сплав имеет соотношение концентраций углерода и кремния менее/равно 2,6, преимущественно менее/равно 2,0, причем предусмотрено присутствие никеля.
Углерод - 2,0-3,5
Кремний - 1,0-2,0
Марганец - 0,5-2,0
Хром - 1,0-3,0
Никель - 3,5-4,9
Молибден - 0,2-2,9
Ванадий - 1,5-4,9
Железо и примеси - остальное
Далее, как оказалось, при выполнении состава материала согласно изобретению в отношении однородного и тонкодисперсного образования графитовых частиц, а также улучшенных потребительских свойств предпочтительным является неопределенный валок, если сплав имеет соотношение концентраций углерода и кремния менее/равно 2,6, преимущественно менее/равно 2,0, причем предусмотрено присутствие никеля.
Как для образования особенно тонкого графита и карбидов, так и для уравновешенного выделения эвтектического графита и карбидов оказалось предпочтительным, если сплав содержит более 1,2-1,85, преимущественно 1,4-1,75 мас.% кремния.
Алюминий в количествах 0,002-0,65 мас.%, преимущественно 0,005-0,04 мас. %, может оптимальным образом обеспечить нужное образование графита и карбидов и тонкую затвердевшую структуру отливки.
В отношении контролируемого содержания графита и предусмотренного роста твердости материала сплав предпочтительно содержит 3,5-4,9, преимущественно 4,15-4,6 мас.% никеля.
Для связывания серы сплав может содержать оптимальным образом 0,6-1,6, преимущественно 0,7-1,4 мас.% марганца.
Как морфология затвердевания, так и поведение материала рубашки при превращении могут быть улучшены, а опасность трещинообразования комбинированного валка снижена, если сплав имеет соотношение концентраций молибдена и хрома менее 1,0, преимущественно менее 0,8. За счет этого внутренние напряжения валка значительно уменьшаются. Это относится и к содержаниям ванадия до 5,9 мас.% и лишь к небольшим содержаниям других элементов 5-й группы Периодической системы. За счет содержаний хрома 1,5-2,01 мас.% и концентраций молибдена 0,3-0,9, в частности при содержании углерода 2,6-2,95 мас.%, может быть предпочтительно получена доля эвтектических карбидов в материале валка.
Если сплав содержит 1,8-4,0, преимущественно 1,9-2,95 мас.% ванадия, одновременно достигаются оптимальные значения сопротивления износу при высоких значениях твердости материала и улучшенная характеристика материала при структурном превращении.
Содержание ванадия может быть частично замещено также за счет содержания других, образующих монокарбид элементов 5-й группы Периодической системы в количестве менее 0,6 мас.%. При концентрациях в сплаве ниобия или тантала 0,6 мас.% и выше могут образоваться крупные фазы в структуре, которые ухудшают свойства рабочего валка и качество поверхности прокатываемого материала.
Наконец, высокое сопротивление разрушению и небольшая склонность к отслаиваниям при улучшенном характере износа литейного материала достигаются тогда, когда он содержит в мас.%:
- 8-35, преимущественно 10-25, эвтектического карбида и
- 1-15, преимущественно 2-10, карбидов элементов 5-й группы, ванадиевой группы, Периодической системы.
- 8-35, преимущественно 10-25, эвтектического карбида и
- 1-15, преимущественно 2-10, карбидов элементов 5-й группы, ванадиевой группы, Периодической системы.
Другая цель изобретения, а именно создание родовых, изготовленных способом центробежного литья комбинированных неопределенных валков с существенно лучшими потребительскими свойствами и меньшей опасностью разрушений валков, отслаиваний, трещинообразований от пережога и трешинообразований в зоне перехода к внутренней части, достигается за счет того, что рабочая часть или рубашка имеет толщину 10-150 мм, а материал рубашки имеет структуру, состоящую, в основном, из 1,0-2,5 об.% графита, причем он имеется в тонкодисперсном виде с числом частиц более 20 на 1 мм2 площади металлографического шлифа, из 8-35 об.% эвтектических карбидов, из 1-20 об.% карбидов ванадия в равномерном распределении, в частности в направлении толщины рубашки, остальное, в основном, мартенсит и обусловленные примесями и технологией изготовления компоненты, и твердость 70-90 единиц по Шору.
Преимущество валков согласно изобретению следует усматривать, в основном, в том, что рубашка, металлически связанная с внутренней частью высокой твердости, имеет большое число графитовых частиц, которое особенно эффективно предотвращает сцепление или сваривание прокатываемого материала в процессе прокатки. Это однородное образование графита, а также равномерное распределение мелких особых карбидов ванадия достигаются воздействием за счет легирования на кинетику затвердевания, так что расслаивания из-за так называемого центробежного зейгерования в процессе центробежного литья возникнуть не могут. Таким образом, даже при требуемых радиальных съемах материала образование структуры и производительность прокатки после каждой дополнительной обработки рабочей поверхности в значительной степени одинаковые. Соответствующая производительность прокатки до требуемой дополнительной обработки поверхности предпочтительно повышена, поскольку высокая плотность графитовых частиц вызывает повышение стойкости к трещинообразованию от пережога, а также улучшенное качество поверхности, более износостойкой за счет особых карбидов рубашки.
Повышенный уровень свойств валка согласно изобретению может быть надежно достигнут в том случае, если рабочая часть или материал рубашки имеет структуру, содержащую 1,0-2,5 об.% графита с условием, чтобы плотность его распределения составляла по меньшей мере 22 частицы, самое большее, однако, 100 частиц на 1 мм2 площади металлографического шлифа, эвтектические карбида в количестве 10-25 об.% и 2-10 об.% особых карбидов элементов 5-й группы Периодической системы.
Если, согласно одному предпочтительному варианту, рабочий материал или материал рубашки имеет состав в мас.%:
С 2,0-3,5, преимущественно 2,21-3,1, в частности 2,6-2,95,
Si 1,0-2,0, преимущественно более 1,2-1,85, в частности 1,4-1,75,
Mn 0,5-2,0, преимущественно 0,6-1,6, в частности 0,7-l,4,
Cr 1,0-3,0, преимущественно 1,3-2,5, в частности 1,5-2,01,
Ni 3,5-4,9, преимущественно 3,5-4,7, в частности 4,15-4,6,
Мо 0,2-2,9, преимущественно 0,25-1,3, в частности 0,3-0,9,
Al 0,002-0,65, преимущественно 0,005-0,1, в частности 0,005-0,04,
V 0,5-5,9, преимущественно 1,8-3,9, в частности 1,9-2,9,
при необходимости Nb и/или Та менее 0,6, остальное железо и примеси, а внутренняя часть валка выполнена из чугуна с шаровидным графитом, достигаются, с одной стороны, высокая износостойкость, уменьшенная опасность трещинообразования и распространения трещин и высокая твердость рабочей части валка.
С 2,0-3,5, преимущественно 2,21-3,1, в частности 2,6-2,95,
Si 1,0-2,0, преимущественно более 1,2-1,85, в частности 1,4-1,75,
Mn 0,5-2,0, преимущественно 0,6-1,6, в частности 0,7-l,4,
Cr 1,0-3,0, преимущественно 1,3-2,5, в частности 1,5-2,01,
Ni 3,5-4,9, преимущественно 3,5-4,7, в частности 4,15-4,6,
Мо 0,2-2,9, преимущественно 0,25-1,3, в частности 0,3-0,9,
Al 0,002-0,65, преимущественно 0,005-0,1, в частности 0,005-0,04,
V 0,5-5,9, преимущественно 1,8-3,9, в частности 1,9-2,9,
при необходимости Nb и/или Та менее 0,6, остальное железо и примеси, а внутренняя часть валка выполнена из чугуна с шаровидным графитом, достигаются, с одной стороны, высокая износостойкость, уменьшенная опасность трещинообразования и распространения трещин и высокая твердость рабочей части валка.
Высокая надежность против возникновения трещин достигается тогда, когда зона связи рубашки или рабочей части с внутренней частью валка из низколегированного чугуна, преимущественно чугуна с шаровидным графитом, имеет в радиальном направлении предел прочности при изгибе (образец для испытания на изгиб в трех точках) свыше 600 Н/мм2.
Изобретение более подробно поясняется с помощью диаграмм и изображений результатов испытаний, а также таблицы, которые изображают:
- фиг.1 - диаграмму С/Si;
- фиг.2 - диаграмму Мо/Сr;
- фиг.3 и 4 - изображения шлифов без травления;
- таблица 1 - материалы валков и их производительность в практическом использовании.
- фиг.1 - диаграмму С/Si;
- фиг.2 - диаграмму Мо/Сr;
- фиг.3 и 4 - изображения шлифов без травления;
- таблица 1 - материалы валков и их производительность в практическом использовании.
На фиг. 1 изображена концентрация кремния и углерода, причем область, согласно изобретению, описана точками α, β, γ, δ. Обозначены предпочтительные области с соотношением C/Si 2,6 (область A) (α, β, γ, δ1, α1) и с соотношением C/Si≤2,Q (область В) (α, β, γ, δ2).
На фиг. 2 изображена диаграмма молибдена и хрома, на которой изображена область соотношения согласно изобретению (α, β, γ, δ) содержаний. Предпочтительно области с соотношением Мо/Сr≤1,0 (область А) (α, β, γ, δ1, α2) и с соотношением Мо/Сr 0,8 (область В) (α, β, δ2, α1) обозначены, как на фиг.1.
На фиг. 2 изображена диаграмма молибдена и хрома, на которой изображена область соотношения согласно изобретению (α, β, γ, δ) содержаний. Предпочтительно области с соотношением Мо/Сr≤1,0 (область А) (α, β, γ, δ1, α2) и с соотношением Мо/Сr 0,8 (область В) (α, β, δ2, α1) обозначены, как на фиг.1.
На фиг. 3 в виде изображения шлифа с 50-кратным увеличением показано образование графита в материале валка в соответствии с уровнем техники. Рубашка валка имеет следующий химический состав в мас.%: С 3,09, Si 0,91, Mn 0,84, Cr 1,79, Ni 4,51, Мо 0,38, Al 0,003, доля графита: 3,9 об.%, 18 графитовых частиц на 1 мм2.
На фиг.4 в виде изображения шлифа с таким же 50-кратным увеличением показано большое число и равномерное распределение графитовых частиц в имеющей состав согласно изобретению рабочей части валка. Химический состав рабочей части в мас.% следующий: С 3,02, Si 1,42, Mn 0,9, Cr 1,8, Ni 4,36, Мо 0,52, V 2,9, Al 0,008, доля графита: 2,8 об.%, 42 графитовые частицы на 1 мм2.
По сравнению с материалом в соответствии с уровнем техники, несмотря на более низкое содержание углерода и более низкую долю графита в сплаве, согласно изобретению число графитовых частиц было более чем вдвое большим, и было измерено содержание карбидов ванадия 3,2 об.%.
В таблице приведены соответствующий химический состав материала валка, образование структуры и достигнутая в практическом использовании производительность прокатки 10 валковых пар. Валки А-Е в соответствии с уровнем техники не были, следовательно, легированы ванадием, а валки F-J были изготовлены из материала рубашки, легированного согласно изобретению.
За счет добавки ванадия (валки F-N) при меньшей доле эвтектических карбидов удалось получить твердые карбиды ванадия с меньшим размером зерен и в значительной степени однородным распределением в материале, благодаря чему существенно повысились износостойкость материала и производительность прокатки. Большое число графитовых частиц на 1 мм2, достигнутое за счет взаимодействий активностей элементов Cr, Si, Ni, Мо, С и V, препятствовало даже при малых долях графита прилипанию или свариванию прокатываемого материала с поверхностью валка. Добавка ниобия и тантала, т.е. других элементов 5-й группы Периодической системы, дало при содержаниях менее 0,6 мас.% небольшое увеличение стойкости к истиранию и производительности прокатки при эксплуатации. Примечательно, что трещинообразование и распространение трещин, а также отслаивания в материале рубашки согласно изобретению существенно уменьшились, что, вероятно, объясняется большим числом графитовых частиц. Микроиспытание показало, что монокарбиды МС имели небольшой размер зерен и были в значительной степени тонкодисперсно распределены. Поскольку, с одной стороны, плотность карбидов ванадия составляет около 5,82 г/см3 при RT, а с другой стороны, не было замечено центробежное зейгерование, вызванное центробежным литьем, допустим вывод о том, что выделение особых карбидов и выделение тонкого графита происходило, в основном, во время эвтектического затвердевания или первичное выделение было в значительной степени предотвращено.
Claims (30)
1. Способ получения и обработки легированного литейного материала для рабочей части валков, содержащего элементы углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, при необходимости другие элементы V группы Периодической системы, алюминий, остальное железо, сопутствующие элементы и обусловленные процессом получения примеси, отличающийся тем, что получают расплав со следующим химическим составом, мас.%:
Углерод 2,0-3,5
Кремний 1,0-2,0
Марганец 0,5-2,0
Хром 1,0-3,0
Никель 3,5-4,9
Молибден 0,2-2,9
Железо и примеси Остальное
добавляют более 0,5 мас.% ванадия в количестве до 5,9 мас.%, растворяют в нем и регулируют состав расплава путем легирования за счет установления концентраций углерода и кремния в присутствии никеля и сумму активностей карбидообразующих элементов с возможностью образования при его затвердевании микроструктуры, содержащей 1,0-3,0 об.% графита с условием, чтобы на 1 мм2 площади наблюдения металлографического шлифа приходилось более 20, однако менее 100 графитовых частиц, а остаток состоял, в основном, из мартенсита, 8-35 об.% эвтектических карбидов и по меньшей мере 1 об.% тонкодисперсных карбидов ванадия, после чего расплав заливают в форму, преимущественно в кокиль для центробежного литья, и дают затвердеть с образованием отливки, преимущественно рабочего тела валка и, при необходимости, отливку преобразуют, например, в комбинированный валок, и изготовленную таким образом отливку или валок подвергают термообработке, состоящей по меньшей мере из однократного нагрева до температуры обработки, выдержки при этой температуре и охлаждения до комнатной температуры.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что состав расплава регулируют путем легирования за счет установления концентраций углерода и кремния в присутствии никеля и суммы активностей карбидообразующих элементов таким образом, чтобы при затвердевании образовалась микроструктура, содержащая 1,2-2,5 об.%, преимущественно 1,25-1,95 об.% графита с условием, чтобы на 1 мм2 площади наблюдения металлографического шлифа приходилось более 22, однако самое большее 100, графитовых частиц, а остаток состоял, в основном, из мартенсита, 10-25 об.% эвтектических карбидов и 2-20 об.% тонкодисперсных карбидов элементов V группы Периодической системы.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, состав расплава регулируют таким образом, чтобы соотношение концентраций углерода и кремния составляло менее/равно 2,6, преимущественно менее/равно 2,0, C/Si≤2,6, преимущественно равно 2,0.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что содержание углерода в расплаве устанавливают до значения 2,2-3,1, преимущественно 2,6-2,95, мас.%.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что предусматривают конечное содержание кремния 1,2-1,85, преимущественно 1,4-1,75 мас.%.
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что при регулировании путем легирования состава расплава добавляют 0,002-0,65, преимущественно 0,005-0,04 мас.% алюминия и растворяют в нем.
7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что содержание никеля в расплаве устанавливают до значения 3,51-4,7, преимущественно 4,15-4,6 мас.%.
8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что состав расплава регулируют таким образом, чтобы соотношение концентраций молибдена и хрома составляло менее 1,0, преимущественно менее 0,8, Мо/Сr<1,0, преимущественно <0,8.
9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что содержание хрома и молибдена в расплаве устанавливают до значений в маc.%: хром 1,5-1,9, молибден 0,3-0,9.
10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что в расплав добавляют 1,8-3,9, преимущественно 1,9-2,9 мас.% ванадия и растворяют в нем.
11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что ванадий частично замещают другими элементами 5-й группы Периодической системы в количестве менее 0,6 маc.% и образуют смешанные карбиды.
12. Способ по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что отливку или валок подвергают термообработке, состоящей по меньшей мере из одного нагрева комнатной температуры до температуры обработки 400-500°С, преимущественно 460-480°С, выдержки при этой температуре в течение по меньшей мере двух часов, преимущественно по меньшей мере восьми часов, и охлаждения до комнатной температуры, при необходимости с низкотемпературной обработкой.
13. Литейный материал для рабочей части валков, содержащий элементы: углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, остальное - железо, сопутствующие элементы и обусловленные процессом получения примеси, отличающийся тем, что сплав содержит, мас.%:
Ванадий 0,5-5,9
Кремний 1,0-2,0
Марганец 0,5-2,0
Хром 1,0-3,0
Никель 3,5-4,9
Молибден 0,20-2,9
Углерод 2,0-3,5
с условием, чтобы 1,0-3,0 об.% графитовых частиц приходилось с распределением более 20, однако менее 100 частиц на 1 мм2 площади металлографического шлифа материала, остальное железо и примеси.
14. Литейный материал по п.13, отличающийся тем, что сплав содержит 1,8-4,9 мас.% ванадия, 2,2-3,1 мас.% углерода с условием, чтобы 1,2-2,5 об.% графита в частицах приходилось с распределением более 22, однако самое большее 90 частиц на 1 мм2 площади шлифа.
15. Литейный материал по п.13 или 14, отличающийся тем, что сплав содержит, мас.%:
Углерод 2,0-3,5
Кремний 1,0-2,0
Марганец 0,5-2,0
Хром 1,2-2,5
Никель 3,5-4,9
Молибден 0,5-2,1
Ванадий 1,5-4,9
Железо и примеси Остальное
16. Литейный материал по любому из пп.13-15, отличающийся тем, что сплав имеет соотношение концентраций углерода и кремния менее/равно 2,6, преимущественно менее/равно 2,0.
C/Si≤2,6, преимущественно ≤2,0.
17. Литейный материал по любому из пп.13-16, отличающийся тем, что сплав содержит 2,6-2,95 мас.% углерода.
18. Литейный материал по любому из пп.13-17, отличающийся тем, что сплав содержит 1,2-1,85, преимущественно 1,4-1,75 мас.% кремния.
19. Литейный материал по любому из пп.13-18, отличающийся тем, что сплав дополнительно содержит 0,002-0,65, преимущественно 0,005-0,04 мас.% алюминия.
20. Литейный материал по любому из пп.13-19, отличающийся тем, что сплав содержит 3,5-4,9, преимущественно 4,15-4,6 мас.% никеля.
21. Литейный материал по любому из пп.13-20, отличающийся тем, что сплав имеет соотношение концентраций молибдена и хрома менее 1,0, преимущественно менее 0,8, Мо/Сr<1,0, преимущественно <0,8.
22. Литейный материал по любому из пп.13-21, отличающийся тем, что сплав содержит 1,5-2,01 мас.% хрома и 0,3-0,9 мас.% молибдена.
23. Литейный материал по любому из пп.13-22, отличающийся тем, что сплав содержит 1,8-3,9, преимущественно 1,9-2,95 мас.% ванадия.
24. Литейный материал по любому из пп.13-23, отличающийся тем, что содержание ванадия частично замещено содержанием других элементов 5-й группы Периодической системы в количестве менее 0,6 мас.%.
25. Литейный материал по любому из пп.13-24, отличающийся тем, что он содержит 8-35, преимущественно 10-25 об.% эвтектических карбидов и 1-15, преимущественно 2-10 об.% карбидов элементов V группы Периодической системы.
26. Комбинированный валок для чистовых клетей широкополосовых прокатных станов и толстополосовых прокатных станов, отличающийся тем, что он изготовлен способом по пп.1-12, состоит из рабочей части или рубашки из литейного сплава по пп.13-25 с небольшой склонностью к сцеплению или сварке прокатываемого материала и внутренней части из чугуна с шаровидным графитом, при этом рабочая часть или рубашка имеет толщину 10-150 мм, а материал рубашки имеет структуру, состоящую из 1,0-2,5 об.% графита в тонкодисперсном виде с числом частиц более 20 на 1 мм2 площади металлографического шлифа, 8-35 об.% эвтектических карбидов, и 1-20 об.% карбида ванадия в равномерном распределении, остальное мартенсит и обусловленные примесями или технологией изготовления компоненты, и твердость 70-90 единиц по Шору.
27. Валок по п.26, отличающийся тем, что рабочая часть или материал рубашки имеет структуру, содержащую 1,0-2,5 об.% графита с условием, чтобы плотность его распределения составляла по меньшей мере 22 частицы, однако, самое большее 100 частиц на 1 мм2 площади металлографического шлифа, эвтектические карбиды в количестве 10-25 об.% и 2-10 об.% особых карбидов элементов V группы Периодической системы.
28. Валок по п.26 или 27, отличающийся тем, что рабочий материал или материал рубашки имеет состав, мас.%: углерода 2,0-3,5, преимущественно 2,21-3,1, в частности 2,6-2,95, кремния 1,0-2,0, преимущественно более 1,2-1,85, в частности 1,4-1,75, марганца 0,5-2,0, преимущественно 0,6-1,6, в частности 0,7-1,4, хрома 1,0-3,0, в частности 1,5-2,01, никеля 3,5-4,9, преимущественно 3,5-4,7, в частности 4,15-4,6, молибдена 0,2-2,9, в частности 0,3-0,9, алюминия 0,002-0,65, преимущественно 0,005-0,1, в частности 0,005-0,04, ванадия 0,5-5,9, преимущественно 1,8-3,9, в частности 1,9-2,9, остальное железо и примеси, а внутренняя часть валка выполнена из чугуна с шаровидным графитом.
29. Валок по любому из пп.26-28, отличающийся тем, что рабочий материал или материал рубашки содержит в мас.% ванадия 3,1-3,9, преимущественно 3,3-3,75, ниобий+тантал менее 0,6, остальное железо и примеси.
30. Валок по любому из пп.26-29, отличающийся тем, что зона связи рубашки или рабочей части с внутренней частью валка из низколегированного чугуна, преимущественно чугуна с шаровидным графитом, имеет в радиальном направлении предел прочности при изгибе образца в трех точках свыше 600 Н/мм2.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ATA720/99 | 1999-04-22 | ||
AT0072099A AT408666B (de) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | Gusswerkstoff und verfahren zu dessen herstellung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001131418A RU2001131418A (ru) | 2003-07-10 |
RU2221071C2 true RU2221071C2 (ru) | 2004-01-10 |
Family
ID=3498040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001131418A RU2221071C2 (ru) | 1999-04-22 | 2000-04-20 | Способ получения и обработки легированного литейного материала, литейный материал для рабочей части валков и комбинированный валок |
Country Status (19)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6805757B1 (ru) |
EP (1) | EP1190108B9 (ru) |
JP (1) | JP2002543279A (ru) |
KR (1) | KR100497110B1 (ru) |
CN (1) | CN1144891C (ru) |
AT (2) | AT408666B (ru) |
AU (1) | AU3946100A (ru) |
BR (1) | BR0009941A (ru) |
CZ (1) | CZ299776B6 (ru) |
DE (1) | DE50003288D1 (ru) |
ES (1) | ES2204549T3 (ru) |
HK (1) | HK1047140B (ru) |
MX (1) | MXPA01010622A (ru) |
RU (1) | RU2221071C2 (ru) |
SE (1) | SE1190108T5 (ru) |
SI (1) | SI1190108T1 (ru) |
UA (1) | UA61168C2 (ru) |
WO (1) | WO2000065118A1 (ru) |
ZA (1) | ZA200001981B (ru) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2547188C (en) * | 2003-12-01 | 2010-12-14 | Sms Demag Aktiengesellschaft | Reel driving device comprising driving rolls provided with a cast envelope |
KR101312597B1 (ko) * | 2004-09-13 | 2013-09-30 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | 압연 롤용 원심 주조 외층 및 그 제조 방법 |
DE102005010090A1 (de) * | 2005-03-04 | 2006-09-07 | Federal-Mogul Friedberg Gmbh | Gusseisen-Werkstoff mit Graphitausbildung |
DE102006024414B4 (de) * | 2006-05-24 | 2011-01-13 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Kolbenringe und Zylinderlaufbuchsen |
DE112007003350A5 (de) * | 2007-02-20 | 2010-02-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Bauteil, Vorrichtung zur Verschleißkontrolle für ein Bauteil und Verfahren zur Instandsetzung eines Bauteils |
EP2745944B1 (en) * | 2011-09-21 | 2018-12-19 | Hitachi Metals, Ltd. | Centrifugal casted composite roller for hot rolling and method for producing same |
CN102399533A (zh) * | 2011-09-26 | 2012-04-04 | 宁国市东方碾磨材料有限责任公司 | 耐磨耐腐蚀纳米研磨材料及其制备方法 |
US9221232B2 (en) | 2011-11-21 | 2015-12-29 | Hitachi Metals, Ltd. | Centrifugally cast composite roll and its production method |
EP2660344A1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-11-06 | Akers AB | Centrifugally cast roll for last finishing stands in hot strip mills |
RU2508416C1 (ru) * | 2013-02-19 | 2014-02-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Чугун |
WO2015100472A1 (en) * | 2013-12-30 | 2015-07-09 | Weir Minerals Australia Ltd | Composite metal product |
CN104525898B (zh) * | 2014-11-18 | 2017-01-11 | 西安理工大学 | 导卫板及其制备方法 |
JP6313844B1 (ja) | 2016-12-28 | 2018-04-18 | 株式会社クボタ | 圧延用複合ロール |
JP6840696B2 (ja) * | 2018-03-22 | 2021-03-10 | 株式会社クボタ | 圧延用複合ロール |
CN109014678B (zh) * | 2018-08-30 | 2020-12-08 | 陕西庆华汽车安全系统有限公司 | 一种薄壁材料焊接面的熔深及熔宽检测方法 |
CN111101053B (zh) * | 2019-12-30 | 2021-11-19 | 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 | 一种线棒材粗轧机架用工作辊及其制造方法 |
CN115212994A (zh) * | 2022-06-12 | 2022-10-21 | 华能国际电力股份有限公司营口电厂 | 一种高耐磨金属陶瓷复合辊套及其制备方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE439496B (sv) * | 1976-06-25 | 1985-06-17 | Kubota Ltd | Anvendning av ett adamitmaterial till valsar for valsverk |
US5536230A (en) | 1987-12-23 | 1996-07-16 | Chavanne-Ketin | Composite working roll for hot rolling flat products |
JPH01287245A (ja) * | 1988-05-12 | 1989-11-17 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 被覆表面調質焼結合金 |
JPH076030B2 (ja) | 1988-05-13 | 1995-01-25 | 住友金属工業株式会社 | 圧延用ロール |
DE69213608T2 (de) | 1991-07-09 | 1997-02-06 | Hitachi Metals Ltd | Verbundwalze und Verfahren zur Herstellung derselben |
US5355932A (en) * | 1992-03-06 | 1994-10-18 | Hitachi Metals, Ltd. | Method of producing a compound roll |
AU5530494A (en) | 1992-11-19 | 1994-06-08 | Sheffield Forgemasters Limited | Engineering ferrous metals, in particular cast iron and steel |
US5514065A (en) | 1993-03-31 | 1996-05-07 | Hitachi Metals, Ltd. | Wear- and seizing-resistant roll for hot rolling and method of making the roll |
JPH08109434A (ja) * | 1994-10-13 | 1996-04-30 | Kubota Corp | 鋼板移送用高硬度ロール |
JP2852018B2 (ja) * | 1995-03-07 | 1999-01-27 | 川崎製鉄株式会社 | 遠心鋳造ロール用外層材 |
ES2201186T5 (es) | 1995-06-06 | 2007-03-01 | Akers International Ab | Rodillo de temple superficial indefinido de fundicion de hierro, producido por la adicion de niobio. |
-
1999
- 1999-04-22 AT AT0072099A patent/AT408666B/de not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-04-19 ZA ZA200001981A patent/ZA200001981B/xx unknown
- 2000-04-20 BR BR0009941A patent/BR0009941A/pt not_active IP Right Cessation
- 2000-04-20 ES ES00918571T patent/ES2204549T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-20 SI SI200030235T patent/SI1190108T1/xx unknown
- 2000-04-20 US US09/869,310 patent/US6805757B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-04-20 CN CNB008052506A patent/CN1144891C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2000-04-20 CZ CZ20013671A patent/CZ299776B6/cs unknown
- 2000-04-20 UA UA2001107181A patent/UA61168C2/ru unknown
- 2000-04-20 RU RU2001131418A patent/RU2221071C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2000-04-20 WO PCT/AT2000/000102 patent/WO2000065118A1/de active IP Right Grant
- 2000-04-20 KR KR10-2001-7013483A patent/KR100497110B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-04-20 DE DE50003288T patent/DE50003288D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-20 JP JP2000613849A patent/JP2002543279A/ja active Pending
- 2000-04-20 AU AU39461/00A patent/AU3946100A/en not_active Abandoned
- 2000-04-20 SE SE00918571T patent/SE1190108T5/xx unknown
- 2000-04-20 AT AT00918571T patent/ATE247178T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-04-20 EP EP20000918571 patent/EP1190108B9/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-20 MX MXPA01010622A patent/MXPA01010622A/es active IP Right Grant
-
2002
- 2002-09-27 HK HK02107157.2A patent/HK1047140B/zh not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-05-25 US US10/852,144 patent/US20040214030A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ299776B6 (cs) | 2008-11-19 |
WO2000065118A1 (de) | 2000-11-02 |
JP2002543279A (ja) | 2002-12-17 |
CN1144891C (zh) | 2004-04-07 |
ATA72099A (de) | 2001-06-15 |
SE1190108T5 (ru) | 2004-06-22 |
SE1190108T3 (ru) | 2003-11-25 |
EP1190108B1 (de) | 2003-08-13 |
US20040214030A1 (en) | 2004-10-28 |
AT408666B (de) | 2002-02-25 |
CZ20013671A3 (cs) | 2002-10-16 |
CN1347463A (zh) | 2002-05-01 |
HK1047140B (zh) | 2004-07-09 |
MXPA01010622A (es) | 2003-09-04 |
SI1190108T1 (en) | 2004-02-29 |
UA61168C2 (ru) | 2003-11-17 |
DE50003288D1 (de) | 2003-09-18 |
ES2204549T3 (es) | 2004-05-01 |
BR0009941A (pt) | 2002-03-12 |
KR20010113879A (ko) | 2001-12-28 |
EP1190108A1 (de) | 2002-03-27 |
HK1047140A1 (en) | 2003-02-07 |
ATE247178T1 (de) | 2003-08-15 |
EP1190108B9 (de) | 2004-02-04 |
US6805757B1 (en) | 2004-10-19 |
AU3946100A (en) | 2000-11-10 |
ZA200001981B (en) | 2001-01-23 |
KR100497110B1 (ko) | 2005-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2221071C2 (ru) | Способ получения и обработки легированного литейного материала, литейный материал для рабочей части валков и комбинированный валок | |
RU2610645C2 (ru) | Центробежнолитой составной валок и способ его изготовления | |
KR101785182B1 (ko) | 롤 외층재 및 열간 압연용 복합 롤 | |
JP5136138B2 (ja) | 熱間圧延用遠心鋳造製複合ロール | |
WO2013057914A1 (ja) | 耐疲労性に優れた熱間圧延用遠心鋳造製ロール外層材および熱間圧延用遠心鋳造製複合ロール | |
JP4483585B2 (ja) | 熱間圧延用ロール外層材および熱間圧延用複合ロール | |
WO2018124101A1 (ja) | 圧延用複合ロール | |
JP3632640B2 (ja) | 熱間圧延用ロール外層材および熱間圧延用複合ロール | |
JP2006281301A (ja) | 圧延用複合ロール | |
JP6292362B1 (ja) | 熱間圧延用ロール外層材および熱間圧延用複合ロール | |
JP5516545B2 (ja) | 耐疲労性に優れた熱間圧延用遠心鋳造製ロール外層材および熱間圧延用遠心鋳造製複合ロール | |
JPS61177355A (ja) | 圧延用複合ロ−ルの外層材 | |
JP6518314B2 (ja) | 圧延用複合ロール | |
JP4259406B2 (ja) | 熱間圧延用ロール | |
JP3412590B2 (ja) | 圧延用ロール | |
JP6669109B2 (ja) | 熱間圧延用ロール外層材および熱間圧延用複合ロール | |
JPH0941072A (ja) | 熱間圧延用ロール、ロール外層材及び熱間圧延用ロールの製造方法 | |
JP4569122B2 (ja) | 熱間圧延用ロール外層材および熱間圧延用複合ロール | |
JP5327342B2 (ja) | 耐疲労性に優れた熱間圧延用遠心鋳造製ロール外層材および熱間圧延用遠心鋳造製複合ロール | |
JP5867143B2 (ja) | 耐疲労性に優れた熱間圧延用遠心鋳造製ロール外層材および熱間圧延用遠心鋳造製複合ロール、ならびにそれらの製造方法 | |
JPS6126758A (ja) | 耐焼付性に優れる複合ロ−ル材 | |
JPS641203B2 (ru) | ||
JP2003313642A (ja) | 高速度工具鋼及びその製造方法 | |
JP2022178535A (ja) | 熱間圧延用ロール外層材および熱間圧延用複合ロール | |
JP5867144B2 (ja) | 耐疲労性に優れた熱間圧延用遠心鋳造製ロール外層材および熱間圧延用遠心鋳造製複合ロール、ならびにそれらの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140421 |