Способ отливки двухслойных чугунных прокатных валков

(51) 4 В 22 0 25 0 ЕТЕНИ ТОРСНОМ ДЕТЕЛЬСТВУ о-исследовател кторский техно еханизации тру ии и ремонтноИ,Я,Балаклев, А.А.Сокол,удагъянц,ейгер, В.А.Гам,Сирота,ченко746.58(0Карсски. М.: М 88.8) ий В.Е. еталлуррование отливки.6, табл. 8. СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИ ПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ(71) Всесоюзный науский проектно-констлогический институтда в черной металлумеханических работ(56) Будагьянц Н,А,Литые прокатные валкгия, 1983, с, 113-1Смеляков Н.Н, АрмИашгиз, 1958, с. 85(54) СПОСОБ ОТЛИВКИ ДВУХСЛОИНЫХЧУГУННЫХ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ(57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в производстве двухслойныхчугунных местопрокатных валковЦельизобретения - повышение прочностишеек валка за счет повышения степениграйитизации, Способ включает заливку литейной йормы легированным чугуном до уровня на 300-350 мм вьппеверхнего края валка, кристаллизациюрабочего слоя со структурой белогочугуна и последующую промывку йормысырым чугуном, содержащим 3,2-3,6 Хуглерода, 0,4-0,6 Х марганца, 0,15 О,ЗОХ хрома, а также кремний и никелв количестве 1,1-1,5 Х и 0,5-0,9 Х соответственно. В состав промывногосерого чугуна дополнительно вводят0,2-0,75 Х меди и 0,04-0,12 Х титана.Заявленный способ обеспечивает всреднем повышение твердости нижнихприводных шеек на 25,8 Х, а прочности - на 33,2 Х, 1452655Кремний в указанных пределах (1,1-15 Х) обеспечивает необходимую степень нейтрализации хрома и молибдена при смешивании во время заливки с ранее залитым чугуном для йормирования белого рабочего слоя. При концентрации кремния менее 1,10 в структуре сердцевины и щеек кристаллизуется хрупкий структурно-свободный цементит. Увеличение содержания кремния более 1,5 Х сопровождается увеличением степени аномальности перлита (ферритной каймы на междендритных границах), снижением его дисперсности, возрастанием размеров и степени разветвленности включений графита, что приводит к снижению твердости и прочности.Марганец в указанных пределах (0,4-0,6 Х) способствует перлитизации 40 Изобретение относится к литейномупроизводству и может быть использовано в производстве двухслойных чугунных листопрокатных валков.5Цель изобретения - повышение прочности щеек валка за счет повьшлениястепени графитизации.Способ включает заливку литейнойформы легированным чугуном до уровня 10,на 300-350 мм вьше верхнего края вал"ка, кристаллизацию рабочего слоя соструктурой белого чугуна и последующую промывку Формы серым чугуном, содержащим 3,2-3,6 Х углерода, 0,4-0,615марганца, 0,15-0,30 Х хрома, а такжекремний и никель в количестве, равном 1,1-1,5 и 0,5-0,9 Х соответственно.В состав промывного серого чугуна, 20кроме того, дополнительно вводят 0,20,70 Х меди и 0,04-0,12 Х титана,Выбранные пределы содержания химических элементов и промывном чугуне,используемом для осуществления предложенного способа, обосновываютсяследующим образом.Углерод в указанных пределах (3,23,6 Х) обеспечивает необходимые степени эвтектичности и грайитизации 30промывного чугуна. При концентрацииего менее 3,2 Х ухудшаются литейныесвойства чугуна и не обеспечиваетсянеобходимая степень грайитизации всердцевине и шейках валков, При содержании его более 3,6 Х увеличиваются размеры и степень разветвленностиграйитных включений, что ведет к снижению прочности щеек. металлической матрицы, При содержании его менее 0,4 , такое его влияниев медленно охлаждаемой при затвердевании нижней шейке незначительно,При концентрации марганца более О,б твердость продолжает повышаться, апрочность начинает снижаться в связис появлением в структуре аустенитнокарбидной эвтектики ввиду отбеливающего влияния марганца,Хром в указанных пределах (0,15 О,ЗОХ) обеспечивает повьиление твердости и прочности чугуна за счетувеличения степени дисперсности имикротвердости перлита, При концентрации менее 0,15 . влияние хрома наструктуру и прочность чугуна нижнихшеек незначительно. При содержаниихрома в промывном чугуне более О,ЗОХне обеспечивается безкарбидная структура сердцевины и верхней шейки,Иикель в указанных пределах(0,50-0,90 Х) способствует графитизации чугуна при эвтектическом распаде жидкости и повышению дисперсностиперлита при эвтектоидном превращении,В связи с малой скоростью охлаждениячугуна нижних шеек в эвтектоидноминтервале температур положительноевлияние никеля на твердость и прочность начинает существенно проявляться только при концентрации его неменее 0,5 Х, Верхний предел содержанияникеля (0,9 ) обосновывается техникоэкономическими соображениями в видузначительной стоимости никеля,Медь в указанных пределах (0,200,70 Х), являясь аналогом никеля повлиянию на грайитизацию и строениепродуктов эвтектоидного превращенияаустенита, частично заменяет последний, обеспечивая более низкую себестоимость промывного чугуна (стоимость меди почти в три раза меньшестоимости никеля), При концентрациимеди менее 0,20 Х ее влияние на степень грайитизации незначительно, Ононосит экстремальный характер (снижается при выделении микровключений меди) ввиду ее ограниченной растворимости в чугуне, а поэтому при содержании более 0,7 Х положительное влияние меди на структуру и механическиесвойства чугуна нижних шеек начинает.снижаться,Титан в указанных пределахФормула изобретения Составитель Е. ГендлинаТехред Л,Олийнык Корректор В. Гирняк Редактор В, Данко Подписное Заказ 7118/8 Тираж 710 ВНК 1 ПИ Государственного комитета по. изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, С з145и степени разветвленности графитныхвключений. При концентрации титанаменее 0,04 Х его влияния на структурутрудно поддается регулированию ввиду сложности определения более низкихконцентраций. При содержании титанаболее 0,12 Х его влияние на степеньграфитизации снижается и заменяетсяотбеливавщим, а влияние на размерыграфита усилинается, и кроме разветвленного графита в структуре появляется междендритный графит.Основной легированный чугун дляформирования рабочего слоя валковплавили в мартеновской печи - емкостью 35 т, а промывной - н вагранкеи дуговой печи дуплекс-процессом,Хром, медь и титан вводят, используян качестве шихты природно-легированный чугун, а никель - н виде катодного никеля, Была проведена опытнаяотливка прокатных валков, Для промывки использовали чугун.Полученные показатели твердостии прочности шеек валков позволяютвыбрать оптимальный химический составчугуна для промывки Форм,П р и м е р, Проводилась заливкачугунных прокатных валков типаЛПХНд. Химический состав высоколегиронанного чугуна, мас,Х: С 2,71Я 0,45; Мп 0,55; Р 0,4; Я 0,1;Сг 0,76; М 3,75, остальное - железо. Температура заливаемого металлаТцд = 1340 С. Масса валка с размераоми бочки 700 л 7700 мм ранна 9 т. Время заливки основного чугуна 45 с,Объем заполнения Формы контролировали по весовой скорости заливки. Да 26554лее производили выдержку, "толчки" и"промывку" чугуном следующего химсостава, мас.Хф С 3,54 Я 1,27;5Мп 0,45; Р 0,25; Я 0,05; Сг 0,20;И 0,70; Сц 0,45; Т 0,08; остальное - железо. Чугун заливали приТв = 1320 С. Количество промынногометалла составляло 4,6 т. После механической обработки контролировалиполученные результаты. В результатеполучили увеличение твердости нижнихшеек на 60 ед. Бринеля, а прочностина изгиб - на 137 ИПа.Таким образом, предложенный способ обеспечивает в среднем понышениетвердости нижних приводных шеек на25,8 Х, а прочности - на 33,2 Х. Способ отливки двухслойных чугунныхпрокатных валков, включающий заливку литейной Формы легированным чугуном 28 до уровня на 300-350 мм выше верхнего края валка, кристаллизацию рабочего слоя со структурой белого чугуна и последующую промывку формы серым чугуном, содержащим 3,2-3,6 Х уг- ЗО лерода, 0,4-0,6 Х марганца, 0,15 О,ЗОХ хрома, а также кремниИ, никель и железо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения прочности шеек валка за счет повышения степени графитизации, серый чугун для промывки используют дополнительно содержащим медь в количестве 0,2- 0,70 Х и титан в количестве 0,04- 0,12 Х и содержащим кремний и никель 4 соответственно 1,1-1,5 и 0,5-0,9 Х.