UA95580C2 - Method of centrifugal casting of multilayer rolls and rollers - Google Patents
Method of centrifugal casting of multilayer rolls and rollers Download PDFInfo
- Publication number
- UA95580C2 UA95580C2 UAA201010331A UAA201010331A UA95580C2 UA 95580 C2 UA95580 C2 UA 95580C2 UA A201010331 A UAA201010331 A UA A201010331A UA A201010331 A UAA201010331 A UA A201010331A UA 95580 C2 UA95580 C2 UA 95580C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- layer
- cast iron
- core
- temperature
- iron
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 6
- 238000009750 centrifugal casting Methods 0.000 title abstract description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 59
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 abstract description 29
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 3
- 239000012792 core layer Substances 0.000 abstract description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000004021 metal welding Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
Description
подають на вільну поверхню зовнішнього шару у чавуну, яка складається з рівноосних кристалів, кількості 2,5...3,5 кг/м", а заливку чавуну внутріш- що забезпечує перепад твердості по глибині робо- нього шару здійснюють при охолодженні вільної чого шару не більше 2 од. НБО. Товщина теплої- поверхні чавуну зовнішнього шару до температури золяційного покриття менше 2 мм сприяє збіль- на 15...180 "С, нижче за його температуру солідус, шенню зони стовпчастих кристалів в затверділому у кількості 40...70 95 від маси виливка валка і при чавуні робочого шару і призводить до різкого пе- температурі чавуну внутрішнього шару, що пере- репаду твердості по його глибині. Товщина теплоі!- вищує його температуру ліквідує на 110...300 "С. золяційного покриття більше б мм сприяє утво-are applied to the free surface of the outer layer of cast iron, which consists of equiaxed crystals, in the amount of 2.5...3.5 kg/m", and the casting of cast iron internally, which ensures a difference in hardness along the depth of the working layer, is carried out while cooling the free layer is no more than 2 units of NBO. The thickness of the warm surface of cast iron of the outer layer to the temperature of the insulating coating is less than 2 mm, contributes to the formation of the zone of columnar crystals in the solidified in the amount of 40. ..70 95 from the mass of the roll casting and when the cast iron of the working layer is cast and leads to a sharp temperature drop of the cast iron of the inner layer, which causes a change in hardness along its depth. The thickness of the heat!- exceeds its temperature, eliminates it by 110...300 "С. of the insulating coating more than b mm, contributes to the formation of
Недоліком найближчого аналога є те, що в ренню пригару на робочій поверхні і вимагає ньому не регламентується масова витрата рідкого збільшення припусків на механічну обробку. Крім металу при заливці серцевини, що може привести того, при товщині більше 6 мм відбувається значне до незварюваності різнорідних шарів металу, якщо збільшення розмірів зерен, що знижує механічні ця витрата занадто мала або до розмивання ро- властивості матеріалу робочого шару. бочого шару валка, при занадто високій масовій При кристалізації чавун досягає нульової рід- витраті рідкого металу, і переходу карбідоутворю- котекучості орієнтовно при температурі Тс - вальних елементів в метал серцевини, що знижує 10...20 "С, це дозволяє сплавити між собою робо- його механічні властивості і може привести до по- чий шар і серцевину без утворення шлакових ломки валка при експлуатації. включень і відшаровувань на межі розділу.The disadvantage of the closest analogue is that in the case of burning on the working surface, it does not regulate the mass consumption of liquid, increasing allowances for mechanical processing. In addition to the metal when pouring the core, which can lead to the fact that, with a thickness of more than 6 mm, there is a significant non-weldability of heterogeneous layers of metal, if the increase in grain size, which reduces the mechanical consumption, is too small or to erosion of the material properties of the working layer. of the side layer of the roll, with a too high mass. During crystallization, cast iron reaches zero fluidity - flow rate of liquid metal, and the transition of carbide formation - fluidity approximately at the temperature Ts - of the main elements into the metal of the core, which reduces by 10...20 "С, this allows alloying with each other work- its mechanical properties and can lead to broken layer and core without the formation of slag breaks of the roll during operation, inclusions and delamination at the interface.
Товщина шару протипригарного покриття Для забезпечення надійного зварювання ме- 0,5...2,9 95 від товщини зовнішнього шару не до- талу робочого шару з серцевиною і виключення зволяє урівноважити структурні області (область утворення шлакових включень на межі робочого стовпчастих кристалів, заморожених і рівновісних) шару заливають буферний шар. Межі об'єму чаву- в металі робочого шару, що закристалізовувався, і ну, що заливається, обумовлені тим, що буферний сприяє виникненню перепаду твердості по його шар менше 15 95 від об'єму робочого шару може глибині, що знижує експлуатаційну стійкість прока- призвести до незварюваності шарів, а більше 20 95 тних валків. до підплавлення і розбавлення чавуну робочогоThe thickness of the non-stick coating layer To ensure reliable welding of metal 0.5...2.9 95 from the thickness of the outer layer does not reach the working layer with the core and the exclusion allows to balance the structural areas (the area of formation of slag inclusions on the border of the working columnar crystals, frozen and equiaxed) layers are filled with a buffer layer. The limits of the volume of chav- in the metal of the working layer that has crystallized, and well that is poured, are due to the fact that the buffer contributes to the occurrence of a hardness difference along its layer less than 15 95 from the volume of the working layer can depth, which reduces the operational stability of the lead to non-weldability of layers, and more than 20 95 ton rolls. for melting and diluting working cast iron
Відсутність буферної зони між робочим шаром шару, що призведе до зниження його твердості, а валка і його серцевиною сприяє скупченню неме- також до значного збільшення тривалості роботи талічних включень на межі розділу і може привес- відцентрової машини. ти до відшаровування робочого шару. Коефіцієнт К у формулі (1) одержано емпірич-The absence of a buffer zone between the working layer of the layer, which will lead to a decrease in its hardness, and the roll and its core contributes to the accumulation of neme- also to a significant increase in the duration of work of talic inclusions at the interface and can lead to centrifugal machine. you to peel off the working layer. The coefficient K in formula (1) was obtained empirically
Технічною задачею рішення, що заявляється, ним шляхом і його межі регламентовано тим, що є розробка способу відцентрового лиття багато- значення коефіцієнта менше 1,1 призводить до шарових заготовок такою, що дозволяє підвищити зниження масової витрати чавуну серцевини, що якість виливків, знизити перепад твердості по гли- сприяє незварюваності між буферним шаром і бині робочого шару, забезпечити гарантовану міц- серцевиною. Значення коефіцієнта К вище 1,5 ність в зоні зварюваності робочого шару і серце- призводить до розмивання чавуну буферного і вини. робочого шару, що закристалізовувався, і перехо-The technical problem of the proposed solution, its path and its limits are regulated by the fact that it is the development of a method of centrifugal casting, a multi-value of the coefficient less than 1.1 leads to layered blanks in such a way that it allows to increase the reduction in mass consumption of iron core, the quality of castings, to reduce the drop hardness in depth promotes non-weldability between the buffer layer and the working layer, to ensure a guaranteed strength of the core. The value of the coefficient K above 1.5 in the weldability zone of the working layer and the core leads to erosion of the buffer and fault cast iron. of the crystallized working layer, and transition
Поставлена технічна задача вирішується тим, ду карбідоутворювальних елементів в чавун сер- що теплоїзолююче покриття наносять завтовшки цевини, знижуючи його механічні властивості, 2...86 мм, при досягненні вільною поверхнею лего- зменшенню товщини робочого шару, нижче необ- ваного чавуну робочого шару температури Тсол -- хідного по кресленнях або технічних умовах. 10...20 "С у форму, що обертається, додатково Межі часу у формулі (1) визначені емпірично і подають буферний шар об'ємом 15...20 95 об'єму регламентовані тим, що заливка чавуну швидше, робочого шару, а заливку чавуну серцевини у вер- ніж за ЗО с приведе до розмивання чавуну буфер- тикальному положенні виливниці виконують з ма- ного і робочого шару, що закристалізувався, і пе- совою витратою чавуну, що відповідає співвідно- реходу карбідоутворювальних елементів в чавуну шенню: т. Тел, Кк серцевини, знижуючи його механічні властивості.The set technical problem is solved by the fact that a heat-insulating coating is applied to the core of the cast iron with the thickness of the core, reducing its mechanical properties, 2...86 mm, when the free surface is reached by reducing the thickness of the working layer, below the uncoated cast iron of the working layer temperature Tsol - current according to drawings or technical conditions. 10...20 "C into a rotating mold, additionally The time limits in formula (1) are determined empirically and provide a buffer layer with a volume of 15...20 95 volume regulated by the fact that the casting of cast iron is faster, the working layer, and pouring the cast iron core into the lathe according to ZO with will lead to washing out the cast iron in the buffer position of the foundry is performed from the mine and working layer that has crystallized, and with a pesos consumption of cast iron, which corresponds to the ratio of the carbide-forming elements in the cast iron: t. Tel, Kk of the core, reducing its mechanical properties.
МАЛ тадд ТзАл Заливка чавуну серцевини більше 60 с призводить , (КО) до його переохолодження, що сприяє незварюва- ності між буферним шаром і серцевиною. де Ммзал - масова витрата чавуну серцевини, Використання запропонованого способу від- кг/с, центрового лиття прокатних валків і роликів забез- т - маса залитого легованого чавуну робочого печує в промислових умовах одержання міцного шару, кг, , . , з'єднання двох різнорідних по хімічному складуMAL tadd TzAl Pouring the core cast iron for more than 60 s leads to its supercooling, which contributes to non-weldability between the buffer layer and the core. where Mmzal is the mass consumption of core cast iron. Using the proposed method of kg/s, central casting of rolling rolls and rollers provides - the mass of poured alloyed cast iron working furnaces in industrial conditions to obtain a strong layer, kg, , . , the connection of two dissimilar in chemical composition
Тел. - температура вільної поверхні чавуну ро- сплавів і рівномірний розподіл твердості робочого бочого шару перед заливкою шару серцевини, "С, шару з мінімальним спадом по глибині. тзал - час заливки чавуну серцевини в межах Таким чином, спосіб відцентрового лиття про- 8...30 с, катних валків і роликів, що заявляється, в сукупно- «с Тзал - температура заливки чавуну серцевини, сті ознак, викладених у формулі винаходу, дозво- ' с. І ляє вирішити нову задачу - одержати придатнийTel. - the temperature of the free surface of cast iron and the uniform distribution of the hardness of the working side layer before pouring the core layer, "C, a layer with a minimum decrease in depth. tzal - the time of pouring the core iron within Thus, the method of centrifugal casting pro- 8... 30 s, rolling rolls and rollers, which is declared, together with Tzal - the temperature of pouring the cast iron of the core, the features set forth in the formula of the invention, allows to solve a new problem - to obtain a suitable
К - коефіцієнт, що враховує умови теплообміну виливок шляхом забезпечення зварюваності ро- у виливниці, КУ 1,1...1,5... бочого шару і чавуну серцевини і усунути різкийK is a coefficient that takes into account the heat exchange conditions of castings by ensuring the weldability of ro- in the casting, KU 1.1...1.5... of the side layer and the cast iron of the core and eliminate sharp
Товщина теплоізоляційного покриття 2...6 мм перепад твердості робочого шару по глибині. дозволяє виключити утворення зони стовпчастих Спосіб випробувано у виробничих умовах Лу- кристалів і забезпечує отримання макроструктури тугинского державного науково-виробничого вал-The thickness of the heat-insulating coating is 2...6 mm, the difference in hardness of the working layer along the depth. allows to exclude the formation of a zone of columnar The method was tested in the production conditions of Lu
кового комбінату при литті прокатних валків діаме- температурі вільної поверхні буферного шару не тром бочки і завдовжки 0550 х 1200 мм. Робочий менше 1090 "С виконували заливку серцевини при шар валка відливали з чавуну наступного хімічного температурі металу 1420 "С, що на 202 "С вище за складу, мас. до: С - 3,155; 5і- 140; Мп - 060; Р - його температуру ліквідує. При цьому масова ви- 0,05; 5- 0,02; Сг - 0,50; Мі - 2,5; Мо - 0,55. Сер- трата металу при заливці серцевини складала 73 цевину і буферний шар заливали чавуном наступ- кг/с. ного хімічного складу, мас. бо: С - 3,3; Бі - 1,9; Мп Після витримки виливку у виливниці впродовж 03 РА008;5-0,03; Сг -0,13; Мі - 0,55. 24 годин його витягали з виливниці і направили наof the plant when casting rolling rolls with a diameter of 0550 x 1200 mm and a length of 0550 x 1200 mm. Working less than 1090 "C, core casting was performed while the roll layer was cast from cast iron with the following metal chemical temperature of 1420 "C, which is 202 "C higher than the composition, mass to: C - 3.155; 5i - 140; Mp - 060; P - its eliminates the temperature. At the same time, the mass is 0.05; 5- 0.02; Cg - 0.50; Mi - 2.5; Mo - 0.55. The metal certrate when pouring the core was 73 parts and the buffer layer was poured with cast iron of the following chemical composition, kg/s, mass: C - 3.3; Bi - 1.9; Mn - 0.55. After 24 hours, it was taken out of the mold and sent to
Маса заготовки валка складає 3230 кг, маса очищення, термічну і механічну обробку. робочого шару - 1600 кг (товщина 70 мм). Маса Оцінку якості металу прокатних валків викону- буферного шару - 320 кг (20 95 від маси металу вали за допомогою металографічних досліджень робочого шару). на зразках кільцевих проб із застосуванням оптич-The mass of the roll blank is 3230 kg, the mass of cleaning, thermal and mechanical processing. working layer - 1600 kg (thickness 70 mm). The weight of the buffer layer is 320 kg (20 95 of the weight of the metal of the roll using metallographic studies of the working layer). on samples of ring samples using optical
Перед заливкою зовнішнього шару валка ви- ного інвертованого мікроскопа. ливниці, нагрітій до температури 200 "С, надавали Твердість на глибині робочого шару визначали обертання з частотою 300 об/хв і наносили проти- на сегментах кільцевих проб, вирізаних з торців пригарне покриття завтовшки 5,5 мм. бочок валків по ГОСТ 9013.Before pouring the outer layer of the wine inverted microscope roll. a crucible, heated to a temperature of 200 "С, provided Hardness at the depth of the working layer was determined by rotation at a frequency of 300 rpm and applied to the segments of ring samples cut from the ends of a 5.5 mm-thick sticking coating. barrels of rolls in accordance with GOST 9013.
У виливницю, що обертається, з частотою 800 Для оцінки міцності з'єднання робочого шару і об/хв заливали чавун робочого шару завтовшки 70 серцевини і виявлення дефектів в цій зоні засто- мм при температурі 1360 "С. Після заливки робо- совували дефектоскоп УД - 4Т. чого шару у форму вводили порошкоподібний Спад твердості по перерізу робочого шару ва- флюс, який під дією відцентрової сили розподіляв- лка на глибині 70 мм складав 2 од. по НБО. ся по вільній поверхні залитого робочого шару і Джерела інформації: захищав його від окислення. Досягши вільної по- 1. Г. С Мірзоян, В. Г. Тіняков, Н.Н. Олександ- верхні робочого шару температури 1145 "С зали- ров та ін. Авторське свідоцтво СРСР Мо 1381823, В вали буферний шар у кількості 320 кг з температу- 22 О 13/00, 1986. рою 1320 76. 2. В. В. Бахмет'єв, В. Н. Мазур, С В. Цибров таCast iron with a core thickness of 70 mm was poured into a rotating mold with a frequency of 800 to assess the strength of the connection of the working layer and rpm and to detect defects in this zone of stagnation at a temperature of 1360 "C. After pouring, the UD defectoscope was robotized - the 4th layer of the layer was introduced into the mold in the form of a powdery Decay of hardness along the cross-section of the working layer, the valve, which under the action of the centrifugal force of the distributor at a depth of 70 mm was 2 units of NBO on the free surface of the poured working layer and Sources of information: protected it from oxidation. Having reached a free 1. H. S. Mirzoyan, V. G. Tinyakov, N. N. Oleksand- upper working layer temperature of 1145 "С Zalyrov et al. Author's certificate of the USSR Mo 1381823, In the shaft a buffer layer in the amount of 320 kg with a temperature of 1320 76. 2. V. V. Bakhmetyev, V. N. Mazur, S. V. Tsybrov and
Після твердіння зовнішнього шару виливниця ін. Патент РФ Мо2338623, В 22 О 13/00. Бюл. Ме 32, переноситься з відцентрової машини в кесон і 2008. встановлюється у вертикальне положення. ПриAfter hardening of the outer layer, the mold, etc. Patent of the Russian Federation Mo2338623, V 22 O 13/00. Bul. Me 32, transferred from the centrifugal machine to the caisson and 2008. installed in a vertical position. At
Комп'ютерна верстка Г. Паяльніков Підписне Тираж 23 прим.Computer typesetting by H. Payalnikov Signed Circulation 23 approx.
Міністерство освіти і науки УкраїниMinistry of Education and Science of Ukraine
Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, УкраїнаState Department of Intellectual Property, str. Urytskogo, 45, Kyiv, MSP, 03680, Ukraine
ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601SE "Ukrainian Institute of Industrial Property", str. Glazunova, 1, Kyiv - 42, 01601
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201010331A UA95580C2 (en) | 2010-08-25 | 2010-08-25 | Method of centrifugal casting of multilayer rolls and rollers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201010331A UA95580C2 (en) | 2010-08-25 | 2010-08-25 | Method of centrifugal casting of multilayer rolls and rollers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA95580C2 true UA95580C2 (en) | 2011-08-10 |
Family
ID=50836325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAA201010331A UA95580C2 (en) | 2010-08-25 | 2010-08-25 | Method of centrifugal casting of multilayer rolls and rollers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA95580C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113172213A (en) * | 2021-04-09 | 2021-07-27 | 燕山大学 | Casting method of centrifugal composite roller |
-
2010
- 2010-08-25 UA UAA201010331A patent/UA95580C2/en unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113172213A (en) * | 2021-04-09 | 2021-07-27 | 燕山大学 | Casting method of centrifugal composite roller |
CN113172213B (en) * | 2021-04-09 | 2022-06-03 | 燕山大学 | Casting method of centrifugal composite roller |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6948556B2 (en) | Manufacturing method of composite roll for hot rolling made by centrifugal casting | |
US5355932A (en) | Method of producing a compound roll | |
TWI741145B (en) | Composite roll for rolling and manufacturing method thereof | |
CN104384193B (en) | The manufacture method of the high-speed steel planishing roll of wire and bar mill | |
JP2778765B2 (en) | Wear resistant composite roll | |
CN103946408A (en) | Centrifugally cast composite rolling mill roll and manufacturing method therefor | |
CN105121044A (en) | Hot-rolling composite roll produced by cetrifugal casting | |
US5305522A (en) | Method of producing a compound roll | |
CN106076480A (en) | A kind of roll squeezer alloy roller shell and processing method thereof | |
Geng et al. | Feeding steel strip technology in continuous casting process: a review | |
CN103381477B (en) | Centrifugal casting method for thin-working layer composite cast iron roll | |
JP2007290007A (en) | Method for continuous casting of high aluminum steel | |
JP6947737B2 (en) | Continuous steel casting method | |
UA95580C2 (en) | Method of centrifugal casting of multilayer rolls and rollers | |
Popa et al. | Assessment of surface defects in the continuously cast steel | |
JP5942712B2 (en) | Scum weir, thin slab manufacturing method, thin slab manufacturing equipment | |
RU2338623C1 (en) | Method of centrifugal cast of massive bimetallic rollers with solid cross-section | |
JP4527693B2 (en) | Continuous casting method of high Al steel slab | |
JP2015080813A (en) | Composite rolling-roll made by centrifugal casting | |
WO2013004021A1 (en) | Concrete conveyor pipe and manufacturing method therefor | |
KR100656429B1 (en) | Manufacturing method for roll for rolling | |
RU2727369C1 (en) | Method for unidirectional and accelerated hardening of large-size thick-walled centrifugal cast steel workpieces | |
RU2403121C1 (en) | Method of continuous steel casting | |
JP7158312B2 (en) | Hot rolling roll outer layer material, hot rolling composite roll, and method for manufacturing hot rolling roll outer layer material | |
CN103611910B (en) | A kind of method preventing small-bore two phase stainless steel axle sleeve centrifugal casting crack defect |