Способ изготовления двухслойных прокатных валков Советский патент 1988 года по МПК B22D19/16 

4

to

оо ю 4

5J4

Изобретение относится к литейногиу производству, а именно к способам отливки из.чугуна с-шаровидным графитом двухслойнык прокатньпс валков.

Цель изобретения - повьшение механических свойств шеек прокатных вал

ков, а также снижение брака по трещинам.

Сущность изобретения заключается в том, что для приготовления металла полупромывки в чугун вводят чугунную стружку, кремнемагниевую лигатуру и ферросилиций в соотношении 1:(1,4 1,8).: (2,2-2,6) при их суммарном коли-

промывки обеспечивается размельчение, повьшение количества и степени сферо- идальност и графитных включений, умень- степени анормальности перлита и исключается образование хрупкого силикоферритао Поскольку при этом достигается уменьшение разницы содержания кремния в белом рабочем слое и серой серцевине валков, то обеспечивается снижение брака по трещинам, вызываемого большим различием допер- литной усадки и предусадочного расширения металла в указанных слоях отливки с различным содержанием кремчестве 4,6-5,4% от веса обрабатываемого металла, доводя в нем содержание кремния до 2,5-3,5%,

Имеется прямая зависимость степени сфероидальности и размеров графит- 20 ков и известного способа ных включений, а также характераКак видно из таблицы, максимальные

ния.

В таблице приведены результаты сопоставительных испытаний предлагаемого способа отливки прокатных валструктуры металлической матрицы от содержания кремния в металле, медленно затвердевающего в шейках валков. При увеличении содержания кремния25

от 4 до 8% степень графитизации практически не меняетсяу в то время как увеличиваются размеры и снижается степень сфероидальности графита, а IB металлической матрице возрастают азряженность и аномальность перлита, на границах перлитных участков появмеханические свойства чугуна шеек прокатных валков обеспечиваются при использовании предлагаемого способа при соблюдении следующих параметров: содержание кремния в чугуне полупромывки 2,5-3,5% (таблица № 3-5), общее количество вводимых в металл полупромьшки добавок 4,6-5,4% (таб- 30 лица,№ 8-9), соотношение между количеством стружки, лигатуры и ферросилиция в добавке 1:(1,4-1,8):(2,2- 2,6), (таблица,№ 12-13, 16-17),

пяется хрупкий силикоферрит Поскопь- ку кремний усиливает ликвидацию фосфо а, вытесняя его из твердого раство- 35

30

С уменьшением в чугуне полупромьшки содержания кремния ниже 2,5% в шейках валков появлдется цементит, что

снижает механические характеристики чугуна шеек (таблица,№ 2), а его увеличение более 3,5% приводит к появле-

ра, на междендритных границах появ- пяется сплошная сетка хрупкой фосфид- Мой эвтектики. Такие изменения структуры являются причиной снижения механических свойств чугуна в шейка х вал- 40 кию в структуре силикоферрита и сили- Ков,кокарбидов, что снижает прочность и

Необходимая степень графитизацииударную вязкость чугуна (таблица, № 6), с

чугуна в шейках при более низкой концентрации кремния (2,5-3,5%) обеспечивается при обработке в ковше про- Мьшного металла чугунной стружкой, которая вносит в расплав дополнительные центры графитизации. Поскольку при этом значительно снижается расход

Уменьшение общего количества доба- 45 вок ниже 4,6% ведет к снижению в шейках валков содержания магния и кремния и уменьшает инокулирующий эффект чугунной стружки, в результате чего уменьшаются степень сфероидизапромывки обеспечивается размельчение, повьшение количества и степени сферо- идальност и графитных включений, умень- степени анормальности перлита и исключается образование хрупкого силикоферритао Поскольку при этом достигается уменьшение разницы содержания кремния в белом рабочем слое и серой серцевине валков, то обеспечивается снижение брака по трещинам, вызываемого большим различием допер- литной усадки и предусадочного расширения металла в указанных слоях отливки с различным содержанием крем ков и известного способа Как видно из таблицы, максимальные

ния.

В таблице приведены результаты сопоставительных испытаний предлагаемого способа отливки прокатных вал

механические свойства чугуна шеек прокатных валков обеспечиваются при использовании предлагаемого способа при соблюдении следующих параметров: содержание кремния в чугуне полупромывки 2,5-3,5% (таблица № 3-5), общее количество вводимых в металл полупромьшки добавок 4,6-5,4% (таб- лица,№ 8-9), соотношение между количеством стружки, лигатуры и ферросилиция в добавке 1:(1,4-1,8):(2,2- 2,6), (таблица,№ 12-13, 16-17),

С уменьшением в чугуне полупромьшки содержания кремния ниже 2,5% в шейках валков появлдется цементит, что

снижает механические характеристики чугуна шеек (таблица,№ 2), а его увеличение более 3,5% приводит к появле-

кию в структуре силикоферрита и сили- кокарбидов, что снижает прочность и

Уменьшение общего количества доба- вок ниже 4,6% ведет к снижению в шейках валков содержания магния и кремния и уменьшает инокулирующий эффект чугунной стружки, в результате чего уменьшаются степень сфероидиза

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам отливки из чугуна с шаровидным графитом двухслойных прокатных валков. Цель изобретения - повышение механических свойств шеек прокатных валков, а также снижение брака по трещинаМо Сущность изобретения заключается в том, что дпя приготовления металла полупромывки в чугун вводят чугунную стружку, кремнемаг- ниевую лигатуру и ферросилиций в соотношении 1(1,4-1,8):(2,2-2,6) при их суммарном количестве 4,6-5,4% от массы обрабатываемого металла, доводя в нем содержание кремния до 2,5-3,5%. Это позволяет повысить прочность чугуна шеек валков на 22- 25%, ударную вязкость на 70-83%, а также уменьшить брак литья по трещи- нам и снизить расход валков. 1 табл. о «е (О

ферросилигщя, а следовательно и коли-.Q ции графита и его механические своиЧество тепла от экзотерми геской реакции его растворения, то снижается испарение магния, что повьштает эффективность его использования для сфероства (таблица,№ 7) При увеличении сум1 арного копичества добавок более 5,4% в чугуне шеек валков заметно увеличивается содержание кремния, что

Идизации графита и позволяет снизить приводит к ферритизации структуры

расход дорогостоящей кремнемагниевой лигатуры.

При осуществлении предлагаемого способа получения металла для полуи появлению силикокарбидов, в резу тате чего механические свойства чу гуна шеек валков снижаются (таблиц № 10),

ции графита и его механические своиства (таблица,№ 7) При увеличении сум1 арного копичества добавок более 5,4% в чугуне шеек валков заметно увеличивается содержание кремния, что

и появлению силикокарбидов, в результате чего механические свойства чугуна шеек валков снижаются (таблица, № 10),

3

Уменьшение в общей добавке доли кремнемагниевой лигатуры ниже оптимальных пределов снижает содержание магния в чугуне попупромьтки, что приводит к ухудшению фррмы графита и уменьшению прочности и ударной вякости чугуна шеек валков (таблица, № 11), а при ее увеличении сверх заданных пределов в чугуне повышается содержание кремния и появляются си- ликоферрит и силикокарбиды в шейках валков (таблица, № 14)„

вьщержку до затвердевания рабочего

Появление силикоферрита и силико- 15 слоя и последующую полупромьшку, о тличающи йся тем, что, с целью повышения механических свойств шеек прокатных валков, а также снижения брака по трещинам, в чугун полукарбидов в чугуне шеек валков происходит также и при увеличении в общей добавке доли ферросилиция сверх заданных пределов, что негативно сказывается на механических характерис- 20 промывки вводят чугунную стружку, тиках чугуна (таблица, № 18). Умень-кремнемагниевую лигатуру и ферросилишение в общей добавке доли ферросили- дай в соотношении 1;(1,4-1,8);(2,2- ция ниже оптимальных пределов снижа-2,6) при их суммарном количестве 4,6ет графитизирующий эффект добавки,5,4% от массы обрабатьшаемого метапв результате чего в структуре чугуна 5 ла и содержании в нем кремния до 2,5- шеек валков появляется цементит и3,5%.

Отливка валков по известному способу, Отлквка валков по ттр длагаемону способу.

ВНИИПИ Заказ 4471/14 Тираж 741

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

механические свойства чугуна уменьшаются (таблица, № 15).

Формула изобретения

Способ изготовления двухслойных прокатных валков из чугуна с шаровидным графитом, включающий плавку и 10-модифицирование чугуна металлическим магнием, заливку металла в литейную форму до уровня, щ евьш1акщего верхний фай части формы под бочку валка.

Подписное