рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Химический состав рабочего слоя валков

Химический состав рабочего слоя валков - раздел Геология, Курс лекций по специальным чугунам Область применения отливок из специальных чугунов охватывает практически все отрасли экономики – добычу и обогащение полезных ископаемых Марка Валка Химический Состав, % ...

Марка валка Химический состав, %
C Si Mn Cr Ni S P
ЛПХНд - 62 2,7-2,85 0,35-0,45 0,6-0,8 0,6-0,75 2,8-3,2 до 0,1 0,4-0,5
ЛПХНд - 70 2,7-2,85 0,4-0,5 0,6-0,8 0,7-0,8 3,8-4,1 до 0,1 0,4-0,5

 

Валки ЛПХНд-70 имеют высокую твердость, чистый отбел и поэтому их применяют в основном в группе чистовых клетей непрерывных и полунепрерывных тонколистовых станов горячей прокатки и для дрессировки жести. Структура их рабочего слоякарбидо-бейнито-мартенситная. Структура рабочего слоя валков ЛПХНд-62 мелкозернистая: карбиды, бейнит. Их применяют в предчистовых и черновых клетях полунепрерывных тонколистовых станов, а также в чистовых клетях тонколистовых станов.

Хром в рабочем слое двухслойных валков способствует образованию твердых карбидов и нейтрализует графитизирующее влияние никеля. Никель при содержании более 2,5—3,0 % обеспечивает образование тонкодифференцированного перлита и верхнего бейнита, а при достаточно высокой скорости охлаждения — даже нижнего бейнита. При содержании никеля более 3,5 % в рабочем слое валков ЛПХНд наблюдается нижний бейнит и мартенсит.

Механические свойства чугуна серой зоны валка: временное сопротивление при разрыве 200-250 МПа, при изгибе 350-450 МПа, ударная вязкость 0,025-0,04 МДж/м2.

Рабочий слой двухслойных валков ЛПХНМд-64 и ЛПХНМд-72 имеет химический состав такой же, как и у валков соответственно ЛПХНд-62 и ЛПХНд-72, но наличие в нем 0,3 - 0,6 % Мо заметно повышает их термоустойчивость и твердость.

При получении валков с особо твердым износостойким рабочим слоем применяют валки ЛПХНМд-76. Повышенное содержание в них углерода (3,0-3,4 %), хрома (1,5-1,7-%) и никеля (4,3-5,0%) обеспечивает карбидо-мартенситную структуру отбеленного слоя, твердость которого составляет HSD 76—85. Несмотря на высокую твердость в рабочем слое этих валков наблюдается выделение сферолитов графита, вследствие чего отбел имеет матовый оттенок, но это не сказывается на чистоте поверхности прокатываемого материала. Остаточное содержание никеля в сердцеви­не этих валков способствует образованию прочной тонкой перлитной матрицы. На повышение прочности сердцевины валка и шеек благоприят­но влияет и пониженное содержание фосфора (не более 0,10 %). Для обеспечения прочности валков требуется большое количества промывочного металла, что резко повышает стоимость валка. Производство таких валков более целесообразно способом центробежного литья.

Валки ЛПХНМд-72 обладают высокой твердостью и подходят для применения в отделочных клетях. Механическую прочность сердцевины этих валков характеризуют показатели: сопротивление разрыву 200 - 275 МПа, изгибу 430 - 510 МПа, ударная вязкость 0,026 - 0,042 МДж/м2.

Общим недостатком листопрокатных двухслойных хромоникелевых валков является их пониженная теплопроводность и связанная с этим склонность к мелкому выкрашиванию рабочей поверхности в процессе прокатки. Поэтому их необходимо охлаждать для обеспечения равной температуры по длине бочки, но не выше 70 - 90°С. При более высоких температурах твердость валков может понижаться вследствие распада мартенсита, а слишком интенсивное охлаждение способствует усилению выкрашивания рабочего слоя.

Сравнительно высокая стоимость этих валков обычно оправдывается их высокой стойкостью при применении в клетях тонколистовых непрерывных станов и в дрессировочных клетях.

Отбеленные валки из чугуна с шаровидным графитом (ЧШГ), ЛШ, ЛШН, ЛШНМ. Валки указанных типов значительно прочнее отбеленных валков типа ЛП. В них глубину отбеленного слоя можно доводить во 30-92 мм не опасаясь поломок. Это объясняется повышенной прочностью чугуна с шаровидной формой графита, которая в меньшей степени ослабляет металлическую матрицу валка по сравнению с пластинчатой формой. Валки отличаются короткой переходной зоной и высокопрочной сердцевиной и шейками. Их можно отливать без переходной зоны, но практика показа­ла, что при работе таких валков может происходить отслаивание рабочего слоя. Поэтому листопрокатные отбеленные валки из ЧШГ изготовляются с переходной зоной не менее 5—10 мм.

Валки из ЧШГ типа ЛШ (табл. 7.2) можно изготовливать с неявно выраженным слоем. Это достигается увеличением содержания углерода с одновре­менным повышением содержания кремния. В отбеленном слое таких вал­ков наряду с цементитом и перлитом содержится графит. Твердость валков составляет HSD 50-60. Кроме того, из ЧШГ изготовливают листопро­катные валки типов ЛШН, ЛШНМ.

Характерным для всех валков из ЧШГ является низкое содержание серы (не более 0,02 %), что обусловлено необходимостью получения шаровидной формы графита.

Валки ЛШ-58 и ЛШ-56 имеют регламентированный показатель глубины отбела и изготов­ливаются двухслойными, а остальные относятся к валкам с неявно выра­женным отбелом и характеризуются только твердостью.

Таблица 7.2

Характеристика валков ЛШ

Валки HSD Глубина отбеленног рабочего слоя, мм Содержание элементов, %
С Si Mn P (не более)
ЛШ-58 58-65 12-32 3,1-3,3 0,8-1,0 0,4-0,7 0,35
ЛШ-56 56-63 12-30 3,1-3,3 0,8-1,0 0,4-0,7 0,25
ЛШ-50 50-57 - 3,1-3,3 1,2-1,3 0,4-0,7 0,30
ЛШ-48 48-56 - 3,1-3,4 1,3-1,6 0,5-0,6 0,30
ЛШ-41 41-48 - 3,1-3,4 1,6-1,8 0,5-0,6 0,30

Для повышения прочности валков их легируют никелем (табл. 7.3).

Наличие никеля и сравнительно низкое содержание фосфора (не более 0,2 %) повышают прочность этих валков по сравнению с валками ЛШ. Для валков ЛШ временное сопротивление составляет 250 - 280 МПа, для вал­ков ЛШН - 300-330 МПа при разрыве и 550 - 690 МПа при изгибе.

 

Таблица 7.3

Характеристика валков ЛШН легированных никелем

Валки HSD Содержание элементов, %
С Si Mn P (не более) Ni
ЛШН-50 50-58 3,2-3,5 1,5-1,7 0,5-0,6 0,5 1,2-2,0
ЛШН-44 44-50 3,2-3,5 1,6-1,8 0,5-0,6 0,2 1,2-2,0

 

Валки ЛШНМ, легированные 0,3 - 0,5 % Мо, отличаются повышенной термостойкостью — рабочий слой их хорошо противостоит разгарам.

Их изготовляют в двух исполнениях: ЛШНМ-52 с твердостью рабочего слоя HSD 52 - 59 и ЛШНМ-48 с твердостью рабочего слоя HSD 48 - 55. Содержание никеля в них 1,2 - 2,0 %. Различие в твердости обусловлено в основном содержанием кремния в рабочем слое валка. С целью повыше­ния прочности сердцевины содержание фосфора в этих валках должно быть ограничено 0,2 %.

Чугунные валки СП, СПН. Валки СП имеют две градации по глубине отбеленного слоя и по твердости, которые регулируются содержанием кремния и углерода (табл. 7.4).

Более твердые валки предназначаются для мелкосортных, проволоч­ных, трубопрокатных и трубоэлектросварочных станов. Отношение пере­ходной зоны в этих валках к глубине отбела составляет не более 1,5:1.

 

Таблица 7.4

Характеристики валков СП и СПН

Валки HSD Глубина отбеленного рабочего слоя, мм Содержание элементов, %
С Si Mn P S Ni
СП-62 62-72 15-30 3,4-3,7 0,5-0,7 0,3-0,4 0,4-0,5 0,16 -
СП-60 60-66 20-50 3,0-3,5 0,4-0,6 0,3-0,4 0,4-0,5 0,16 -
СПН-58 58-65 - 3,6-3,8 0,4-0,5 0,3-0,4 до 0,35 0,16 1,0-2,0

Для таких же станов, предназначенных для прокатки мелкого сорта, сутунки, труб, для правки труб, изготовливают валки с твердостью отбелен­ного слоя HSD 60-66. Переходная зона в них более растянута. Они могут быть и с литыми отбеленными ручьями.

Увеличение глубины отбела ведет к резкому увеличению переходной зоны, которая при небольших диаметрах бочки может доходить до шеек валка. Это значительно снижает их прочность и может служить причиной поломок. Поэтому в тех случаях, когда необходима твердость на большую глубину, применяют чугунные легированные валки.

Для прокатки более крупных профилей металла можно применять вал­ки с литыми ручьями. Однако при этом надо иметь в виду, что выступаю­щие части профиля валка имеют более толстый отбеленный слой, чем глубинные. Это обусловлено тем, что при отливке выступающих частей профиля валка более интенсивно отводится тепло, охватывающими их холодильниками.

Чугунные легированные валки СПХН и СПХНМ. Легированные сортопрокатные валки с карбидо-графито-перпитной структурой и пластиичатым графитом широко применяются во всех сортопрокатных станах. Главные преимущества этих валков - достаточно глубокий рабочий слой, обеспечивающий небольшое падение твердости на глубину вреза ручья с учетом необходимых переточек по мере его срабатывания.

На практике применяют шесть разновидностей валков типа СПХН (табл. 7.5), различающихся по твердости и назначению.

Валки СПХН-65 и СПХН-60 предназначены для чистовых и предчистовых клетей, проволочных, мелкосортных и трубопрокатных станов, а СПХН -51 и СПХН-43 - в основном для черновых клетей этих же станов, но часто используются и в среднесортных станах.

 

Таблица 7.5

Характеристики валков СПХН

Валки HSD Содержание элементов, %
С Si Mn Cr Ni
СПХН-65 65-74 3,5-3,8 0,3-0,5 0,2-0,4 0,3-0,5 1,8-2,2
СПХН-60 60-70 3,4-3,8 0,5-0,7 0,4-0,6 0,8-0,9 1,8-2,2
СПХН-51 51-62 3,5-3,7 0,6-0,8 0,5-0,8 0,6-0,9 0,7-1,4
СПХН-43 43-50 3,5-3,8 1,1-1,5 0,5-0,8 0,4-1,0 0,7-1,4
СПХН-49 49-59 2,8-3,1 0,6-0,7 0,5-0,8 0,8-0,9 1,0-1,2
СПХН-45 45-55 2,8-3,1 0,7-0,8 0,5-0,8 0,7-0,8 0,8-0,9

 

В особо тяжелых условиях применяют валки СПХНМ, легированные молибденом. Повышение износостойкости и прочности этих валков дости­гается легированием 0,3 - 0,6 % Мо и снижением содержания фосфора до 0,15 %. Мелкосортные хромоникелевые валки, легированные молибде­ном, изготовляются двух видов - СПХМ-66 твердостью HSD 66 - 76 и СПХНМ-68 твердостью HSD 58 - 66.

Для чистовых клетей среднесортных и крупносортных станов приме­няют валки СПХН-49, для предчистовых - СПХН-45. Валки отливают в кокиль с теплоизоляционным покрытием. Получаемая при этом крупнозернистая структура обеспечивает лучший захват проката. В осо­бо тяжелых условиях прокатки применяют валки СПХНМ-46 и СПХНМ-40, легированные 0,3 - 0,5 % Мо. В черновых клетях применяют такие же вал­ки, но твердостью HSD 37 - 45, получаемой путем увеличения содержания кремния до 1,0 -1,5 %.

В настоящее время внедряются валки СПХНД, дополнительно легиро­ванные медью (0,8 - 1,0 %), для крупносортных рельсобалочных и крупных трубопрокатных непрерывных заготовочных станов. Медь в этих валках, используемая в качестве заменителя никеля, несколько повышает вязкость металла. Твердость валков составляет HSD 49-60 в зависимости от назначения.

Валки из ЧШГ типов СШН, СШХН и СШХНМ. Прочные и износостойкие сортопрокатные валки из ЧШГ (табл. 7.6), легированные хромом и никелем, получили широкое распространение.

 

Таблица 7.6

Характеристики валков СШХН

Валки HSD Содержание элементов, %
С Si Mn Cr Ni
СШХН-50 50-60 3,5-3,8 1,6-1,8 0,5-0,6 0,2-0,5 0,8-1,4
СШХН-47 47-55 3,1-3,4 1,2-1,4 0,5-0,7 0,2-0,4 1,0-1,6
СШХН-42 42-49 3,5-3,8 1,8-2,0 0,5-0,7 0,2-0,4 0,8-1,4
СШХН-41 41-46 3,1-3,4 1,2-1,4 0,5-0,6 до 0,4 1,0-1,6

 

Однако большие напряжения, свойственные отливкам из ЧШГ, возрастающие с увеличением диаметра валков и количества карбидной составляющей в структуре, не позволяют увеличивать твердость рабочего слоя валков СШХН для среднесортных и крупносортных станов выше HSD 50-52, а для проволочных мелкосорт­ных и трубопрокатных станов выше HSD 58-60. Поэтому их используют главным образом в обжимных, черновых и предчистовых станах, требую­щих от валков высокой прочности.

Валки СШХН-50 предназначены для прокатки мелких профилей, в том числе круглого и квадратного сечений, в предчистовых клетях мелкосорт­ных станов с диаметром валка от 250 до 650 мм. По сравнению с валками СПХН они имеют более высокую стойкость и прочность при такой же твердости. В чистовых клетях этих станов, где необходима высокая твердость рабочего слоя валков, их применение неоправданно.

Валки СШХН-42 обладают повышенной прочностью и их применяют в черновых клетях мелкосортных станов.

Для особо тяжелых условий работы в обжимных и черновых клетях мелкосортных станов применяют валки СШХНМ-46, дополнительно леги­рованные молибденом, или более дешевые валки, легированные только никелем (СШН-45). Никель измельчает структуру матрицы, обеспечивая высокую прочность.

Для обжимных и черновых клетей среднесортных и трубозаготовочных станов применяют валки СШХН-47, а при больших обжатиях и глубоких врезах ручьев - валки СШХН-41.

На обжимных и черновых клетях крупносортных и рельсобалочных станов применяют валки СШХН-41, а для очень тяжелых условий работы - валки СШН-35, отличающиеся несколько повышенным содержанием углерода (3,0 - 3,6 %) и никеля (1,8 - 2,5 %), пониженным содержанием фосфора (до 0,15 %) и содержанием хрома не более 0,1 %.

Прочностные свойства чугуна валков СШХН: сопротивление изгибу 540-600 МПа, ударная вязкость 0,029-0,044 МДж/м2.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Курс лекций по специальным чугунам Область применения отливок из специальных чугунов охватывает практически все отрасли экономики – добычу и обогащение полезных ископаемых

Введение.. Диапазон механических и служебных свойств современных типов и марок чугунов весьма широк Серый чугун с пластин чатым..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Химический состав рабочего слоя валков

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Особенности легирования
  Легирование является одним из методов управления процессами образования структуры и формирования свойств чугуна. Оно позволяет измельчать первичные структурные составляющие, получат

Особенности жидкого состояния
  Природа жидкого состояния является одним из наиболее сложных объектов изучения теории агрегатного состояния металлов и сплавов. Среди множества теорий жидкого состояния широкое приз

Первичные фазы и распределение легирующих элементов в чугунах
  Первичной структуре принадлежит решающее влияние в формировании свойств чугунов. Влияние первичной структуры на процесс формирования свойств чугунов не утрачивает своего значения и

Особенности термической обработки
  Высокая эффективность термической обработки применительно к отливкам из легированных специальных чугунов делает её неотъемлемой частью всего технологического цикла изготовления изде

Изотермическая закалка
Изотермическая закалка заключается в последовательном проведении двух основных операций: 1) аустенизации, т. е. нагрева до температуры закалки и выдержки; 2) переохлаждения аустенита с последующим

Нормализация
Нормализация отливок из специальных чугунов заключается в нагреве до температур аустенизации, выдержки при этой температуре и спокойном охлаждении на воздухе. При нормализации легированных

Улучшение
  Улучшение отливок из легированных чугунов представляет собой сочетание полной закалки с высоким отпуском. В практике термической обработки легированных чугунов улучшение ис

Процессы коррозии в чугуне
  Причиной повышенной коррозии отливок из чугуна является образование гальванических пар из его структурных составляющих при контакте с агрессивной средой. При этом графит играет роль

Влияние химического состава на коррозионную стойкость
  Хром относится к самопассивирующимся металлам. При механическом повреждении пассивной плёнки оксидов хрома она легко самопроизвольно восстанавливается. Пассивность хромистых чугунов

Марки хромистых коррозионностойких чугунов, их основные свойства, области применения
  ГОСТ 7769 – 87 предусматривает три марки высокохромистых чугунов, отличающихся прежде всего содержанием хрома, углерода и кремния (табл. 2.2). Таблица 2.2 Химическ

Влияние химического состава на структуру и свойства
В системе сплавов Fe – Si образуются следующие фазы: - γ-фаза – твёрдый раствор кремния в γ- железе (максимальная растворимость кремния в γ- железе достигает 2,15 %);

Марки кремнистых коррозионностойких чугунов, их основные свойства, области применения
  ГОСТ 7769 – 87 предусматривает пять марок кремнистых чугунов, отличающихся прежде всего содержанием кремния, углерода и тем, что в некоторых марках имеется молибден (табл. 2.5).

Общая характеристика
  Обычные низколегированные серый, ковкий, высокопрочный чугуны при нагреве в окислительной среде корродируют, а в ре­зультате графитизации увеличивают объем. Специальные жар

Формирование структуры
Сплавы железа с алюминием, содержащие до 36 % Аl, обра­зуют непрерывный ряд твердых растворов. В системе Fe – Аl - С образуются углеродсодержащие фазы: графит, Fe3AlC

Марки жаростойких алюминиевых чугунов, их основные свойства, области применения
  ГОСТ 7769 - 82 «Чугун легированный для отливок со специ­альными свойствами» предусматривает пять марок чугуна ле­гированного алюминием. Основным требованием к чугуну каждой марки (т

Влияние хрома на жаростойкость чугунов
  Легирование чугуна малыми добавками хрома (до 4 % Cr) повышает устойчивость эвтектического цементита при нагреве и уменьшает рост чугуна. Повышение окалиностойкости низкохромистых ч

Марки жаростойких хромистых чугунов, их основные свойства, области применения
  Для изготовления жаростойких отливок применяются низко- и высокохромистые чугуны, марки которых приведены в ГОСТ 7769-82 (табл. 3.1). Низкохромистые чугуны марок ЧХ1, ЧХ2,

Влияние кремния на структуру и свойства чугунов
  При содержании 5,6 % Si чугун практически имеет однофазную ферритную матрицу и поэтому отличается высокой ростоустойчивостью. Окалиностойкость кремнистого чугуна связана с образован

Марки кремнистых жаростойких чугунов, их основные свойства, области применения
  ГОСТ 7769 - 82 предусматривает две марки жаростойкого кремнистого чугуна ЧС5 и ЧС5Ш. Химический состав чугунов марок ЧС5 и ЧС5Ш и механические свойства жаростойких кремнистых чугуно

Отливки из комплексно-легированных жаростойких чугунов
  Кроме стандартных марок жаростойких чугунов для изготовления жаростойких отливок часто используют комплексно-легированные белые хромистые чугуны, которые одновременно являются жароп

Марки жаропрочных чугунов, их основные свойства, области применения
  Марки и химический состав жаростойких чугунов приведены в ГОСТ 7769-82. Высоконикелевые чугуны, обладают высокой жаропрочностью, немагнитностью, износостойкостью, являются

Процессы абразивного изнашивания
  Реальным условиям работы оборудования и инструмента при аб­разивном изнашивании соответствуют различные схемы внешнего си­лового нагружения. Все эти схемы можно систе­матизировать п

Влияние химического состава на свойства чугунов
  Кремний в износостойких чугунах можно рассматривать как легирующий элемент, распределяющийся при кристаллизации между аустенитом и эвтектическим расплавом. Кремний повыша

Влияние структуры на износостойкость
  Одним из важнейших факторов, определяющих сопротивление металлических сплавов изнашиванию, является их структурное состояние, а также свойства, взаимное расположение, количествен­но

Влияние карбидной фазы
Тип и морфология. В чугунах, содержащих до 7 % Сr, образу­ется легированный хромом цементит (Fe,Cr)3C. Хотя по мере увеличения содержания хрома в чугуне до 7 % микротвердость карб

Влияние металлической основы
  Высокая износостойкость определяется также металлической основой, в которой закреплены карбиды. В настоящее время нет единого мнения, какой должна быть металлическая матриц

Влияние термической обработки
  Повысить механические свойства и износостойкость чугуна можно путем термической обработки. Высокая абразивная износостойкость белых чугунов обеспечивается толь­ко при мартенситной и

Марки износостойких чугунов, их основные свойства, области применения
  ГОСТ 7769-82 «Чугун легированный для отливок со специальными свойствами» предусматривает девять марок белых износостойких чугунов: низколегированный хромистый марки ЧХ3Т, высоколеги

Комплексно-легированные белые износостойкие чугуны
Наибольшей износостойкостью обладают чугуны, соответствующие принципу Шарпи, требующему полной инверсии расположения фаз, т. е. чтобы наиболее твердые структурные составляющие залегали в виде изоли

Общая характеристика
Антифрикционные сплавы, предназначенные для применения в узлах трения со смазкой, должны обеспечивать нормальную работу трущихся деталей как в период приработки, так и при последующей эксплуатации,

Марки антифрикционных чугунов, их основные свойства, области применения
ГОСТ 1585 - 85 устанавливают 10 марок антифрикционного чу­гуна для отливок, работающих в узлах трения со смазкой. Стан­дарт регламентирует иххимический состав (табл. 6.1), микро­структуру и твердос

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.

Влияние легирующих элементов на свойства рабочего слоя двухслойных валков
Известно, что первичная литая структура оказывает решающее влияние на формирование свойств чугунов в отливках при их охлаждении в форме или во время термической обработки. Первичная кристаллизация

Особенности плавки и заливки форм
  Плавка чугуна осуществляется при высоких температурах и сопровождается сложными физико-химическими процессами взаимодействия расплава, флюсов, шлаков, печных и атмосферных газов, фу

Литейные свойства специальных чугунов
Жидкотекучесть высокохромистых белых чугунов при оптимальных температурах заливки не уступает жидкотекучести обычного серого чугу­на. Линейная усадка белых чугунов составляет 1,8 - 2,2 %,

Особенности технологии формы в зависимости от свойств специальных чугунов
  Технологический процесс изготовления деталей из специальных чугунов, несмотря на разнообразие применяемых составов и большое чис­ло марок, имеет много общих черт. Это сходство опред

Механическая обработка отливок
  Механическая обработка отливок из специальных чугунов очень трудоемкая операция. Наиболее трудно обрабатываются отливки из белых износостойких чугунов. Обрабатываемость бел

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги