SU621461A1

SU621461A1 - Method of cooling casting ib casting mould

Info

Publication number: SU621461A1
Application number: SU772468277A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Константинович Кутафин; Павел Елисеевич Лученинов; Иван Григорьевич Ермолин; Олег Васильевич Пузырьков-Уваров; Валентин Андреевич Рямов
Original assignee: Днепропетровский Металлургический Институт
Priority date: 1977-04-01
Filing date: 1977-04-01
Publication date: 1978-08-30

Description

1one

Изобретение относитс к технологии литейного производства и может быть использовано при отливке прокатных валков.This invention relates to a foundry technology and can be used in the casting of mill rolls.

Известен способ охлаждени отливки путем подачи охладител в зазор между отливкой и формой 1.There is a known method for cooling a casting by supplying a cooler into the gap between the casting and mold 1.

Известен способ охлаждени отливок, включающий подачу охлаждающего агента в импульсном режиме к поверхности раздела форма-отливка после образовани закристаллизовавщейс корки отливки 2.A known method of cooling castings involves applying a cooling agent in a pulsed mode to the interface of a mold after a crystallized peel of a casting 2 is formed.

Однако известные способы увеличивают внутренние напр жени в отливках, так как эффект ускорени охлаждени реализуетс главным образом при затвердевании осевой зоны. В случае, когда дл изготовлени отливок используют сплавы с повыщенной склонностью к трещинообразованию, например отбеливающиес чугуны, это, как правило , приводит к их разрущению.However, the known methods increase the internal stresses in the castings, since the effect of cooling acceleration is realized mainly during the hardening of the axial zone. In the case when alloys with an increased tendency to crack formation are used for the manufacture of castings, for example, bleaching cast iron, this, as a rule, leads to their destruction.

Указанный недостаток устран етс , если подачу охладител ,в иериод затвердевани и эвтектоидного превращени сплава осевой зоны отливки уменьщают 3.This disadvantage is eliminated, if the flow of the cooler during the hardening and eutectoid transformation period of the alloy of the axial zone of the casting decreases 3.

Основным недостатком этого способа-прототипа вл етс снижение эффективности вли ни ускоренного охлаждени в периодThe main disadvantage of this prototype method is the reduced effectiveness of the effect of accelerated cooling in the period

эвтекто1«ного превращени в поверхностном слое вследствие повыщенной устойчивости первичного аустенита.eutectic transformation in the surface layer due to increased stability of primary austenite.

Цель изобретени - повыщение износостойкости поверхностного сло отливок и экономи легирующих материалов путем повторной аустенизации при разогреве поверхностного сло от тепла осевой зоны отливки. Цель достигаетс тем, что при прохождении поверхностным слоем температур затвердевани и эвтектоидного превращени охладитель подают с интенсивностью 100- 110 м /м2ч, а осевой зоной - прекращают. Увеличение интенсивности в периоды фазовых превращений поверхностного сло до 100-110 приводит к увеличению градиента температуры по сечению тела отливки , а прекращение подачи охладител - к разогреву поверхностного сло от тепла осевой зоны. Повторный нагрев и сопутствующий ему процесс аустенизации снижают устойчивость аустенита и способствует измельчению продуктов его распада при последующем охлаждении.The purpose of the invention is to increase the wear resistance of the surface layer of castings and save alloying materials by re-austenizing when the surface layer is heated from the heat of the axial zone of the casting. The goal is achieved by the fact that when the surface layer passes through solidification and eutectoid transformation temperatures, the cooler is fed with an intensity of 100-110 m / m2h, and the axial zone is stopped. An increase in the intensity during periods of phase transformations of the surface layer to 100–110 leads to an increase in the temperature gradient over the cross section of the casting body, and stopping the supply of coolant to the heating of the surface layer from the heat of the axial zone. Reheating and the austenization process accompanying it reduce the stability of austenite and promotes the grinding of its decomposition products upon subsequent cooling.

Принципиальное отличие .предлагаемой операции повышени износостойкости поверхностного сло заключаетс в том, что оно достигаетс путем измельчени продуктов распада аустенита не только за счет увеличени интенсивности охлаждени или легирующих, а также за счет уменьшени устойчивости аустенита.The principal difference in the proposed operation of increasing the wear resistance of the surface layer is that it is achieved by grinding austenite decomposition products not only by increasing the intensity of cooling or alloying, but also by reducing the stability of austenite.

Например, производили отливку валков с диаметром бочки 310 мм в комбинированные формы, состо щие из несчаных форм щеек и чугунной формы бочки. Толщина стенки формы валка 55 мм. Дл отливки использовалс отбеливающийс чугун следующего состава, %: углерод 3,60-3,65, кремний 0,40-0,45, марганец - 0,40-0,4, фосфор - 0,35-0,40, сера - 0,11-0,12, хром - 0,20- 0,25,.никель - 0,40-0,45, остальное - же-, лезо. В качестве охладител использовалс воздух от цеховой системы (под давлением 6 атм.). Подачу охладител начинали через 45 с с интенсивностью 80 .ч. В периоды затвердевани и эвтектоидного превращени осевой зоны отливки (TI 12- 32 мин;,т2 90-140 .мин соответственно), которые были предварительно определены по кривым охлаждени , измеренным с помощью термопар, подачу охладител уменьщали до 0,5 ..ц.For example, rolls with a barrel diameter of 310 mm were cast into combined molds consisting of unpresented cheek shapes and a cast iron barrel shape. The roll wall thickness is 55 mm. For casting, bleaching cast iron of the following composition was used,%: carbon 3.60-3.65, silicon 0.40-0.45, manganese - 0.40-0.4, phosphorus - 0.35-0.40, sulfur - 0.11-0.12, chromium - 0.20-0.25, nickel - 0.40-0.45, the rest is iron, iron. Air from the workshop system (at 6 atm. Pressure) was used as a cooler. The supply of the cooler began after 45 seconds with an intensity of 80. H. During the periods of solidification and eutectoid transformation of the axial zone of the casting (TI 12–32 min ;, m2 90–140. Min, respectively), which were previously determined from the cooling curves measured with thermocouples, the coolant flow was reduced to 0.5.

Предложенный режим охлаждени отличаетс тем, что охладитель подают с интенсивностью 100-110 , а при прохождении осевой зоной температур затвердевани и эвтектоидного превращени подачу охладител прекращают. Термопары, установленные в поверхностном слое на глубине 16 м.1 и на оси бочки, показали, что увеличение интенсивности подачи охладител до 100-110 приводит к увеличению разности температур между осевой зоной и поверхностным слоем на , а прекращение подачи охладител - к разогреву поверхностного сло от тепла осевой зоны до температур, на 20-30°С выще температуры эвтектоидного превращени , равной 747°С. Это обеспечивает повторную аустенизацию поверхностного сло .The proposed cooling mode is characterized in that the cooler is supplied with an intensity of 100-110, and when passing through the axial zone of solidification and eutectoid transformation temperatures, the flow of the cooler is stopped. Thermocouples installed in the surface layer at a depth of 16 m.1 and on the barrel axis showed that increasing the flow rate of the cooler to 100-110 leads to an increase in temperature difference between the axial zone and the surface layer on, and stopping the supply of the cooler to the heating of the surface layer from the heat of the axial zone to temperatures, 20-30 ° C higher than the eutectoid transformation temperature, equal to 747 ° C. This provides re-austenization of the surface layer.

Исследование структуры образцов от бочек валков показало, что в поверхностном слое толщиной 16 мм содержание свободных карбидов практически не отличаетс иThe study of the structure of samples from roll barrels showed that in the surface layer 16 mm thick, the content of free carbides practically does not differ and

составл ет 45-47°/о. Дисперсность продуктов распада аустенита составл ет 0,2-0,5 пд При охлаждении по предлагаемому способу преобладает перлит 0,2 пд, а по известному.- 0,5 пд. Анормальность уменьщаетс с 3-4 до 2-3 Па, а твердость повышаетс наis 45-47 ° / o. The dispersion of austenite decomposition products is 0.2-0.5 pp. When cooled by the proposed method, perlite is 0.2 pd, and by the known. 0.5 pd. The abnormality decreases from 3-4 to 2-3 Pa, and the hardness increases by

2-3 Нш., Такое изменение структуры достигаетс при дополнительном легировании никелем в количестве 0,3-0,5%.2-3 NS. Such a change in structure is achieved with additional doping with nickel in an amount of 0.3-0.5%.

Использование предложенного способа охлаждени отливки обеспечивает возможность измельчени продуктов распада аустенита и уменьшени степени его анормальности без дополнительного легировани . Это значительно повысит эффективность технологического цикла производства качественных отливок при экономии легирующих вUsing the proposed method of cooling the casting makes it possible to grind the decomposition products of austenite and reduce its degree of abnormality without additional alloying. This will significantly increase the efficiency of the technological cycle of the production of high-quality castings while saving alloying in

количестве 0,3-0,5%.the amount of 0.3-0.5%.

Claims

1. Patent of the USSR No. 8904, cl. On 22 D 27/04, 1927.

2. Authors certificate of the USSR LGO 398337, cl. B 22 D 27/04, 1972.

3. USSR author's certificate number 528998, cl. B 22 D 27/04, 1974.