- •Курс лекций по «специальным чугунам»
- •Глава 1. Классификация специальных чугунов. Особенности процессов их легирования и термической обработки
- •Классификация специальных чугунов
- •1.2. Особенности легирования
- •1.2.1. Особенности жидкого состояния
- •1.2.2. Первичные фазы и распределение легирующих элементов в чугунах
- •III группа
- •1.3. Особенности термической обработки
- •1.3.1. Изотермическая закалка
- •1.3.2. Нормализация
- •1.3.3. Улучшение
- •Глава 2. Отливки из коррозионностойких чугунов
- •2.1. Процессы коррозии в чугуне
- •2.2. Отливки из хромистых чугунов
- •2.2.1. Влияние химического состава на коррозионную стойкость
- •2.2.2. Марки хромистых коррозионностойких чугунов, их основные свойства, области применения
- •2.3 Отливки из высококремнистых чугунов
- •2.3.1 Влияние химического состава на структуру и свойства
- •2.3.2 Марки кремнистых коррозионностойких чугунов, их основные свойства, области применения
- •Глава 3. Отливки из жаростойких чугунов
- •3.1. Общая характеристика
- •3.2. Отливки из алюминиевых чугунов
- •3.2.1. Формирование структуры
- •3.2.2. Марки жаростойких алюминиевых чугунов, их основные свойства, области применения
- •3.3. Отливки из хромистых жаростойких чугунов
- •3.3.1. Влияние хрома на жаростойкость чугунов
- •3.3.2. Марки жаростойких хромистых чугунов, их основные свойства, области применения
- •3.4. Отливки из кремнистых чугунов
- •3.4.1. Влияние кремния на структуру и свойства чугунов
- •3.4.2. Марки кремнистых жаростойких чугунов, их основные свойства, области применения
- •3.5. Отливки из комплексно-легированных жаростойких чугунов
- •Глава 4. Отливки из жаропрочных чугунов
- •4.1. Общая характеристика
- •4.2. Марки жаропрочных чугунов, их основные свойства, области применения
- •Глава 5. Отливки из износостойких чугунов
- •5.1. Процессы абразивного изнашивания
- •5.2. Влияние химического состава на свойства чугунов
- •5.3. Влияние структуры на износостойкость
- •5.3.1. Влияние карбидной фазы
- •5.3.2. Влияние металлической основы
- •5.4. Влияние термической обработки
- •5.5. Марки износостойких чугунов, их основные свойства, области применения
- •5.6. Комплексно-легированные белые износостойкие чугуны
- •Глава 6. Отливки из антифрикционных чугунов
- •6.1. Общая характеристика
- •6.2. Марки антифрикционных чугунов, их основные свойства, области применения
- •Глава 7. Чугуны для отливки валков
- •7.1. Классификация валков
- •7.2. Виды валков, их химический состав, свойства и применение
- •Химический состав рабочего слоя валков
- •7.3. Влияние легирующих элементов на свойства рабочего слоя двухслойных валков
- •Глава 8. Технологические особенности изготовления отливок из специальных чугунов
- •8.1. Особенности плавки и заливки форм
- •8.2. Литейные свойства специальных чугунов
- •8.3. Особенности технологии формы в зависимости от свойств специальных чугунов
- •8.4. Механическая обработка отливок
7.2. Виды валков, их химический состав, свойства и применение
Валки с отбеленным рабочим слоем ЛП и ЛПМ. Эти валки имеют рабочий слой из белого чугуна, переходный слой, состоящий из половинчатого чугуна, и сердцевину из серого чугуна.
Отбеленный слой обладает высокой твердостью и износостойкостью. Толщина его на листовых валках может составлять от 10 до 32 мм. При толщине отбеленного слоя < 10 мм уменьшается срок службы валка (сокращается число возможных переточек и перешлифовок по мере износа), а при толщине его > 32 мм создается опасность поломок вследствие того, что с увеличением толщины отбеленного слоя непропорционально быстро растет толщина переходной зоны, снижая общую прочность валка. Нормальное отношение толщины отбеленного слоя к толщине переходной зоны при применении высококачественной шихты, соответствующем химическом составе ее и правильном ведении плавка должно составлять от 1:1 до 1:1,5.
В переходном слое и в сердцевине чугунных валков всегда присутствует большее или меньшее количество графита, рассеянного во всех направлениях металлической матрицы, чем и объясняется меньшая прочность чугунных валков по сравнению со стальными.
Валки ЛП делятся на валки с чистым отбелом и валки с неявно выраженным отбелом. Валки с чистым отбелом, как правило, не имеют включений графита в рабочем слое. Их химический состав следующий, %: 2,7-3,1 С; 0.4-0,6 Si; 0,3-0,4 Mn; 0,40-0,50 P; до 0,10 S. Валки с неявно выраженным отбелом имеют повышенное содержание кремния (до 1,0 %). Рабочий слой их характеризуется наличием микроскопических включений равномерно распределенного графита, количество которого зависит от назначения валка, и регулируется содержанием углерода и кремния. Термостойкость этих валков повышенная, рабочий слой менее подвержен выкрашиванию и отслаиванию. Их часто применяют для прокатки толстого листа и кровельного железа.
Твердость рабочего слоя валков с чистым отбелом обычно составляет HSD 58-65, а с неявно выраженным отбелом- HSD 50-67. Предел прочности чугуна для валков ЛП составляет: при разрыве 180-220 МПа, при изгибе 380-440 МПа, ударная вязкость 0,025-0,045 МДж/м2.
Отбеленные хромоникелевые валки ЛПХНд, ЛПХНМд. Износостойкость валков тесно связана с их твердостью. Повышение твердости отбеленного слоя при отливке валков из нелегированных (углеродистых) чугунов ограничено пределами HSD 68-70 и только для валков небольших размеров. Совершенствование непрерывных и полунепрерывных станов для прокатки тонкого листа, дрессировки тонкого листа и жести потребовало резкого повышения твердости и износостойкости рабочего слоя валков и их прочности. Эта проблема была решена путем производства двухслойных валков с высоколегированным отбеленным слоем, прочными сердцевиной, шейками и трефами из нелегированного серого чугуна.
Двухслойные хромоникелевые валки имеют высокотвердый износостойкий отбеленный слой толщиной 12 - 32 мм, короткую (5 - 15 мм) переходную зону и прочную серую сердцевину.
Твердость валков ЛПХНд-62 составляет HSD 62-69, валков ЛПХНд-70 - HSD 70-80, Химический состав их рабочего слоя приведен в табл. 7.1.
Таблица 7.1