SU1686024A1 - Чугун дл прокатных валков - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано при производстве прокатных валиков. Цель изобретени  - повышение износостойкости и твердости в рабочем слое валка на глубине 10-30 мм при сохранении уровн  теплопроводности и термостойкости. Новый чугун содержит, мае.%: С 33,6; Si 1 - 1,8; Мл 0,5- 1.0; СгО,2 -0,5; TI 0,3 - 0,5; AI 0,1 - 0,3; РЗМ 0.04 - 0,156; Си 0,3 - 0,5; Sn 0,2 - 0,35; Ni 0,6 - 1,6; Fe.- остальное. Дополнительный ввод в состав предлагаемого чугуна РЗМ, Си, Sn и N1 позвол ет повысить износостойкость в 1,35 -1.5 раза, твердость на глубине 10 - 30 мм в 1,15- 1,28 раза при сохранении уровней теплопроводности и термостойкости. 1 табл.

Description

Ј

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к разработке составов чугуна дл  прокатных валков.

Цель изобретени  - повышение износостойкости и твердости в рабочем слое валка на глубине 10-30 мм при сохранении уровн  теплопроводности и термостойкости.

Выбор граничных пределов содержани  компонентов в чугуне предложенного состава обусловлен следующим.

При содержани х редкоземельных металлов менее 0,04% увеличиваетс  количество графитных включений и они приобретают пластинчатую форму, что приводит к снижению износостойкости чугуна. Увеличение содержаний РЗМ свыше 0.156% приводит к образованию графитных включений шаровидной формы.

При содержани х титана и меди в указанных пределах стабильно получают перлитную матрицу и значительно расшир етс  область существовани  графитных включений вермикул рной формы.

Ввод титана и меди в количестве свыше 0,5% не вызывает значительных увеличений показателей исследованных свойств и не расшир ет зону существовани  графитных включений вермикул рной формы, а снижение их концентраций менее 0,3% вызывает уменьшение твердости, износостойкости, а также сужение зоны существовани  графитных включений вермикул рной формы.

В чугунах предлагаемого класса олово не только значительно увеличивает уровень твердости, но и обеспечивает стабильность ее по сечению отливки. При содержани х олова менее 0,2% не достигаетс  необходимый уровень твердости и ее равномерности, а при концентраци х свыше 0,35% увеличи- ваетс хрупкость чугуна, что приводит к сниOs

00 (

о

ю

жению термоизносостойкости. В указанных пределах никель стабилизирует карбидизи- рующее действие хрома, повышает термостойкость чугуна. При концентраци х менее 0,6% резко уменьшаетс  количество графита , что вызывает снижение термостойкости. Увеличение содержаний свыше 1,6% не приводит к значительным изменени м свойств, а стоимость чугуна увеличиваетс  значительно.

Углерод  вл етс  основным элементом, определ ющим количество и соотношение карбидной зоны и графита. При увеличении его содержаний свыше 3,6% повышаетс  количество графита, что приводит к снижению твердости и износостойкости. Снижение содержаний углерода менее 3,0% вызывает уменьшение количества карбидной фазы и, как следствие, уменьшение износостойкости .

В предлагаемых концентраци х кремний совместно с никелем уравновешивает действие карбидообразующих элементов. При содержани х менее 1,0% параметргра- фитизации низок, и такой чугун обладает низкими прочностью и термостойкостью, Увеличение содержаний свыше рекомендуемого верхнего предела приводит к увеличению количества графитных включений и износостойкости и твердости.

В указанных пределах концентраций марганец повышает дисперсность перлита, что приводит к повышению уровн  свойств.

При содержани х менее 0,5% марганец не оказывает существенного вли ни  на рассматриваемые свойства, а при содержани х свыше 1,0% значительно увеличивает хрупкость и соответственно термостойкость .

Предложенна  концентраци  хрома в комплексе с остальными легирующими компонентами обеспечивает повышение твердости и износостойкости сплава. При концентраци х хрома менее 0,2% его вли ние незначительно, а при увеличении их свыше 0,5% резко увеличиваетс  количество карбидной фазы, что приводит к снижению термостойкости.

Содержани  алюмини  в рекомендованных пределах обеспечивают совместно с предложенным легирующим и модифицирующим комплексом увеличение термостойкости . При содержани х алюмини  менее

0,1% вли ние незначительно, а при содержани х свыше 0,3% значительных повышений термостойкости также не наблюдаетс . П р и м е р. В электропечи ИЧТ - 6 выплавл ют чугуны исследуемых сплавов и при достижении температуры 1400 ±5°С выпускают в ковш с расчетным количеством лигатуры ФСЗОРЗМЗО. Далее при 1320 - 1340°С заливают валковые формы. Извест- ный чугун выплавл ют по той же технологии. Из полученных при механической обработке валков темплетов вырезают образцы дл  металлографического анализа, определени  исследуемых свойств. Мерой термо- стойкости  вл етс  прот женность трещин на площади шлифа после 100 циклов - нагрев до 650°С и охлаждение в воде с температурой 20°С. Износостойкость, твердость и теплопроводность определ ют по стандар- тным методикам.

Химические составы чугунов и результаты испытаний приведены в таблице.

Claims (1)

1. Как следует из данных таблицы, дополнительный ввод в состав предложенного чу- гуна РЗМ, Си, 5п,и NI позвол ет повысить износостойкость в 1,35 - 1,5 раза, твердость на глубине 10 - 30 мм в 1,15 - 1,28 раза при сохранении уровн  теплопроводности и термостойкости. Формула изобретени 

   Чугун дл  прокатных валков, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, титан , алюминий и железо, отличающий с   тем, что, с целью повышени  износостой- кости и твердости в рабочем слое валка на глубине 10 - 30 мм при сохранении уровн  теплопроводности и термостойкости, он дополнительно содержит редкоземельные элементы, медь, олово и никель при следу- ющем соотношении компонентов, мас.%: Углерод3,0 - 3,6

   Кремний1,0 - 1,8

   Марганец0,5 - 1,0

   Хром0,2 - 0,5 Титан0 ,3 - 0,5

   Алюминий0,1 - 0,3

   Редкоземельные

   элементы0,04-0,156

   Медь0,3 - 0,5

   Олово0,2-0,35

   Никель0,6- 1,6

   ЖелезоОстальное