SU1637938A1

SU1637938A1 - Forging ingot

Info

Publication number: SU1637938A1
Application number: SU884611332A
Authority: SU
Inventors: Сергей Иванович Жульев; Валерий Илларионович Сергеев; Николай Ивонович Кулешов; Александр Юрьевич Петунин
Original assignee: Предприятие П/Я А-3681; Предприятие П/Я М-5481
Priority date: 1988-12-01
Filing date: 1988-12-01
Publication date: 1991-03-30

Abstract

Изобретение относитс к черной металлургии , а именно к получению стальных слитков преимущественно большой массы. Цель изобретени - повышение однородности металла за счет ускоренной кристаллизации по сечению. Кузнечный слиток состоит из двух усеченных конусов 1 и 2, сопр женных большими основани ми. Фигура , описывающа поперечное сечение слитка, имеет форму эллипса. Длина малых осей эллипсов по всей высоте слитка равна 0,3-0,9 от длины больших осей в любом рассматриваемом поперечном сечении, при этом длина больших и малых осей торцов составл ет 0,7-0,99 от величин соответствующих осей в месте сопр жени . 1 ил.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the production of steel ingots of a predominantly large mass. The purpose of the invention is to increase the homogeneity of the metal due to accelerated crystallization over the cross section. The forge ingot consists of two truncated cones 1 and 2, conjugated with large bases. The shape describing the cross section of the ingot has the shape of an ellipse. The length of the minor axes of the ellipses along the entire height of the ingot is 0.3-0.9 of the length of the major axes in any considered cross section, while the length of the major and minor axes of the ends is 0.7-0.99 of the values of the corresponding axes at wives 1 il.

Description

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к получению стальных слитков, преимущественно большой массы.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, namely to the production of steel ingots, mainly of large mass.

Цель изобретения - повышение однородности металла за счет ускоренной кристаллизации по сечению.The purpose of the invention is to increase the uniformity of the metal due to accelerated crystallization over the cross section.

На чертеже изображен слиток, общий вид.The drawing shows an ingot, General view.

Тело слитка состоит из двух усеченных конусов 1 и 2, сопряженных большими основаниями. В сечении слиток имеет фигуру, форма которой описывается эллипсом.The body of the ingot consists of two truncated cones 1 and 2, conjugated by large bases. In cross section, the ingot has a shape whose shape is described by an ellipse.

Верхнее сечение слитка 3, среднее 4 и нижнее 5 многогранной формы описано эллипсом с взаимопараллельными большими осями, a,c,f и соответственно малыми осями b,d,k. Длина малых осей эллипсов по всей высоте слитка равна 0,3...0,9 от длины больших осей в любом рассматриваемом поперечном сечении. Длина больших (a,f) и малых (b,k) осей верхнего и нижнего сечений составляет 0,7...0,99 от величин соответствующих осей (c.d) среднего сечения.The upper section of the ingot 3, the middle 4 and the lower 5 of the polyhedral shape is described by an ellipse with mutually parallel large axes, a, c, f and, respectively, small axes b, d, k. The length of the small axes of the ellipses over the entire height of the ingot is 0.3 ... 0.9 of the length of the large axes in any given cross section. The length of the large (a, f) and small (b, k) axes of the upper and lower sections is 0.7 ... 0.99 of the values of the corresponding axes (c.d) of the middle section.

При ковке изделий типа плит из удлиненного двухконусного слитка с эллиптическим поперечным сечением по всей высоте. Слиток 1 располагается так, что большая ось эллипса в его сечении параллельна плоскости стола. Деформация слитка в плиту осуществляется в направлении параллельном малой оси эллипса. На первой операции удаляется донная обрезь 2 и изготавливается биллет 3, т.е. посредством деформации слитка по сечению (степень деформации 10...15%) отковывается заготовка также эллиптической формы с постоянным по всей длине сечением. На следующей операции отковывается собственно плита 4 и отрубается головная обрезь 5.When forging products such as plates from an elongated two-cone ingot with an elliptical cross-section along the entire height. Ingot 1 is located so that the major axis of the ellipse in its cross section is parallel to the plane of the table. The deformation of the ingot in the plate is carried out in the direction parallel to the minor axis of the ellipse. In the first operation, bottom trim 2 is removed and ticket 3 is made, i.e. by deformation of the ingot over the cross section (degree of deformation 10 ... 15%), the workpiece is also elliptical in shape with a constant cross section throughout the entire length. In the next operation, the plate 4 itself is forged and the head trim 5 is cut off.

Слиток может быть получен заливкой металла сифоном или сверху, под вакуумом и на воздухе в составную из двух полуформ изложницу с прибыльной надставкой и без нее.An ingot can be obtained by pouring metal by siphon or from above, under vacuum and in air into a mold made of two half-molds with and without a profitable extension.

Затвердевание слитка происходит ускоренно, что уменьшает степень развития и проявления ликвационных и усадочных дефектов. Ускоренная кристаллизация обусловлена увеличением теплоотдающей поверхности слитка, а также уменьшением его минимального сечения.The solidification of the ingot is accelerated, which reduces the degree of development and manifestation of liquation and shrinkage defects. Accelerated crystallization is due to an increase in the heat transfer surface of the ingot, as well as a decrease in its minimum cross section.

При соотношении, когда эллиптическое сечение слитка имеет длину больших и малых осей в верхнем и нижней сечений рав> ные 0,7-0,99 от соответствующих величин осей среднего сечения, а длина взаимопараллельных малых осей по всей высоте слитка равна 0,3...0,9 от длины больших осей, получают слиток с наилучшими характеристиками плотности и химической однородности металла.With the ratio when the elliptical section of the ingot has the length of the major and minor axes in the upper and lower sections equal to 0.7-0.99 of the corresponding values of the axes of the middle section, and the length of the mutually parallel minor axes over the entire height of the ingot is 0.3 .. .0.9 of the length of the major axes, an ingot with the best characteristics of the density and chemical uniformity of the metal is obtained.

При уменьшении длины малой оси эллипса верхнего сечения менее 0,7 от величин соответствующих осей среднего сечения осложняется наблюдение за разливкой, что может привести к неконтролируемой разливке и, следовательно, дефектам поверхности слитка. Для нижнего сечения аналогичное соотношение длин осей эллипсов сохраняется, так как при их уменьшении менее 0,7 от величин соответствующих осей эллипса в среднем сечении возможны заплески расплава по ходу разливки на внутренней поверхности изложницы в ее нижней части.With a decrease in the length of the minor axis of the ellipse of the upper section to less than 0.7 from the values of the corresponding axes of the middle section, monitoring of the casting is complicated, which can lead to uncontrolled casting and, consequently, defects in the surface of the ingot. For the lower section, a similar ratio of the lengths of the axes of the ellipses is preserved, since when they decrease less than 0.7 from the values of the corresponding axes of the ellipse in the middle section, splashes of the melt during casting on the inner surface of the mold in its lower part are possible.

Увеличение длин осей эллипса торцовых сечений свыше 0,99 от величин осей эллипса в среднем сечении затрудняет извлечение слитка из изложницы, увеличивается также ликвационная неоднородность металла слитка по высоте и сечению.The increase in the lengths of the axes of the ellipse of the end sections over 0.99 from the values of the axes of the ellipse in the middle section makes it difficult to remove the ingot from the mold, and also the segregation inhomogeneity of the ingot metal in height and cross section increases.

При уменьшении длины малых осей эллипсовидного сечения слитка по всей его высоте менее чем 0,3 от длины больших осей наблюдаются заплески и плены на поверхности литка при отливке сверху, а также местное его приваривание к изложнице в участках соприкосновения струи расплава с чугунной стенкой изложницы. При увеличении длины малых осей эллипса более чем 0,9 от длины больших осей в том же сечении отмечается повышенная ликвационная и физическая неоднородность в осевой зоне слитка, особенно в средней по высоте его части. Повышенная пористость выявляется также в осевой зоне верхнего торцового сечения готовой поковки-плиты, что приводит к окислению пористой зоны готовой плиты и последующей ее отбраковке госприемКОЙ. ОWith a decrease in the length of the small axes of the ellipsoidal section of the ingot over its entire height of less than 0.3 from the length of the large axes, splashes and captures are observed on the surface of the cast during casting from above, as well as local welding to the mold in the areas of contact of the melt stream with the cast-iron wall of the mold. With an increase in the length of the small axes of the ellipse more than 0.9 from the length of the large axes in the same section, increased liquation and physical heterogeneity is observed in the axial zone of the ingot, especially in the middle part of the ingot. Increased porosity is also detected in the axial zone of the upper end section of the finished forgings plate, which leads to the oxidation of the porous zone of the finished plate and its subsequent rejection by state acceptance. ABOUT

Claims

Claim

A blacksmith's ingot in the form of two truncated cones conjugated with large bases bounded by a wavy lateral surface, characterized in that, in order to increase the uniformity of the ingot metal due to accelerated crystallization, the figure describing any cross section has the shape of an ellipse, and the length of its small axes is 0.3 and 0.9 are the magnitudes of its major axes, and the length of the major and minor axes of the ends is 0.70.99, the magnitudes of the corresponding axes at the interface.