Способ изготовления чугунных прокатных валков

,11700 Союз Советских Соцналнстнческнх Республик(22) Заявлено 20.12.7 присоединением заявки Х 1 е осудаРственнын комитет (23) П ио публиковано 30.11.7 ата опубликования юллетень М 44 53) УДК 621 746 58Заявитель гнитогорский горно-металлургический институт им. Г. И, Носова 4) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЧУГУННЫХ ПРОКАТВАЛКОВ Изобретение относигся к области литейного производства и может быть использовано при отливке прокатных валков и массивных деталей машин.Известен способ рсгулироваш 151 скорости охлаждения отливок путем создания в форме канала для циркуляции охлаждающей среды 11.Известен способ рсгулирования теплового режима литейной формы путем прокачки жидкого теплоносителя по замкнутому контуру чрз систему каналов в форме 2,Извсстс 1: также способ отливок чугунных валков, вкгО ающий установку в литейную форму колсй из сплав 2 2 люминия (3.Однако такой способ не обсспечивает получения оптимальных прочностных свойств, тдк как ие снимает внутреннинапря)кеН в отливке и не позволяет регулировать сгруктуру металла валков.Целью изобретения является улучшение прочностных характеристик валков путем изменения структуры металла валков и снятия внутренних напряжений в отливке.Поставленная цель достигается тем, что выпуск алюминиевого сплава проводят при охлаждении отливки от температуры эвтектоидного превращения до 620 С, При отливке валков черновых клетей выпуск дломинпевого сплава проводят прп тсмпсрату В282 рс рабочего слоя вдлков на 50 - 60 С ниже звтсктоидной, При отливке валков чистовыклетей выпуск алюминиевого сплава проводят прп темн рабочего слоявалка на 90 в 1 С ниже звтектоидной.."5 ЛОмингсвыше сплав выпускают из отвертп 51, расположенного в нижней части стенки мсгалличсской формы на высоте не боле 100 мм ог основания. Отверстие нред- О вдр Тельно закрывается металлическимсгсржнсм с ОбмдзкОЙ. Пр Дос 1 пжении выИ 1 указанных тсмпрдтур стержень удаляот. Момент выиускд ал юм шшсвого сплава Орсдслятс 51 по времени, нсооодимому д Для Достижсн 151 требуемытсмпср 2 тур, с1 О.5 ОЩЬ 10 НОМОГР 11 М, 1 ОСГРОЕННЬ 1 ДЛ 51 РДЗ- пытипоразмеров валков, относительной толщины стенки кокиля и различного химисского состава 1 д основании опытныхдан ных и результатов математического моделирования.После выпуска алюминиевого сплавамежду отливкой и кокилем остается газовый зазор, обладаюций высоким тсрмичс) ским сопротивлением. 11 али 1 Ис газовогозазора, аакжс ме 1 лый пег)спад температур между поверхностью отливки и внутренней поперностьО ко 1 из 5 (коИль интснсивно прогревался благодаря высокой тс рмиче ско роиодмост жпДкого сплдв 2 длюмп700282 НПО Поиск Заказ 2372/17 Изд, М 642 Тирагк 945 Подписное Типография, пр. Сапунова, 2йия) резко снижают теплоотвод от валкак кокилю, скорость охлаждения валка падает с 1 О - 30 до 0,2 - 0,3 С/мин. При этомрабочий слой валка прогревается за счеттепла центральной зоны, причем, чем раньше был произведен выпуск сплава алкгмпния, тем до более высокой температурыпрогревается рабочий слой после выпуска.Поэтому при отливке валков чер новыхклетей, для которых необходима повышенная эксплуатационная прочность пз-забольших величин обжатий по сравнению свалками чистовых клетей, выпуск алюминиевого сплава проводят при температурерабочего слоя на 50 - 60 С ниже эвтектоидной с тем, чтобы после выпуска рабочийслой прогрелся на 30 - 40 С выше эвтектоидной температуры, т, е. до температурыотжига на зернистый перлит. Бо ес тоговыпуск алюминиевого сплава при указанпой температуре ведет к тому, что в центральной еще не затвердевшей зоне отливкисоздаются предпочтительные условия дляформирования перлпто-графитной эвтектики, 2 ГИ, наконец, очень медленное охлаждениеотливки способствует интенсивному снгкению внутренних напряжений, Все эти факторы существенным образом влияют на повышение прочности и надежности в эксплуатации валков черновых клетей.При отливке же валков чистовых клетей,к которым предъявляется требование высокой износостойкости рабочей поверхности,выпуск алюминиевого сплава прсводят 35при температуре рабочего слоя валка на90 - 100 С ниже эвтектоидной с тем, чтобырабочий слой не прогрелся выше эвтектоидной температуры. Зто необходимо длятого, чтобы в рабочем слое валка измене- ч 0ния структуры не происходило, но полностью снимались бы внутренние напряжения, т. с, износостойкость и твердость рабочего слоя валка не уменьшались, а стойкость пропив поломок значительно возросла.В качестве примера можно привести способ регулирования теплообмена при отливке валков диаметром 700 мм, отливасмыхв металлическом кокиле с толщиной стенки 50235 мм и толщиной внутреннего вкладыша15 мм, Химический состав чугуна валка, оо,Углерод 3 90 Сера 0 16Кремний 1,00 Хром 1,00Марганец 0,50 Никель ,00 55Фосфор 0,35Температура заливки чугуна - 1270 С,температура эвтектоидного превращенпя -760 С,Выпуск алюминиевого сплава при производстве валков черновых клетей нужнопроводить через 15 - 20 мин после заливки,т. е. при температуре рабочего слоя 700 -710 С. При этом рабо Ий слой валка прогревастся до 790 - 800 С.Температура центральной зоны вала в момент Вьшуска - 1170 - 1255"С.Прп отливке Валков чистовых клетей алюмгневый сп;ав необход 11 о Выпускать через 35 - 45 мпн прп гемпературе поверхности 660 в 6 С. В этом случае рабочий слой прогревается до 730 в 7"С,Использование предлагаемого способа регулирования тсплообмена при отливке чугунных валков обеспечивает по сравнеппю с существующими способами с;едующие преимущества; повышает стойкость валков в 1,5 - 2 раза; обеспечивает регулирование свойстз валков, исходя из их назначения, путем измененИя времени выпуска алюминиевого сплава; исключает операцию модифицирован ия центральной зоны валков методом промьвки илп полупромывки, 1 ак ка резкое уменьшение теплооомена способствует графитизации центральной зо ы; значительно повышается качество прокатываемого металла благодаря уменьшению трещинообразования па поверхности валков. Зто наиболее эффективньш, дешевый и конструктивно простой способ регулирования теплообмена,Формул а из обр ет ения1. Способ изготовления чугунных прокатных валков, включающий установку в металлическую форму вставок из алюминиевого сплава и заливку в нее металла, отл и ч а ю щ; й с я тем, что, с целью повышения прочностных характеристик валков, регулирОВания струкг,)ы мегалла ВалкоВ иуменьшения их Вю трепних напряжений,расплавляощийся ал омпниевый сплаввставок удаляот пз металлической формыпри охлаждении рабочего слоя валка нижетемпературы эвтектоидного превращения.2. Способ по и. 1, отличающ йсятем, что при изготовлении валков черновыхклетей расплавившийся алОминисвый с 1 лаввставок удаляют при температуре рабочегослоя валка на 50 - 60 С ниже температурыэвтсктоидного превращения.3. Способ по и. 2, отличающийсятем, что прп изготОВлепии Ва,КОВ чпстОВЫХклетей расплавляюьцпйся ал 1 оминиевыйсплав вставок удаляют при температурерабочего слоя валка на 90 - 100 С нижеэвтектоидпой.Источники информации,принятые во внимание прп экспертизе1, Лвторское свидетельство СССР85628, кл, В 22 1 Э 27/04, 1949.2. Авторское свидетельство СССР508336, кл, В 22 1: 17/00, 1973.3. Лвторское свдете;иство СССРпо за 1 Вке1283925/22-02, кл. В 22 Р15/00, 20.11.68.