книги из ГПНТБ / Мерло О.Э. Качество чугунных прокатных валков

13

Марганец

Х а р а к т е р и с т и к а . Химический элемент Мп с тем­ пературой плавления 124 Г С. Содержание марганца

вчугуне валков колеблется от 0,2 до 3,5%. Находится

вхимическом соединении с серой и в твердом растворе. Карбидообразующий элемент способствует обессерива­

нию, очищению чугуна от неметаллических включений и улучшает механические свойства. Повышение содер­ жания марганца в чугуне препятствует графитизации, повышает жидкотекучесть, твердость и плотность, но вы­

пользование лома или чугунов без анализа химического состава. Ошибочный расчет шихты. Плохой отбор про­ бы для экспресс-анализа в цехе или в химической лабо­ ратории.

Ме р ы п р е д у п р е ж д е н и я . Анализировать все компоненты шихты. Расчет шихты производить, исходя из фактического химического состава всех компонентов шихты. Корректирующие добавки делать на основании данных экспресс-анализа строго по весу с последующим отбором контрольной пробы.

В л и я н и е на с л у ж е б н ы е с в о й с т в а . Содер­ жание марганца в пределах технических условий на экс­ плуатационные свойства валков влияния не оказывает. Увеличение количества марганца способствует повыше­ нию износостойкости и снижению термостойкости и проч­ ности валка.

14

Фосфор

Х а р а к т е р и с т и к а . Химический элемент Р с тем­ пературой плавления 44° С. Содержание фосфора в чу­ гуне валков колеблется от 0,06 до 0,5%. Находится в ви­ де хрупких включений железоуглеродистых соединений, преимущественно двойной и тройной фосфидной эвтек­ тики, снижающих прочность. Повышение содержания увеличивает жидкотекучесть чугуна, снижает температу­ ру затвердевания и линейную усадку. Снижение содер­ жания фосфора незначительно понижает твердость. Фос­ фор вводят в шихту для предотвращения трещин при отливке отбеленных нелегированных валков.

В о з м о ж н ы е п р и ч и н ы о т с т у п л е н и я . При­ менена шихта с высокофосфористыми компонентами. Внесено избыточное количество фосфора с корректирую­ щими добавками перед выпуском расплава из плавиль­ ной печи.

Ме р ы п р е д у п р е ж д е н и я . Подбирать шихтовые материалы с расчетом получения содержания фосфора в расплаве в пределах, допускаемых техническими усло­ виями. Обеспечить формирование требуемой структуры по сечению валка применением технологии заливки, за­ медляющей скорость охлаждения верхней шейки и при­ были, или ввод кремния и других элементов, уменьшаю­

жание в структуре чугуна большого количества грубой фосфидной эвтектики уменьшает износостойкость и по­ вышает склонность к поломкам. Пониженное содержа­ ние фосфора при отсутствии хрупкой структурной состав­ ляющей способствует повышению стойкости сортопро­ катных валков, в особенности легированных.

108

15

Сера

Х а р а к т е р и с т и к а . Химический элемент S с тем­ пературой плавления 113° С. Содержание серы в чугуне валков колеблется от 0,002 до 0,14%. Находится в хи­ мическом соединении с марганцем и железом в виде сульфидов. Повышение содержания серы уменьшает жидкотекучесть, термостойкость и прочность чугуна, но способствует повышению глубины отбела, твердости и хрупкости валков. Способствует торможению графитизации и увеличению усадки.

В о з м о ж н ы е п р и ч и н ы о т с т у п л е н и я . При­ менение в плавильных агрегатах топлива с высоким со­ держанием серы и шихтовых материалов с повышенным содержанием серы.

Ме р ы п р е д у п р е ж д е н и я . Пользоваться низко­ сернистым топливом и материалами, содержащими серу в пределах, допускаемых техническими условиями. Обес­ серивать жидкий чугун обработкой в ковше кальцини­ рованной содой или магнием.

В л и я н и е на с л у ж е б н ы е с в о й с т в а . В вал­ ках из чугуна, обработанного магнием, влияния не ока­ зывает. Использование валков, содержащих количество серы выше оговоренного верхнего предела, нецелесо­ образно.

109

16

Хром

Х а р а к т е р и с т и к а . Химический элемент Сг с тем­ пературой плавления 1800° С. Содержание хрома в чу­ гуне валков колеблется от 0,1 до 1,5%. Входит в состав карбидов как легирующий элемент, увеличивает отбеливаемость, повышает твердость и хрупкость чугуна. Спо­ собствует повышению усадки, растягиванию глубины

ки при расчете шихты или присадок. Применение в ших­ те лома без предварительной проверки его химического состава. Плохой отбор пробы для экспресс-анализа.

Ме р ы п р е д у п р е ж д е н и я . Отбирать сколы от всех кусков лома валков для проверки химического со­ става. После полного расплавления и перемешивания повторно отобрать пробу для экспресс-анализа. Доба­ вить в случае необходимости корректирующую присадку,

прочность чугуна, способствует увеличению износостой­ кости валков. Применение валков, содержащих близкое к верхнему пределу или выше него количество хрома, допустимо при наличии в чугуне равного или большего количества никеля.

ПО

17

Никель

Х а р а к т е р и с т и к а . Химический элемент Ni с тем­ пературой плавления 1452° С. Содержание никеля в чу­ гуне валков колеблется от 0,2 до 4,5%. Присутствуя в твердом растворе в качестве легирующего элемента, повышает прочность и термостойкость чугуна. Измель­ чение структуры и повышение вязкости чугуна способст­ вует увеличению износостойкости валков. Как графитизатор никель действует в 2—3 раза слабее кремния, снижает хрупкость, не влияет на усадку и совместно с хромом способствует повышению твердости валков.

В о з м о ж н ы е п р и ч и н ы о т с т у п л е н и я . Ошиб­ ки при расчете шихты или присадок. Применение в ших­ те лома и отходов без предварительной проверки их хи­ мического состава. Отбор проб без усреднения. Непол­ ное растворение заданного в шихту первичного гранули­ рованного никеля к моменту выпуска чугуна.

Ме р ы п р е д у п р е ж д е н и я . В используемых для производства отходах точно определять содержание ни­ келя. Вводить присадки в печь, на желоб или в ковш

печивает равномерную твердость и выработку рабочего слоя валков, повышая стойкость их между переточками. Количество никеля в чугуне существенно влияет на экс­ плуатационные свойства валков.

При содержании 3,5—4,5% никеля можно отливать валки с мартенито-аустенитной структурой, обладающие весьма высокой твердостью и износостойкостью.

111

18

Молибден

Х а р а к т е р и с т и к а . Химический элемент Мо с тем­ пературой плавления 2622° С. Содержание молибдена в чугуне валков колеблется от 0,2 до 0,5%. Входит в со­ став карбидов в качестве легирующего элемента, обла­ гораживая структуру и повышая мелкозернистость чугу­ на валков. Способствует повышению износостойкости валков и устойчивости против растрескивания отбелен­ ного слоя валков, работающих в условиях высокого на­ грева.

В о з м о ж н ы е п р и ч и н ы о т с т у п л е н и я . Ошиб­ ка при расчете шихты или присадки. Определение содер­ жания молибдена в отходах произведено по пробе, не соответствующей данной партии.

Ме р ы п р е д у п р е ж д е н и я . Отбирать усреднен­ ную пробу от партии отходов. Присаживать ферромолиб­ ден только после получения экспресс-анализа расплава.

В л и я н и е на с л у ж е б н ы е с в о й с т в а . Незави­ симо от количества молибден благоприятно влияет на эксплуатационные свойства валков. Измельчение струк­ туры валка улучшает качество поверхности проката и способствует увеличению стойкости и равномерности выработки рабочей поверхности валка.

112

19

Магний

Х а р а к т е р и с т и к а . Химический элемент Mg с тем­ пературой плавления 651° С. Содержание магния в чу­ гуне валков колеблется от 0,03 до 0,1%. Сильный карби­ дообразующий элемент. Способствует обессериванию и раскислению чугуна. Обеспечивает образование шаро­ видной формы графита. Действие магния зависит от тем­ пературы чугуна, длительности обработки его и остаточ­ ного количества в чугуне в период заливки формы.

В о з м о ж н ы е п р и ч и н ы о т с т у п л е н и я . Чрез­ мерно высокая температура обрабатываемого чугуна. Длительная выдержка чугуна в ковше после обработки магнием. Сгорание присаживаемого магния на поверх­ ности чугуна в ковше.

Ме р ы п р е д у п р е ж д е н и я . Выдержать в ковше чугун до температуры 1380° С. После обработки магнием счистить с поверхности чугуна шлак и производить за­ ливку валков. Контролировать соответствие зарядов магния количеству обрабатываемого жидкого чугуна. Повторно произвести обработку чугуна магнием в слу­ чае неудовлетворительного результата первичной обра­ ботки.

В л и я н и е на с л у ж е б н ы е с в о й с т в а . Шаро­ видная форма графита в структуре валка позволяет уве­ личить обжатие, скорость прокатки и длительность рабо­ ты валка между перевалками и способствует уменьше­ нию износа рабочей поверхности валка. Количество остаточного магния на эксплуатационные свойства влия­ ния не оказывает.

ИЗ

Пороки на поверхности отливки

В группе 20 объединены пороки, обнаруживаемые на необработанных поверхностях отлитых валков, когда на поверхности валка имеются возвышения или углубления, вызванные разрушением формы или нарушением техно­ логии.

20 — п о р о к и на п о в е р х н о с т и о т л и в к и :

21

заливы металла;

22

приливы металла;

23

пригар;

24

пригар оплавленный;

25

привар;

26

привар металлизованный;

27

ужимина;

28

нарост;

29

спай.

114

тов или плохой подгонки соприкасающихся поверхностей кокильно-опочной оснастки, или из-за небрежной сборки форм.

Ме р ы п р е д у п р е ж д е н и я . Очищать замковые части опок, кокилей и подмодельных плит перед формов­ кой. Счищать стальной линейкой формовочную смесь в местах стыков элементов формы. Перед установкой кокиля на опоку с заформованной нижней шейкой и опок-колец на кокиль обязательно очищать замковые части.

Сп о с о б и с п р а в л е н и я . Снятие фаски на валь­ цетокарном станке до выхода трещины или переделка отливки на валок меньших размеров;

В л и я н и е на с л у ж е б н ы е с в о й с т в а . Напря­ жения и трещины снимаются в том случае, если есть до­ статочный припуск на механическую обработку. Остав­ шаяся после механической обработки трещина, видимая невооруженным глазом, вызывает снижение служебных свойств валка.

116