Спосіб відцентрового лиття двошарових прокатних валків з робочим шаром з високолегованого чавуну

Спосіб відцентрового лиття двошарових прокатних валків з робочим шаром з високолегованого чавуну, що включає обертання ливарної форми навколо вертикальної осі, заливання металу робочого шару, витримку для затвердіння робочого шару, заливання першої порції металу серцевини, витримку для затвердіння перехідної зони і заливання залишку металу серцевини, який відрізняється тим, що заливання металу робочого шару ведуть із витратою 1,1-1,3 обсягу робочого шару, першу порцію металу серцевини заливають із витратою 0,3-0,6 обсягу робочого шару, а наступну витримку здійснюють до затвердіння 0,5-0,8 загального обсягу металу перехідної зони. В.Ш. (13) 31164 (11) UA циліндричну форму робочого шару необхідно заливати металу більше, чим маса власного робочого ша ру, а це у відомому способі не передбачено. Фронт твердіння має практично циліндричну форму, що при параболічній формі вільної поверхні призводить до то го, що в нижній частині залишається рідкий метал. При змішуван ні металу серцевини з частиною робочого шару, що не затверділа, хром (або інші легуючі елементи) перейдуть із рідини в серцевину. Робочий шар валка складає 20-30% загальної маси, відповідно внутрішні шари і серцевина 80-70%, таким чином заливання 60-70% обсягу чавуна вн утрішнього ша ру відповідає (0,6-0,7) х 0,42 - 0,56 х (0,7-0,8) = 0,42-0,56 маси валка або = 0,2 - 0,3 =1,8 - 2,8 маси робочого шару. Витримка тривалістю 40-50 секунд відповідає відводові теплоти перегріву. При такій витримці практично не формується перехідний шар і увесь хром потрапляє в серцевину, що ве де до утворення там карбідів, підвищенню твердості і зниженню міцнісних властивостей серцевини та шийок валка, що значно знизить експлуа таційні властивості валків. Технічною задачею технічного рішення, що заявляється, є розробка параметрів, що дозволяють надійно одержувати високоякісні валки з робочим шаром із високолегованого ча вуна відцент (19) Винахід відноситься до ливарного виробництва, а саме до відцентрового лиття чавун них валків. Відомий спосіб відцентрового лиття двошарових прокатних валків з обертанням ливарної форми навколо вертикальної осі [1]. Для одержання виливків за цим способом необхідна частота обертання 1000 об/хв, що викликає ускладнення машини, підвищує вібрацію, збільшує тріщіноутворення при затвердінні, зменшує надійність відцентрової машини, знижує якість валків. Для одержання двошарових прокатних валків відомий спосіб [2]. За цим способом заливають зовнішній шар легованим чавуном, роблять витримку для формування робочого шару, заливання внутрішнього шару роблять нелегованим чавуном у два етапи, на першому етапі заливають 60-70% обсягу ча вуна внутрішнього ша ру і після витримки 40-50 секунд доливають чавун, що залишився. Спосіб застосовується при одержанні двошарових валків із вмістом основного легуючого елемента в ро бочому шарі до 4...5%. Проте, для одержання валків із робочим шаром із високолегованого чавуна, наприклад, із вмістом хрома не менше 12%, цей спосіб непридатний. Вільна поверхня при відцентровому литті з вертикальною віссю обертання має форму параболоїда обертання. Для того, щоб забезпечити C2 ____________________ 31164 ровим способом при обертанні форми навколо вертикальної осі. Поставлена технічна задача досягається тим, що фор мують перехідну зону зі зменшеним вмістом легуючих елементів, для чого заливання металу ро бочого ша ру ве дуть із витратою 1,1-1,3 обсягу робочого ша ру, першу порцію металу серцевини заливають із витратою 0,3-0,6 обсягу робочого ша ру, після чого роблять витримку для затвердіння перехідної зони на 0,5-0,8 загального обсягу рідкого металу пе рехідної зони. Після заливання першої порції металу серцевини з витратою 0,3-0,6 обсягу робочого шару відбудеться її змішуван ня з частиною високолегованого чавуна, що не затверділа, робочого шару обсягом 0,1-0,3 обсягу робочого шару. У результаті змішування високолегованого ча вуна робочого прошарку із низколегованим чавуном серцевини вміст легуючих елементів зменшиться в порівнянні з його вмістом у металі робочого ша ру в 2-6 разів. За час наступ ної витримки сформується перехідна зона з обсягом 0,5-0,8 загального обсягу рідкого металу перехідної зони. У результаті зниження вмісту легуючих елементів у структурі цієї зони утворяться карбіди заліза, проте властивості такої перехідної зони будуть не нижче властивостей металу валків із хромоникелевого чавуна ти пу «ніхард», тому наявність перехідної зони не позначиться негативно на міцнісних властивостях робочих валків гарячого прокатування листа. При подальшому заливанні серцевини відбудеться змішуван ня рідкого металу серцевини з частиною перехідної зони, що не затверділа, у якій вміст легуючих істотно нижче, чим у робочому шару, то му залишковий вміст їх у сер цевині буде менше, ніж при заливанні за прототипом, а при обмеженому вмісті легуючих можна забезпечити одержання в серцевині структури, що не містить евтектичних карбідів у неприпустимій кількості. Наведені значення параметрів є істотно важливими для одержання якісних валків. Якщо заливання робочого прошарку вести з витратою менше 1,1, то зростає небезпека утворення незливин, при витраті понад 1,3 збільшується перехід хро му у серцевину. Якщо першу порцію металу серцевини залити з витратою менше, чим 0,3 обсягу робочого шару, то не відбудеться необхідного зниження вмісту легуючих; якщо ця порція буде залита з обсягом більшим, ніж 0,6 обсягу робочого шару, то збільшиться розмір перехідної зони, що не бажано. Якщо витримку для затвердіння перехідної зони зробити менше, чим необхідно для затвердіння 0,5 загального обсягу рідкого металу перехідної зони, то рідка частина, що залишилася, змішавшись із металом серцевини, викликає збільшення вмісту легуючих у серцевині. Збільшення цього параметра понад 0,8 призве де до небажаного розтягування перехідної зони, крім того, наприкінці затвердіння швидкість цього процесу прискорюється, що викликає небезпеку утворення незливин у випадках можливих у ви робництві відхилень параметрів заливання, наприклад, зниження температури металу; тобто знижується стабільність процесу. Таким чином, спосіб, що заявляється у сукупності ознак, викладених у формулі, дозволяє вирішити нову за дачу - одержати якісні двошарові прокатні валки з робочим шаром із високолегованого, зокрема - високохромисто го чавуна. Приклад здійснення способу. При відцентровому литті дво шарових прокатних валків з робочим шаром із високохромистого чавуна із вмістом хрома 17,5% і загальною масою 15 т при діаметрі бочки 0,835 м; довжині 2,35 м; глибині робочого ша ру 0,070 м обсяг робочого шару ск ладе 0,39 м 3. Заливання робочого шару ве дуть із витратою 1,3 обсягу ро бочого ша ру або 0,39 х 1,3= 0,5 м 3. Після затвердіння робочого ша ру залишається незатверділий обсяг 0,11 м 3. Першу порцію металу серцевини заливають із витратою 0,5 обсягу металу робочого шару, тобто 0,5х0,5=0,25 м 3. У результаті змішування загальний обсяг складе 0,11 + 0,25 = 0,36 м 3 або 2,7 т, із робочого 17,5 × 0,11 шару перейде = 5,3% хро ма. 0,36 Після змішування роблять витримку для затвердіння перехідного шару на 0,6 обсягу. Тривалість витримки визначають розрахун ком на ПЕОМ. Після витримки залишається рідким 0,4 обсягу перехідні зони. На заливання робочого шару і перехідної зони використовува ли 3 + 1,9 = 4,9 т, із загальної маси 15,0 залишилося залити 11,9 т. Цей обсяг чавуна серцевини мішається з рідким залишком перехідної зони масою 1,1 т, у якій утримується 5,3% хрома з металу робочого шаpy У результаті змі5,3 ×1,1 шування в серцевину переходить = 0,49% 119 , хрома , що не викликає істотного збільшення вмісту евтектичних карбідів у сер цевині. Джерела інфор мації, прийняті в увагу при розгляді матеріалів заявки: 1. Юдин С.Б., Ле вин М.М., Ро зенфельд С.Е. Відцентрове лиття. М.: Ма шинобудування, 1972. 2. Гольдштейн Л.Б. та ін. Авторське свідоцтво СРСР № 1585067, М кл.3 В 22 D 27/00, опубл. 15.08.90. Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 2