SU1452655A1

SU1452655A1 - Способ отливки двухслойных чугунных прокатных валков

Info

Publication number: SU1452655A1
Application number: SU864132888A
Authority: SU
Inventors: Леонид Борисович Гольдштейн; Игорь Альбинович Балаклеец; Олег Васильевич Пузырьков-Уваров; Александр Александрович Сокол; Александр Дмитриевич Горбунов; Николай Абрамович Будагъянц; Анатолий Иванович Симонов; Евгений Исаакович Трейгер; Владислав Алексеевич Гамов; Виктор Иванович Кондратенко; Александр Алексеевич Сирота; Василий Петрович Саушкин; Юрий Васильевич Дяченко
Priority date: 1986-06-24
Filing date: 1986-06-24
Publication date: 1989-01-23

Abstract

Изобретение относитс к литейному производству и может быть использовано в производстве двухслойных чугунных местопрокатных валков. Цель изобретени - повышение прочности шеек валка за счет повьппени степени графитизации. Способ включает заливку литейной формы легированным чугуном до уровн на 300-350 мм вьппе верхнего кра валка, кристаллизацию рабочего сло со структурой белого чугуна и последующую промывку формы сырым чугуном, содержащим 3,2-3,6% углерода, 0,4-0,6% марганца, 0,15- 0,30% хрома, а также кремний и никель в количестве 1,1-1,5% и 0,5-0,9% соответственно . В состав промывного серого чугуна дополнительно ввод т 0,2-0,75% меди и 0,04-0,12% титана. За вленный способ обеспечивает в среднем повышение твердости нижних приводных шеек на 25,Я%, а прочности - на 33,2%. с (Л

Description

Изобретение относитс к литейному производству и может быть использовано в производстве двухслойных чугунных листопрокатных валков.

Цель изобретени - повышение прочности шеек валка за счет повьЕчени степени графитизации.

Способ включает заливку литейной формы легированным чугуном до уровн ,на 300-350 мм вьш1е верхнего кра вал10

ка

, кристаллизацию рабочего сло со

структурой белого чугуна и последующую промьшку формы серым чугуном, содержащим 3,2-3,6% углерода, 0,4-0,6% 15 марганца, 0,15-0,30% хрома, а также кремний и никель в количестве, равном 1,1-1,5 и 0,5-0,9% соответственно .

В состав промывного серого чугуна, 20 кроме того, дополнительно ввод т 0,2- 0,70% меди и 0,04-0,12% титана.

Выбранные пределы содержани химических элементов в промывном чугуне, используемом дл осуществлени пред- 25 ложенного способа, обосновываютс следующим образом.

Углерод в указанных пределах (3,2- 3,6%) обеспечивает необходимые сте- пени эвтектичности и графитизации ЗО промывного чугуна. При концентрации его менее 3,2% ухудшаютс литейные свойства чугуна и не обеспечиваетс необходима степень графитизации в сердцевине и шейках валков. При со- держании его более 3,6% увеличивают- с размеры и степень разветвленности графитных включений, что ведет к снижению прочности DieeK.

Кремний в указанных пределах (1,1-1,5%) обеспечивает необходимую степень нейтрализации хрома и молибдена при смешивании во врем заливки с ранее залитым чугуном дл формировани белого рабочего сло . При кон- 45 центрации кремни менее 1,10% в структуре сердцевины и шеек кристаллизуетс хрупкий структурно-свободный цементит. Увеличение содержани кремни более 1,5% сопровождаетс TQ увеличением степени аномальности перлита (ферритной каймы на междендритных границах), снижением его дисперсности , возрастанием размеров и степени разветвленности включений гра- с ита, что приводит к снижению тверости и прочности.

Марганец в указанных пределах (0,4-0,6%) способствует перлитизации

35

40

10

15

20

25

ЗО

5 Q с

35

0

металлической матрицы. При содержании его менее 0,4% такое его вли ние в медленно охлаждаемой при затвердевании нижней щейке незначительно. При концентрации марганца более 0,6% твердость продолжает повышатьс , а прочность начинает снижатьс в св зи с по влением в структуре аустенитно- карбидной эвтектики ввиду отбеливающего вли ни марганца.

Хром в указанных пределах (0,15- 0,30%) обеспечивает повышение твердости и прочности чугуна за счет увеличени степени дисперсности и микротвердости перлита. При концентрации менее 0,15% вли ние хрома на структуру и прочность чугуна нижних шеек незначительно. При содержании хрома в промывном чугуне более 0,30% не обеспечиваетс беэкарбидна структура сердцевины и верхней шейки.

Никель в указанных пределах (0,50-0,90%) способствует графитизации чугуна при эвтектическом распаде жидкости и повьш1ению дисперсности перлита при эвтектоидном превращении. В св зи с малой скоростью охлаждени чугуна нижних шеек в эвтектоидном интервале температур положительное вли ние никел на твердость и прочность начинает существенно про вл тьс только при концентрации его не менее 0,5%. Верхний предел содержани никел (0,9%) обосновываетс технико- экономическими соображени ми в внду значительной стоимости ннкел .

Медь в указанных пределах (0,20- 0,70%), вл сь аналогом никел по вли нию на г.рафитизацию и строение продуктов эвтектоидного превращени аустенита, частично замен ет последний , обеспечива более низкую себестоимость промывного чугуна (стоимость меди почти в три раза меньше стоимости никел ). При концентрации меди менее 0,20% ее вли ние на степень графитизации незначительно. Оно носит экстремальный характер (снижаетс при выделении микровключений меди ) ввиду ее ограниченной растворимости в чугуне, а поэтому при содержании более 0,7% положительное вли ние меди на структуру и механические свойства чугуна нижних шеек начинает . снижатьс .

Титан в указанных пределах (0,04-0,12%) способствует графитизации , а главное - уменьшению размеров

1452655

и степени разветвленности графитньк лее производили выдержку, толчки и

включений. При концентрации титана менее 0,04% его вли ни на структуру трудно поддаетс регулированию ввиду сложности определени более низких концентраций. При содержании титана более 0,12% его вли ние на степень графитизации снижаетс и замен етс отбеливающим, а вли ние на размеры графита усиливаетс , и кроме разветвленного графита в структуре по вл етс междендритный графит.

Основной легированный чугун дл формировани рабочего сло валков плавили в мартеновской печи - емкостью 35 т, а промывной - в вагранке и дуговой печи дуплекс-процессом. Хром, медь и титан ввод т, использу в качестве шихты природно-легирован- ный чугун, а никель - в виде катодного никел , Бьша проведена опытна отливка прокатных валков. Дл промьге- ки использовали чугун.

Полученные показатели твердости и прочности шеек валков позвол ют выбрать оптимальный химический состав чугуна дл промывки форм.

Пример. Проводилась заливка чугунных прокатных валков типа 11ПХНд-70. Химический состав высоколегированного чугуна, мас.%: С 2,7; Si 0,45; Мп 0,55; Р 0,4; S 0,1; Сг 0,76; Hi 3,75, остальное - железо . Температура заливаемого металла . Масса валка с размерами бочки 700д7700 мм равна 9 т. Врем заливки основного чугуна 45 с. Объем заполнени формы контролировали по весовой скорости заливки. Да промывку чугуном следующего химсостава , мас.%: С 3,54; Si 1,27; Мп 0,45; Р 0,25; S 0,05; Сг 0,20; Ni 0,70; Си 0,45; Ti 0,08; остальное - железо. Чугун заливали при злл 1320 С, Количество промывного металла составл ло 4,6 т. После ме10 ханической обработки контролировали полученные результаты, Б результате получили увеличение твердости нижних шеек на 60 ед. Бринел , а прочности на изгиб - на 137 ИПа.

15 Таким образом, предложенный спо- . соб обеспечивает в среднем поБьппение твердости нижних приводных шеек на 25,8%, а прочности - на 33,2%.

Claims

20 Формула изобретени

Способ отливки двухслойных чугунных прокатных валков, включающий заливку литейной формы легированным чугуном

25 ДО уровн на 300-350 мм вьппе верхнего кра валка, кристаллизацию рабочего сло со структурой белого чугуна и последующую промьшку формы серым чугуном, содержащим 3,2-3,6% уг30 лерода, 0,4-0,6% марганца, 0,15- 0,30% хрома, а также кремний, никель и железо, отличаю, щийс тем, что, с целью повышени прочности шеек валка за счет повьшени пени графитизации, серьй чугун дл промывки используют дополнительно содержащим медь в количестве 0,2- 0,70% и титан в количестве 0,04- 0,12% и срдержа1 щм кремний и никель

р соответственно 1,1-1,5 и 0,5-0,9%.

1452655

ле

лее производили выдержку, толчки и

промывку чугуном следующего химсостава , мас.%: С 3,54; Si 1,27; Мп 0,45; Р 0,25; S 0,05; Сг 0,20; Ni 0,70; Си 0,45; Ti 0,08; остальное - железо. Чугун заливали при злл 1320 С, Количество промывного металла составл ло 4,6 т. После механической обработки контролировали полученные результаты, Б результате получили увеличение твердости нижних шеек на 60 ед. Бринел , а прочности на изгиб - на 137 ИПа.

Таким образом, предложенный спо- . соб обеспечивает в среднем поБьппение твердости нижних приводных шеек на 25,8%, а прочности - на 33,2%.

Формула изобретени

Способ отливки двухслойных чугунных прокатных валков, включающий заливку литейной формы легированным чугуном

ДО уровн на 300-350 мм вьппе верхнего кра валка, кристаллизацию рабочего сло со структурой белого чугуна и последующую промьшку формы серым чугуном, содержащим 3,2-3,6% углерода , 0,4-0,6% марганца, 0,15- 0,30% хрома, а также кремний, никель и железо, отличаю, щийс тем, что, с целью повышени прочности шеек валка за счет повьшени степени графитизации, серьй чугун дл промывки используют дополнительно содержащим медь в количестве 0,2- 0,70% и титан в количестве 0,04- 0,12% и срдержа1 щм кремний и никель

соответственно 1,1-1,5 и 0,5-0,9%.