RU2549024C1 - Consumable electrode for ingot melting by electroslag remelting process - Google Patents
Consumable electrode for ingot melting by electroslag remelting process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2549024C1 RU2549024C1 RU2013145773/02A RU2013145773A RU2549024C1 RU 2549024 C1 RU2549024 C1 RU 2549024C1 RU 2013145773/02 A RU2013145773/02 A RU 2013145773/02A RU 2013145773 A RU2013145773 A RU 2013145773A RU 2549024 C1 RU2549024 C1 RU 2549024C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- ingot
- consumable electrode
- mass
- ingots
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электрометаллургии и предназначено для получения методом электрошлакового переплава (ЭШП) слитков из трещиночувствительной стали, например, для оправок непрерывных трубопрокатных станов.The invention relates to the field of electrometallurgy and is intended for the production of ingots from crack-sensitive steel, for example, for mandrels of continuous tube rolling mills, by the method of electroslag remelting (ESR).
Известен расходуемый электрод, используемый при реализации способа электрошлакового переплава (пат. RU №2332471, МПК C22B 9/18 (2006.01), опубл. 2008 г.), сплавляемая часть которого выполнена из однородного материала, соответствующего материалу выплавляемого слитка.Known consumable electrode used in the implementation of the electroslag remelting method (US Pat. RU No. 2332471, IPC C22B 9/18 (2006.01), publ. 2008), the fused part of which is made of a homogeneous material corresponding to the material of the smelted ingot.
Во время ЭШП такого расходуемого электрода при охлаждении нижней части слитка температура металла опускается ниже точки мартенситного превращения, что при выплавке слитков из инструментальной трещиночувствительной стали приводит к образованию поверхностных трещин.During the ESR of such a consumable electrode, when the bottom of the ingot is cooled, the temperature of the metal drops below the point of martensitic transformation, which leads to the formation of surface cracks during the smelting of ingots from tool crack-sensitive steel.
Наиболее близким к заявляемому и принятым в качестве прототипа является расходуемый электрод, используемый при реализации способа получения слоистых слитков методом электрошлакового переплава (пат. RU №2432406, МПК C22B 9/18 (2006.01), опубл. 2011 г.), сплавляемая часть которого состоит из верхней и нижней стальных частей разного состава. Состав расходуемого электрода регулируют по длине в зависимости от химического состава слитка по высоте, и осуществляют в процессе ЭШП модуляцию теплового потока, направленного из шлаковой ванны через фронт кристаллизации в тело слитка.Closest to the claimed and adopted as a prototype is a consumable electrode used in the implementation of the method for producing layered ingots by electroslag remelting (US Pat. RU No. 2432406, IPC C22B 9/18 (2006.01), publ. 2011), the fused part of which consists from the upper and lower steel parts of different composition. The composition of the consumable electrode is controlled in length depending on the chemical composition of the ingot in height, and during the ESR, the heat flux directed from the slag bath through the crystallization front to the ingot body is modulated.
Использование такого расходуемого электрода позволяет получить слоистый слиток требуемого состава.The use of such a consumable electrode allows you to get a layered ingot of the desired composition.
Однако при ЭШП такого расходуемого электрода нельзя получить качественный слиток из инструментальной трещиночувствительной стали, например, для оправок непрерывных трубопрокатных станов.However, with an ESR of such a consumable electrode, it is impossible to obtain a high-quality ingot from tool crack-sensitive steel, for example, for mandrels of continuous tube rolling mills.
Задачей предлагаемого изобретения является создание расходуемого электрода для выплавки качественного (без трещин и требуемого химического состава) слитка из инструментальной трещиночувствительной стали, например, для оправок трубопрокатных станов.The objective of the invention is the creation of a consumable electrode for smelting a high-quality (without cracks and the required chemical composition) ingot from tool crack-sensitive steel, for example, for mandrels of tube rolling mills.
Поставленная задача решается усовершенствованием расходуемого электрода для выплавки слитков методом ЭШП, сплавляемая часть которого состоит из верхней и нижней стальных частей разного состава.The problem is solved by improving the consumable electrode for smelting ingots by the ESR method, the fused part of which consists of upper and lower steel parts of different composition.
Это усовершенствование заключается в том, что верхняя часть сплавляемой части выполнена из инструментальной трещиночувствительной стали, а нижняя - из низкоуглеродистой нелегированной стали и ее масса составляет 35-50% массы технологической обрези низа слитка.This improvement lies in the fact that the upper part of the alloyed part is made of tool crack-sensitive steel, and the lower part is made of low-carbon unalloyed steel and its mass is 35-50% of the mass of the technological trim of the bottom of the ingot.
Такая конструкция расходуемого электрода позволяет при ЭШП поддерживать в инструментальной трещиночувствительной стали температуру выше точки мартенситного превращения (300°C), и за счет этого исключить образование трещин при охлаждении нижней части в процессе ЭШП. При этом за счет того, что масса части из низкоуглеродистой нелегированной стали составляет 35-50% массы технологической обрези низа слитка, в оставшейся после обрези заготовке, используемой для дальнейшей переработки, обеспечивается требуемый химический состав. При массе части из низкоуглеродистой нелегированной стали меньше 35% массы технологической обрези в слитке образуются трещины из-за снижения температуры ниже точки мартенситного превращения. При массе части из низкоуглеродистой нелегированной стали больше 50% массы технологической обрези низа слитка в оставшейся после обрези заготовке, используемой для дальнейшей переработки, не обеспечивается требуемый химический состав.This design of the consumable electrode allows the ESR to maintain a temperature above the point of martensitic transformation (300 ° C) in the crack-sensitive steel, and to prevent crack formation during cooling of the lower part during the ESR. Moreover, due to the fact that the mass of the part from low-carbon unalloyed steel is 35-50% of the mass of the technological trim of the bottom of the ingot, the required chemical composition is provided in the billet used for further processing remaining after the trim. When the mass of the part from low-carbon unalloyed steel is less than 35% of the mass of the technological cut-off, cracks are formed in the ingot due to a decrease in temperature below the point of martensitic transformation. When the mass of the part from low-carbon unalloyed steel is more than 50% of the mass of the technological trimming of the bottom of the ingot in the billet remaining after trimming used for further processing, the required chemical composition is not provided.
Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен предлагаемый расходуемый электрод.The invention is illustrated in the drawing, which shows the proposed consumable electrode.
Расходуемый электрод для выплавки слитков методом ЭШП содержит инвентарную головку 1 и сплавляемую часть, состоящую из верхней 2 и нижней 3 стальных частей разного состава. Верхняя часть 2 выполнена из инструментальной трещиночувствительной стали. В приведенном примере для части 2 использовали отработанные оправки трубопрокатного стана диаметром 167 мм в виде пучка четырех оправок из стали "X35CrMoV05KU-UNI 2955-68 Std" (аналог стали 4Х5МФС ГОСТ 5950-73). Нижняя часть 3 выполнена из низкоуглеродистой нелегированной стали, в качестве которой использовали пластины (обрезь проката) из стали Ст3, и ее масса составляет 35-50% массы технологической обрези низа слитка.The consumable electrode for smelting by the ESR method contains an
Выплавку слитков производили на печах ЭШП У552М под флюсом АНФ-35, используя 5 расходуемых электродов с массой нижней части из низкоуглеродистой нелегированной стали Ст3, приведенной в таблице 1:Smelting of the ingots was carried out on EShP U552M furnaces under ANF-35 flux, using 5 consumable electrodes with the mass of the lower part of low-carbon alloy steel St3, shown in table 1:
При ЭШП охлаждению подвергалась нижняя часть 3, состоящая из низкоуглеродистой стали, а в инструментальной трещиночувствительной стали поддерживалась температура выше точки мартенситного превращения, что исключило образование трещин в процессе ЭШП. При этом за счет того, что масса части 3 из низкоуглеродистой стали составляет 35-50% массы технологической обрези низа слитка, в оставшейся после обрези заготовке, которая используется для дальнейшей обработки, обеспечивается требуемый химический состав.Under ESR, the
После окончания ЭШП через 3-8 минут снимали кристаллизатор со слитков и выдерживали их на поддоне 8-10 минут, убирали шлаковый гарниссаж с нижней части слитка на высоту 150-250 мм и замеряли температуру слитков в точках, соответствующих 30%, 35%, 45%, 50%, 55% массы технологической обрези.After the end of the ESR, after 3-8 minutes, the mold was removed from the ingots and kept on a pallet for 8-10 minutes, the slag skull was removed from the bottom of the ingot to a height of 150-250 mm and the temperature of the ingots was measured at points corresponding to 30%, 35%, 45 %, 50%, 55% of the mass of technological trimmings.
Усредненные результаты замеров температуры приведены в таблице 2:The average results of temperature measurements are shown in table 2:
Выплавленные ЭШП слитки накапливались в отапливаемом кессоне при температуре 800-900°C, после чего отгружались в кузнечный цех под футерованными колпаками. Из слитков отковали заготовки диаметром 400 мм, и со стороны низа слитка производили обрезь в соответствии с требованиями техпроцесса валовой технологии производства поковок из слитков 600 мм. Откованные заготовки подвергались отжигу и последующему визуальному и магнитопорошковому контролю поверхности.The melted ESR ingots were accumulated in a heated caisson at a temperature of 800-900 ° C, after which they were shipped to the forge shop under lined caps. Billets with a diameter of 400 mm were forged from the ingots, and from the bottom of the ingot, trimming was performed in accordance with the requirements of the technological process of the gross technology for the production of forgings from 600 mm ingots. Forged blanks were subjected to annealing and subsequent visual and magnetic particle inspection of the surface.
Как видно из таблицы 2, у слитка, полученного ЭШП расходуемого электрода №1, в точке, соответствующей 30% массы технологической обрези, температура ниже точки мартенситного превращения, что привело к трещинам протяженностью 30-50 мм от нижнего торца заготовок. У слитков, полученных ЭШП расходуемых электродов №2, 3, 4 и 5, в точках, соответствующих 35%, 45%, 50% и 55% массы технологической обрези, температура выше точки мартенситного превращения, и не обнаружено трещин ни в полученной заготовке из инструментальной трещиночувствительной стали, ни в технологической обрези.As can be seen from table 2, the ingot obtained by the ESR of the consumable electrode No. 1, at a point corresponding to 30% of the mass of the technological trimmings, has a temperature below the martensitic transformation point, which led to cracks 30-50 mm long from the lower end of the workpieces. In ingots obtained by ESR of consumable electrodes Nos. 2, 3, 4, and 5, at points corresponding to 35%, 45%, 50%, and 55% of the technological trimmings mass, the temperature is higher than the martensitic transformation point, and no cracks were found in the obtained workpiece from instrumental crack-sensitive steel, not in technological trimmings.
Химический состав у нижнего торца заготовок, полученных после удаления технологической обрези, усредненный состав у верхнего торца заготовок и состав отработанных оправок для части 2 расходуемого электрода приведен в таблице 3:The chemical composition at the lower end of the workpieces obtained after removing the cutting edge, the average composition at the upper end of the workpieces and the composition of spent mandrels for
Как видно из таблицы 3, химический состав нижней части слитков, полученных ЭШП заявляемого расходуемого электрода, соответствует требованиям, предъявляемым к марке X35CrMoV05KU-UN1 2955-68 Std Общей спецификации NP0206 В ″Производство и контроль оправок для трубного стана″.As can be seen from table 3, the chemical composition of the lower part of the ingots obtained by the ESR of the inventive consumable electrode meets the requirements for the brand X35CrMoV05KU-UN1 2955-68 Std General specification NP0206 B ″ Production and control of mandrels for a tube mill ″.
Таким образом, использование предлагаемого расходуемого электрода для выплавки слитков методом ЭШП позволяет получить слиток из инструментальной трещиночувствительной стали требуемого химического состава без трещин и снизить расход дорогостоящей стали за счет снижения доли расходуемой дорогостоящей инструментальной стали в технологической обрези от низа слитка на 35-50%. Например, при выплавке слитков диаметром 600 мм и массой 4800 кг снижение потерь составит 75-110 кг.Thus, the use of the proposed sacrificial electrode for smelting ingots by the ESR method allows one to obtain an ingot from tool crack-sensitive steel of the required chemical composition without cracks and to reduce the consumption of costly steel by reducing the proportion of expendable expensive tool steel in the technological cut from the bottom of the ingot by 35-50%. For example, when smelting ingots with a diameter of 600 mm and a mass of 4800 kg, the loss reduction will be 75-110 kg.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013145773/02A RU2549024C1 (en) | 2013-10-11 | 2013-10-11 | Consumable electrode for ingot melting by electroslag remelting process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013145773/02A RU2549024C1 (en) | 2013-10-11 | 2013-10-11 | Consumable electrode for ingot melting by electroslag remelting process |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2549024C1 true RU2549024C1 (en) | 2015-04-20 |
RU2013145773A RU2013145773A (en) | 2015-04-20 |
Family
ID=53282753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013145773/02A RU2549024C1 (en) | 2013-10-11 | 2013-10-11 | Consumable electrode for ingot melting by electroslag remelting process |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2549024C1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2048274C1 (en) * | 1992-01-27 | 1995-11-20 | Акционерное общество закрытого типа фирма "ПРЭТТИ" | Method for manufacture of combined consumable electrode for vacuum arc melting |
RU2432406C2 (en) * | 2009-09-14 | 2011-10-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Procedure for manufacture of layered ingots by pulse-electro-slag re-melt |
-
2013
- 2013-10-11 RU RU2013145773/02A patent/RU2549024C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2048274C1 (en) * | 1992-01-27 | 1995-11-20 | Акционерное общество закрытого типа фирма "ПРЭТТИ" | Method for manufacture of combined consumable electrode for vacuum arc melting |
RU2432406C2 (en) * | 2009-09-14 | 2011-10-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Procedure for manufacture of layered ingots by pulse-electro-slag re-melt |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013145773A (en) | 2015-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111225990B (en) | Method for producing a nickel-base alloy | |
US8757244B2 (en) | Systems and methods for forming and processing alloy ingots | |
CN109047600B (en) | Forging method of cold-rolled roller blank | |
WO2014163087A1 (en) | Titanium cast piece for hot rolling use, and method for producing same | |
CN103459063A (en) | Titanium slab for hot rolling and process for producing same | |
JP6075384B2 (en) | Titanium cast for hot rolling and method for producing the same | |
RU2549024C1 (en) | Consumable electrode for ingot melting by electroslag remelting process | |
CN106715755A (en) | Cast titanium slab for use in hot rolling and unlikely to exhibit surface defects, and method for producing same | |
US11479839B2 (en) | Method for producing hot-rolled titanium plate | |
CN104646955A (en) | Method for preparing 20CrNi4 piercing plug | |
RU2302921C2 (en) | Flawless forged pieces forging method for producing elongated articles such as rotors or shafts | |
CN110153186B (en) | Method for preparing high alloy tool and die steel hollow pipe blank, hollow pipe blank and annular cutter | |
JP4427439B2 (en) | Manufacturing method for hollow forging steel and cylindrical forging | |
CN107075688B (en) | Hot rolling titanium slab and its manufacturing method | |
RU2247162C1 (en) | Method of production of blanks from copper or its alloys | |
RU2320735C2 (en) | Method for electroslag production of die blanks for pressing-rolling line for production of railway wheels | |
CN115896594B (en) | High-strength and high-toughness H13 die steel for aluminum extrusion and preparation method thereof | |
RU2770807C1 (en) | Method for producing blanks from low-alloy copper-based alloys | |
JP7417056B2 (en) | titanium alloy ingot | |
RU2692149C1 (en) | Method for production of ingots from deformed aluminum alloys | |
Sun et al. | General manufacturing route for medical devices | |
KR101953487B1 (en) | Cast titanium slab for use in hot rolling and unlikely to exhibit surface defects, and method for producing same | |
CN103071746A (en) | Machining method for rear cylinder trunnion | |
SU1142209A1 (en) | Method of manufacturing cutting tool blanks from ingots | |
JPH05104208A (en) | Plasma melting and casting method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20160119 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181012 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20220406 |