Спосіб відцентрового лиття двошарових прокатних валків

Спосіб відцентрового лиття двошарових прокатних валків із робочим шаром із високолегованого чавуну, що включає обертання ливарної форми навколо вертикальної осі, заливання металу робочого шару, витримку для затвердіння робочого шару, заливання порції металу серцевини, витримку для затвердіння перехідної зони і заливання залишку металу серцевини, який відрізняється тим, що заливання металу робочого шару виконують із витратою 0,95±0,05 обсягу робочого шару валка, здійснюють витримку до досягнення металом на ВІЛЬНІЙ поверхні робочого шару валка температури, що відповідає ТСОлідус+10 15°С для даного розплаву, після чого послідовно здійснюють заливання двох порцій металу серцевини, спрямовуючи метал безпосередньо на вільну поверхню робочого шару у верхню третину бочки валка, із масовою витратою на кожну порцію іти 2=0,15 0,2т Р с де т і 2 - витрата металу першої і другої порції серцевини, т, тре - витрата металу робочого шару, т, причому температура заливання цих шарів складає ,0,02 = 0,98 0,99Т, ' ' р с де Т 3 - температура заливання металу першої і другої порції серцевини °С, Тл -температура ліквідує робочого шару, а витримка для послідовного затвердіння проміжної зони здійснюється до досягнення вільною поверхнею металу у формі температури ТС0Лі дус+10 15°С для робочого шару О Винахід відноситься до ливарного виробництва, і зокрема, до відцентрового лиття чавунних валків Відомий спосіб виробництва двошарових прокатних валків [1] По цьому способі заливають ЗОВНІШНІЙ шар легованим чавуном, виконують витримку для формування робочого шару, заливання внутрішнього шару виконують нелегованим чавуном у два етапи, на першому етапі заливають 60 70% обсягу чавуну внутрішнього шару і після витримки 40 50 секунд доливають чавун, що залишився Цей спосіб застосовують при виробництві валків із сумарним вмістом легуючих елементів у робочому шару 5 6% Проте, для одержання високолегованих валків даний засіб непридатний Для виробництва двошарових валків із високолегованим робочим шаром відомий спосіб [2] Цей спосіб передбачає заливання металу робочо го шару з витратою 1,1 1,3 об'єму робочого шару, першу порцію металу серцевини заливають із витратою 0,3 0,6 об'єму робочого шару, а наступну витримку здійснюють до затвердіння 0,5 0,8 об'єму загального металу перехідної зони Проте для виробництва високохромистих валків з вмістом хрому не менше 12% даний спосіб непридатний Це пов'язано з тим, що при відсутності регламентації температури заливання металу першої порції серцевини відбувається не тільки змішування нерозплавленого металу робочого шару і першої порції серцевини, але і підплавлення 25 30% затверділого металу робочого шару У такому випадку вміст легуючих елементів, зокрема хрому в серцевині буде вище на 0,2 0,4% розрахункового, що в сполученні з вихідним легуванням металу серцевини хромом у межах 0,1 0,15% дасть сумарне легування металу серцевини в межах 0,9 1,3% хрому Подібний вміст хрому в ме ю о (О 60750 талі серцевини призведе до утворення евтектичсерцевину них карбідів, особливо при застосуванні чавуну , Заливання другої порції серцевини і відповідна модифікованого магнієм (ЧКГ) у якості металу севитримка дозволяють сформувати мінімальну перцевини, що пов'язано з впливом магнію , що каррехідну зону і забезпечити мінімальний перехід бі достабі л ізує , і особливостями кристалізації ЧКГ хрома в серцевину Технічною задачею технічного рішення, що заПриведені значення параметрів є істотно важявляється, є розробка параметрів, що дозволяють ливими для одержання валків без підвищеного стабільно одержувати ВИСОКОЯКІСНІ валки з робовмісту карбідів у серцевині чим шаром із високохромистого чавуну відцентроЗменшення витрати металу, що заливається вим способом при обертанні форми навколо вернижче 0,9 призведе до дострокового виходу валка тикальної осі з ладу через виробітки робочого шару Збільшення витрати вище 1 збільшує перехід хрому у серцеПоставлена технічна задача досягається тим, вину що заливання металу робочого При витримці, що забезпечує температуру вішару виконують із витратою 0,95+0,5 об'єму льної поверхні робочого шару нижче ТС0Лі робочого шару валка, виконують витримку до додус+10 15°, збільшується можливість незварювансягнення металом на ВІЛЬНІЙ поверхні робочого ня металу робочого шару і серцевини, при темпешару валка температури, що відповідає ТСОлідус + ратурі вільної поверхні вище зазначеної зростає 10 15° С для даного розплаву, після чого посліКІЛЬКІСТЬ металу, що не затвердів , що призведе до довно виконують заливання двох порцій металу збільшення переходу хрому в серцевину Подача серцевини, спрямовуючи метал безпосередньо на металу в будь-яке інше місце призведе до ствовільну поверхню робочого шару у верхню третину рення нерівномірності теплового поля по довжині бочки валка, із масовою витратою на кожну порцію виливки, і, як слідство, незварювання робочого іти 2=0,15 0,2т Р с шару із серцевиною де т і 2 - витрата металу першої і другої порції Якщо заливання першої і другої порції серцесерцевини, т, вини вести з витратою нижче зазначеної, велика тре - витрата металу робочого шару, т, можливість незварювання металу робочого шару причому температура заливання цих шарів із серцевиною При витраті вище зазначеної, відскладає бувається підплавлення робочого шару, що може і 0 02 m рс призвести до збільшення переходу хрому в серцеТ3 =0,98 0,99 -Т л вину, а також до утворення радіальних тріщин по ГПн верхньому краю бочки де Т 3 - температура заливання металу 3 Якщо температуру заливання першої і другої порції робити вище зазначеної, відбувається значпершої і другої порції серцевини °С, не підплавлення металу робочого шару, що приТл -температура ліквидус робочого шару, зведе до збільшення переходу хрому в серцевину і а дві витримки для послідовного затвердіння до утворення радіальних тріщин по верхньому проміжної зони здійснюються до досягнення вількраю бочки, а зниження температури нижче зазнаною поверхнею металу у формі температури ТС0Лі ченої, може призвести до незварювання робочого 15°Сдля робочого шару Дус±10 шару і серцевини Заливання металу робочого шару в КІЛЬКОСТІ Таким чином, спосіб, що заявляється, у сукуп0,95±0,5 об'єму і витримка практично до темпераності ознак, викладених у формулі, дозволяє вирітури солідус на ВІЛЬНІЙ поверхні дозволяють зашити нову задачу - одержати ЯКІСНІ двошарові пробезпечити затвердіння практично 75 80% металу катні валки з робочим шаром із високолегованого робочого шару При литті валків з обертанням личавуну, зокрема високохромистого, і із серцевиварної форми навколо вертикальної осі вільна ною, що забезпечує високі механічні властивості, поверхня металу приймає форму параболоїда як із сірого чавуну, так і з чавуна із кулятисм графіобертання, а фронт кристалізації рухається паратом лельно утворюючої кокіля Таким чином, більш Приклад здійснення холодний метал знаходиться у верхній частині При відцентровому литті двошарового прокаткокіля Подача металу серцевини у верхню частиного валка з робочим шаром із високохромистого ну кокіля дозволяє вирівняти теплове поле по дочавуну з вмістом чавуну 17,5% і загальною масою вжині виливки, а також забезпечити зварюваність 18,5 тонн при глибині робочого шару 0,06м, діамесерцевини і металу робочого шару, за рахунок трі бочки 0,93м і довжині бочки 2,19м, об'єм робонезначного підплавлення його при заливанні регчого шару складе 0,3598м2 ламентованої по температурі і масі першої порції Заливання робочого шару ведуть із витратою металу серцевини Крім того, при змішуванні ме0,95 об'єму робочого шару або талу робочого шару і першої порції серцевини 0,3589x0,95=0,341 м2 вміст хрома залишається достатньо високим для Перша витримка здійснюється до температури одержання спецкарбідів хрома і механічних влассолідус для даного сплаву ±10 15°С тивостей, характерних для високо-хромистих ча(1315 1320°С) При цьому твердіє до 75% металу вунів, що дозволяє усунути дефіцит металу роборобочого шару У результаті підплавлення в ході чого шару, тобто за рахунок заливання першої заливання в рідкий стан переходить до 15 % мепорції серцевини і наступної витримки подовжуталу робочого шару Сумарний об'єм рідкої фази ється час затвердіння робочого шару, що дозворобочого шару у формі складе 15%+25%=40% від лить зменшити КІЛЬКІСТЬ хрома, що переходить у залитого або 0,341 -0,4=0,1364м3 60750 Перша порція металу серцевини заливається з витратою 0,2 від об'єму робочого шару 3 0,341х0,2=0,0682м У результаті змішування загальний об'єм рідкої фази у формі складе 3 0,1364+0,0682=0,2046м , 3 що при густині чавуну 7540кг/м складе 1,54 тони У результаті змішування високохромистого чавуну і чавуну серцевини вміст хрому в об'ємі рідкої фази складе 1 7 5 0 1 3 6 4 =117% 0 2046 У ході другої витримки і за рахунок підплавлення при заливанні другої порції серцевини залишковий об'єм рідкої фази у формі складе 0,2046x0,4=0,0818м3 З урахуванням залитої другої порції металу сердцевини в КІЛЬКОСТІ 0,2 від об'єму металу робочого шару сумарний обсяг рідкої фази у формі складе 0,0818+0,0682=0,15м3 Вміст хрому в отриманому об'ємі рідкого чавуну 11 7 - 0 0 8 1 8 = 6 4% 015 Після третьої витримки й у результаті підплавлення за рахунок доливки металу серцевини за Комп'ютерна верстка С Волобуєв 6 лишковий об'єм рідкої фази у формі складе 3 0,15х0,4=0,06м Загальний об'єм залитого у форму металу складе 3 0,341 +2(0,0682)=0,4774м або 3600кг Для заповнення форми необхідно долити ме тал у КІЛЬКОСТІ 3 18,5-3,6=14,97 або 1,976м У результаті змішування рідких фаз вміст хрому складе 6 4 0 6 -° =019% 1 976 + 0 06 У сумі з природним легуванням металу серцевини до вмісту хрому 0,1 0,15% максимальна КІЛЬКІСТЬ хрому в серцевині валка складе 0,19+0,15=0,34%, що не викликає значного збільшення вмісту евтктичних карбідів навіть у випадку обробки металу серцевини магнієм для одержання кулястого графіту Література 1 Гольдштейн Л Б і ш Авторське посвідчення СРСР № 1585067 М к л 3 B22D 27/00 опубл 15 08 90 р Бюл №30 2 Будаг'янц М А і ін Патент Російської Федерації № 2148471 М к л 3 B22D 13/02, опубл 10 05 2000 р Бюл №13 Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119