Чугун для прокатных валков

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 22 С 37/10 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ТЕЛ ЬСТВ АВТОРСКОМ.С 22 Сое свид22 С 37ЛЯ ПРОение отниспол ьзо Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для прокатных валков.Цель изобретения - повышение износостойкости и твердости в рабочем слое валка на глубине 10 - 30 мм при сохранении уровня теплопроводности и термостойкости.Выбор граничных пределов содержания компонентов в чугуне предложенного состава обусловлен следующим,При содержаниях редкоземельных металлов менее 0,040 ь увеличивается количество графитных включений и они приобретают пластинчатую форму, что приводит к снижению износостойкости чугуна. Увеличение содержаний РЗМ свыше 0,156 ф приводит к образованию графитных включений шаровидной формы,При содержаниях титана и меди в указанных пределах стабильно получают пер(71) Днепроинститут(57) Изобретможет быть Х,Иванова, И;И.Ануфи С.В.Старовельство СССР3706, 1981.етельство СССР М 00, 1974.КАТНЫХ ВАЛКОВ сится к металлургии и вано при производстве прокатных валиков, Цель изобретения - повышение износостойкости и твердости в рабочем слое валка на глубине 10 - 30 мм при сохранении уровня теплопроводности и термостойкости, Новый чугун содержит, мас. : С 3 3,6; 51 1 - 1,8; Мп 0,5 - 1,0; Сг 0,2 - 0,5; Т 0,3 - 0,5; А 0,1 - 0,3; РЗМ 0,04 - 0,156; Си 0,3 - 0,5; Яп 0,2 - 0,35; М 3 0,6 - 1,6; Ре - остальное. Дополнительный ввод в состав предлагаемого чугуна РЗМ, Сц, Яп и М позволяет повысить износостойкость в 1,35 - 1,5 раза, твердость на глубине 10 - 30 мм в 1,15- 1,28 раза при сохранении уровней теплопроводности и термостойкости. табл литную матрицу и значительно расширяется , область существования графитных включений вермикулярной формы.Ввод титана и меди в количестве свыше . 0,5 не вызывает значительных увеличений показателей исследованных свойств и не расширяет зону существования графитных включений вермикулярной формы, а снижение их концентраций менее 0,3 вызывает уменьшение твердости, износостойкости, а также сужение зоны существования графитных включений вермикулярной формы.В чугунах предлагаемого класса олово . не только значительно увеличивает уровень твердости, но и обеспечивает стабильность ее по сечению отливки, При содержаниях олова менее 0,2 не достигается необходимый уровень твердости и ее равномерности, а при концентрациях свыше 0,35 увеличиваетсяхрупкость чугуна, что приводит ксни1686024 0,04 - 0,1560,3 - 0,50,2 - 0.350,6 - 1,6Остальное 55 жению термоизносостойкости, В указанных пределах никель стабилизирует карбидизирующее действие хрома, повышает термостойкость чугуна, При концентрациях менее 0,6"резко уменьшается количество графита, что вызывает снижение термостойкости. Увеличение содержаний свыше 1,6 не приводит к значительным изменениям свойств, а стоимость чугуна увеличивается значительно,Углерод является основным элементом, определяющим количество и соотношение карбидной зоны и графита. При увеличении его содержаний свыше 3,60 повышается количество графита, что приводит к снижению твердости и износостойкости. Снижение содержаний углерода менее 3,00 вызывает уменьшение количества карбидной фазы и, как следствие, уменьшение износостойкости.В предлагаемых концентрациях кремний совместно с никелем уравновешивает действие карбидообразукв 1 их элементов. При содержаниях менее 1,0% параметр графитизации низок, и .такой чугун обладает низкими прочностью и термостойкостью, Увеличение содержаний свыше рекомендуемого верхнего предела приводит к увеличению количества графитовых включений и износостойкости и твердости,В указанных пределах. концентраций марганец повышает дисперсность перлита, что приводит к повышению уровня свойств,При содержаниях менее 0,50 марганец не оказывает существенного влияния на рассматриваемые свойства, а при содержаниях свыше 1,00 значительно увеличивает хрупкость и соответственно термостойкость,Предложенная концентрация хрома в комплексе с остальными легирующими компонентами обеспечивает повышение твердости и износостойкости сплава, При концентрациях хрома менее 0,2% его влияние незначительно, а при увеличении их свыше 0,5 резко увеличивается количество карбидной фазы, что приводит к снижению термостойкости,Содержания алк)миния в рекомендованных пределах обеспечивают совместно спредложенным легирующим и модифицирующим комплексом увеличение термостойкости. При содержаниях алюминия менее 0,1 % влияние незначительно, а при содержаниях свыше 0,30 значительных повышений термостойкости также не наблюдается.П р и м е р. В электропечи ИЧТ - 65 выплавляют чугуны исследуемых сплавов ипри достижении температуры 1400 5 Свыпускают в ковш с расчетным количествомлигатуры ФСЗОРЗМЗО, Далее при 1320 -1340 С заливают валковые формы. Извест 10 ный чугун выплавляют по той же технологии.Иэ полученных при механической обработке валков темплетов вырезают образцыдля металлографического анализа, определения исследуемых свойств. Мерой термо 15 стойкости является протяженность трещинна площади шлифа после 100 циклов - нагрев до 650 С и охлаждение в воде с температурой 20 С, Износостойкость, твердость итеплопроводность определяют по стандар 20 тным методикам,Химические составы чугунов и результаты испытаний приведены в таблице.Как следует иэ данных таблицы, дополнительный ввод в состав предложенного чу 25 гуна РЗМ, Со, Яп,и й позволяет повыситьизносостойкость в 1,35 - 1,5 раза, твердостьна глубине 10 - 30 мм в 1,15 - 1,28 раза присохранении уровня теплопроводности итермостойкости,ЗО Формула изобретенияЧугун для прокатных валков, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, титан, алюминий и железо, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения износостой 35 кости и твердости в рабочем. слое валка наглубине 10 - 30 мм при сохранении уровнятеплопроводности и термостойкости, он дополнительно содержит редкоземельныеэлементы, медь, олово и никель при следу 40 ющем соотношении компонентов, мас,:Углерод 3,0 - 3,6Кремний 1,0 - 1,8Марганец 0,5 - 1,0Хром 0,2 - 0,545 Титан 0,3 - 0,5Алюминий 0,1 - 0,3РедкоземельныеэлементыМедь50 ОловоНикельЖелезо1686024 Хииичесний состав чугуна, нас,Ъ Чугун Свойства чугуна Твердость .(НЯО) и иэнос, г, наглубине от ооверхности, лтч1 20 1 3050/0,029 49/О,ОЭ 1 45/0,03352/0,027 49/О,ОЭО 45/О,ОЭ 250/0,030 48/0,031 47/0,034 углерой 11 арга- Хреннец Ти Ба ль РЗ Нине Терче ность ерлооросщностт/нч Н Яре ннй ний эвв 1,3 2,8 2,0 0,3 0,2 0,05 0,110 10 04 0250,65 0,6 0,225 О, 175 2,6 3,8 Э,1 0,1 0,3 0,2 39 41 6,7 ныи 0,5 0,2 О,1,0 0,5 О,0,75 0,35 О,0,040,156О, 148 0,1 0,3 3 0,2 4 3,0 5 3,6 Б 3,3 0,3 0,5 0,4 8/0,020 58/0,020 56/0,021, 34,560/0,018 60/0,018 59/0,019 35,7 О/0,01 Б БО/0,019 59/0,020 36,1 Ь,Б 1,6 7,4,8 ,4 О,Составитель Г.ДудикТехред М,Моргентал Корректор Э.Лончако едактор И.Шмаков Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР5, Раущская наб., 4/5 каз 3578 ВНИИПИ Госуд Тиражтвенного комитета113035, Москва, Ж Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101