Анализ структуры и свойств комплексно легированных валковых чугунов

СТАТЬЯ ИЗ РУБРИКИ: «ЛИТЬЕ: ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ»

Матвеева М.О., Климович Б.В., Климович В.В.

Для повышения эксплуатационной стойкости трубопрокатных валков авторы усовершенствовали технологию их производства центробежным способом из комплекснолегированных чугунов. Причем для снижения спада твердости по глубине рабочего слоя применяли легирование титаном, азотом, хромом, ванадием и марганцем

Работа прокатных станов и качество продукции в значительной степени определяются показателями основных свойств материала валков — их износостойкостью и прочностью. В чистовых клетях листо-, трубо- и сортопрокатных станов применяют преимущественно чугунные валки. Для обеспечения надежности и долговечности их отливают с рабочим слоем из легированных белых и половинчатых чугунов с показателями физико-механических свойств в пределах: прочность при изгибе 290–450 МПа, твердость 50–75 HSh. Для внутренней зоны валков с учетом условий их эксплуатации и нагрузок в прокатных станах применяют сталь, чугуны с пластинчатым, вермикулярным и шаровидным графитом.

Анализ химического состава и свойств материалов литых чугунных валков отечественного и зарубежного производства позволил установить, что в Украине применяются более низкие пределы содержания кремния и углерода. Легирование никелем более 4% не предусматривается (за рубежом 20,0–35,8% валков содержат 3,5–5,0% никеля), верхняя граница легирования хромом — 1,0%, в мировой практике 1,5–2,0%.

Другой важной особенностью структуры и свойств является изменение по глубине рабочего слоя валков твердости и износостойкости при близком химическом составе. В условиях Днепропетровского завода прокатных валков проведены исследования изменения твердости типовых заготовок размером 315 × (790 ± 10) мм, исполнения ТПХНЦ-51 и ТПХНЦ-60. Твердость металла по глубине рабочего слоя отличалась на 12–15 единиц Шора (рис. 1), что обусловлено изменением скорости охлаждения металла при удалении от поверхности. Так, в центробежнолитых валках с высокой (70 единиц Шора) и низкой (55 единиц Шора) твердостью при удалении от литой поверхности грубеют дендриты перлита и перлито-карбидной эвтектики, уменьшается количество карбидной фазы и растет количество графитных включений от 0,2–0,3% (на расстоянии 10–15 мм от поверхности валка) до 2,4–6,8% (на расстоянии 50–70 мм). По причине значительного перепада твердости происходит неравномерный износ по глубине калибров валков, что приводит к преждевременному выходу валков из строя.

Рекламодатели

Партнёры

Новостная рассылка

Будьте в курсе наших последних новостей. Оформите бесплатно персональную новостную рассылку.