Чугун для прокатных валков

)с С 22 С 37/00 0615/О12.88 2122 7 дчес про во СССРО, 1982,СССРО, 1983.,(54 (57 КОВ мета Изобр гии, в ленног для отлвых кле ение а о глуб иул ш Чугунующем с глер Кремнии Маргане 0,40 0,60 О, 25-0,45 О., 10-0, 16 0,40-0,60 0,03-0,07 Остальное а Фосфор Сурьма Железо ГОСУДАРСТВЕННЫ 1 НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 07.04.91. Бюл. 1: 13 Днепропетровский металлуинститут и Кушвицский зав катных валков(56) Авторское свидетельстКф 1121309, кл. С 22 С 37/ОАвторское свидетельствоУ 1118708, кл, С 22 С 37/О УГУН ДЛЯ ПРОКАТНЫХзобретение относитс етение относится к металлурастности к изысканию отбечугуна, который используется вки прокатных валков чистоей сортопрокатных станов.изобретения является умецьнизотропии износостойкости не отбеленного рабочего слоя ение критерия отбеливаемостц .содержит компоненты при слеоотношении, мас.7.:од 3,60-4,00,164 О 194 А л урги.В частцостдд к ц зысканддю отбеленного чугуна, который испо,ддьзуется для отливки прокатных валковчцстовы; клетей сортопрокатцых станов. Цюдь изобретеддия - уменьшениеанизотропии изцосостойкостц по глубине отбеленного рабочего слоя иулучшение критерия отбеливаемостц.Чугун содержит компоненты при следующем соотношении, ддас.%: углерод 3,64, кремний 0,4-0,6, марганец 0,250,45; фосфор 0,4-0,6; сера 0,1-0,16,сурьма 0,03 - 0,07; железо остальное.Предлагаемый чугун обладает высокдапоказателями изцосостойкостд применьшем уровне аццзотропиц изцосостойкости чугуца по глубине отливки,1 табл. Углерод по мере увеличения содержашдя его д чугуне повышает твердость отбеленного слоя за счет возрастания в его структуре количества цементита и снижения анормальности перлита, уменьшает склонность чугуна к тредддинообразовашдю и увеличивает его раскисленность, Позтому цдджний предел его содержания увепдчец с 2,7 до 3,6 мас,%, При содержанииуглерода менее 3,6 ддас.% снижается износостойкость чугуна ц возрастает брак литья, а при повышении его более 4,0 мас,7, снижается отбеливаемость чугуна, возрастает транскристаллцчцость макроСтруктуры и уменьшается прочность.1(ремций, обладая сильной графитизирующей способностью, является основным регулятором величины отбеленного рабочего слоя. В связи с необходимостью компенсащщ отбеливающего влияния повышенного количества марганца и дополнительно введенной сурьмы цижпп 1 предел содержания кремния в чугуне увеличен с 0,20 до 0,4 .мас,%, Являясь сильным ферритиэатором структуры чугуна, кремний увеличивает степень анормальности перлцта, а поэтому его верхний предел снижен с 0,80 до 0,60 мас.%. При содержании кремния менее ,0,40 мас.% возрастает количество карбидной составляющей н микроструктуре валков, что приводит к увеличению склонности к трещицообразовацию ц уменьшению прочности шеек. При повышениии его концентрации более , 0,60 мас.% увеличивается ацизотропия цзцосостойкости в отбеленном рабочем слое, а отбеливаемость чугуна снижается настолько, что становится затудцительным получение валков с величиной отбела, соответствующей требованиям .технических условий.Иаргацец снижает степень анормальности перлита и повышает степень его 30 дцсперсности. Поэтому пределы его содержация увеличены от 0,10-0,20 до 0,25-0,45 мас.%. При содержании его менее 0,25 мас.% увеличивается анцзотропия изцосостойкости по глуби це отбеленного рабочего слоя и снижается прочность шеек, а при повышении более 0,45 мас.% увеличиваются трацскристалличцость и протяженность переходной макроструктурной зоны, 40 что приводит к повышению склонности к трещицообразовапно и снижению сопротивляемости валков поломкам.Сера по мере увеличения содержацйя ее в чугуне повышает твердость 45 и глубину отбеленного рабочего слоя в связи с взрастапем количества цемецтита и степени дисперсцости перлита, При содержании серы менее 0,10 мас,% влияние ее незначительно, 50 .а цри увеличении содержания серы более 0,16 мас.% возрастает количество це связанной в сульфид марганца (избыточной) серы ц она, выделяясь в виде легкоплавкого пленочного сульФида железа на .междендритных границах, способствует трещинообразовацию.Фосфор снижает " аниэотропию изцосостойкости по глубине отбеленного рабочего слоя валков, а также предотвращает образование в отливках валков горячих трещин. При этом влияьп 1 е его на трещицообразованце носит экстремальный характер (экстремум - наибольшая склонность к трещинообразованию прн содержании 0,18-0,35 мас.%). При содержании Фосфора менее0,40 мас.% увеличивается склонность к образованию трещин, а влияние его на анизотропию износостойкости незначительно. Увеличение содержания фосФора более 0,60 мас,% приводит к выцегению включений фосфидной эвтектики в виде сплошной сетки на междендритцых границах, что является причиной снижения прочности чугунаСурьма увеличивает отбеливаемость чугуна, интенсивно снижает в его структуре степень анормальности перлита. При содержании сурьмы менее 0,03 мас.% ее влияние на структуру и свойства чугуна проявляется незначительно,а при повышении содержания более 0,07 мас,% возрастает количество карбидной Фазы в шейках валков и снижается их прочностьВ чугуне предлагаемого состава влияние сурьмы в установленных пределах 0,03-0,07 мас.% ца анизотропию износостойкости определяется взаимообусловленным влиянием входящих в него элементов. Например, анизотропия износостойкости снижается и при повышении концентрации Фосфора, что связано с повышением его ликвидации в глубинных слоях отбеленного слоя с образованием в цих включений фосфидной эвтектики, твердость которыхвыше твердости перлита. Поэтому,несмотря наразличное влияние этихэлементов на структуру, влияния ихна ацизотропию суммируются, Однакосурьма также является ликвирующимэлементом, обогащающим фосфиднуюэвтектику, поэтому при концентрациифосфора более 0,60 мас.% и сурьмыболее 0,07 мас.% в структуре чугуна образуется сплошная сетка. Фосфцдной эвтектики, что сопровождается снижением прочности,П р и м е р. Отбеленный чугундля отливки опытной партии валков выплавляют в индукционной печи емкостью 50 кг, используя в качестве шихты валковый доменный чугун (ЧВ), Прокатную обреэь, феррофосфор (ФФЗ)ферромаргацец, сурьму и серу вводятв жидкий металл при помощи колоколь94 Формула и з о б р е т ения Г,Ернтсрнйкачестваотбел аЛк Химический состав чугуна, мас,Х Плавка чугуна Износостойкость на глубине отбеленного слов, г/см Лннзатропна нзноС 8 ь 8 Ь гИл р сосойкостн 2 О,36 0,05 Остальное 3,00 215 1,22 0,7 Нзвестння ПреллагаемьаЗг34 О, 2 З 1 О, 15 5,7 0,154 О,О 7 О,1 О О,13 О, 16 0,19 0 15 0.,30 0,25 О,4 О 035 0,50 0,45 0,600,55 0,70 3,40 0,30 3,60 040 380 050 400 0,60 420 070 0,44 0,46 0,480,46 0,45 0,112 О, 101 0,089 0,098 О, 1 О 7 О,118 0,106 0,092 О, 102 О,112 О,О 1 о,оз 0,05 О,О 7 О,О 9 5,2 4,6 3,.6 39 4,8 Составитель Н,ИепитькоТехред МДидык Корректор С,Черни Редактор И,Дербак Заказ 998 Тираж 389 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и отКрьггиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4(5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгорода ул. Гагарина, 101 516401 чика. От отливок прокатных валков в процессе их механической обработки отбирают темплеты для вырезки образцов, используемых для осуществления металлографических исследова 5 иий и испытаний на износостойкость (образцы вырезали на глубине 5 и 20 мм от литой поверхности валка). Испытания на износ осуществляют на машине МИ при нагрузке 75 кг и постоянном числе оборотов контробразца из Ст.З, В качестве меры износостойкости принимают разницу весов исследуемого образца до и после испытания.Критерий качества отбела Ак рассчитывают по известной методике.Результаты исследований приведены в таблице. 20Как видно из таблицы, цель изобретения достигается только при изменении в составе известного чугуна количественного содержания компонентов,При содержании химических элементов в чугуне в соответствии с предлагаемым достигается снижение брака литья при уменьшении анизотропии износостойкости по глубине отбеленного рабочего слоя на 907., а также обеспечивается улучшение сани.тарно-гигиенических условий труда при получении чугуна.Таким образом, использование предлагаемого чугуна для отливки валков позволяет уменьшить их стоимость, а также обеспечивает повышение производительности прокатных станов за счет сокращения простоев на перевалки валков в "горячий час", снижения расхода валков и затрат на их ремонт (переточки) в процессе эксплуатации. Чугун для прокатных валков, содержащий углерод, кремний, марганец, серу, фосфор, сурьму и железо, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения анизотропии износостойкости по глубине отбеленного рабочего слоя и улучшения критерия отбеливаемости он содержит компоненты в следующем соотношении, мас.7:Углерод 3,60-4,0Кремний 0,40-0,6Марганец О, 25-0,45 Сера 0,10-0,16 Фосфор 0,40-0,60 Сур ьма 0,03-0,07 Жеп езо Остальное