Слиток

Слиток

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬЮтЕНИЯ ""749"

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву

3 (22) Заявлено 261277 (2 ) 2560816/22-02 (5 )М с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

В 22 0 7/00

Государственный KoMHTcf

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 2307.80. Бюллетень М 27 (53) УДК 621. 746..393:624412 (088.8) Дата опубликования описания 230730 (72) Авторы изобретения

С.П. Бакуменко, В.М. Матов и Г.И. Морозов (71) Заявитель (54) СЛИТОК

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при разливке металлов и сплавов для производства прокатных 5 слитков.

В черной металлургии для прокатки на блюминге широко применяются слитки, имеющие в поперечном сечении по всей длине форму квадрата и одинако- 10 вую конусность по всем граням (1J .

Однако слитку с одинаковым уклоном по граням невозможно придать высокую направленность эатвердевания с одновременным обеспечением равной деформации, равномерного нагрева донной и головных частей иэ-эа большого перепада толщин, достижения максимального веса в единице его высоты. 20

Известен четырехгранный слиток, уширенный кверху с поперечным сечением у нижнего торца в виде прямоугольника, имеющий две грани с сум-. марной конусностью 6-12% и две дру- 25 гие — 0 1. †. 3,0% (2) .

Недостатком такого слитка является то, что увеличенная конусность по двум граням, определяющим направленность эатвердевания отливки, име- 30 ет один уклон по всей высоте тела слитка и не учитывает его строение, которое у большинства слитков конструкционной стали и ряда сплавов имеет три зоны в осевой области: подприбыльная зона плотного металла, не зависящая от конусности, зона осевой рыхлости и V-образной ликвидации,зависящая от конусности, и нижняя часть — нижний конус, не зависящая от конусности. Недифференцированное придание конусности, по граням определяющим направленность затвердевания, приводит к значительной разности толщин слитка в нижней и верхней

его частях. ьольшой перепад в толщинах затрудняет равномерность нагрева слитка по высоте и создает значительные трудности при обработке давлением, обеспечении равной деформации по всей его высоте и концентрации направленности затвердевания в тех зонах, где ее влияние наиболее. эффективно.

Цель изобретения — улучшение качества слитка конструкционных сталей и других сплавов в осевой части, улучшение плотности металла, снижение Н-образной ликвации, увеличение

749548

50 пластичности при деформации осевых объемов и увеличение выхода годного при достижении максимального веса в единице eго высоты.

Это достигается тем, что в слитке, уширенном кверху, имеющем прибыль и тело, две противоположные грани которого выполнены с одинаковой по высоте суммарной конусностью, равной 0,1-3,0%, две другие его грани, определяющие направленность 10 эатвердевания, имеют по высоте тела слитка три разные суммарные конусности, равные 0,1-3,0% в донной части слитка на высоте, равной 1,0-2,0 его толщины в донной части, 4,025,0% в средней части; 0,1-3,0% в подприбыльной части слитка на высоте, равной 0,1-1,5 его толщины под прибылью.

Целесообразно тело слитка в местах перехода от одной конусности к другой 20 выполнить по радиусу.

На фиг. 1 представлен слиток, вид прямо; на фиг. 2 — то же, вид сбоку.

Слиток имеет прибыль 1 и тело 2, у которого две противоположные грани Я5

3 выполнены с постоянной по высоте конусностью, равной 0,1-3,0%, а две другие грани 4 выполнены с переменной по высоте конусностью, делящей их на три части — верхнюю 5 с конусностью, равной 0,1-3,0% на высоте, равной 0,1-1,5 от толщины (а), среднюю б с конусностью., равной 4,025,0%„ и нижнюю 7 с конусностью,равной 0,1-3,0% на высоте, равной 1,02,0 от толщины (в).

Боковые грани с постоянной по высоте конусностью, равной 0,1-3,0%, обеспечивают набор веса слитка и возможность транспортировки его в методических нагревательных печах

40 блюминга.

Нижний предел конусности 0,1% выполйяется для слитков с большим поперечным сечением, обеспечивающим за счет естественной усадки свободный 45 выход слитка из изложницы, верхний

3,0% — для слитков с малым поперечным сечением, где изменение линейных размеров по абсолютной величине незначительное. Дальнейшее повышение конусности неэффективно и приводит к снижению веса слитка. По двум другим граням, определяющим направленность затвердевания слитка нижний предел высоты, равный 1,0 от толщины слитка в его донной части, при малой конусности обусловлен тем, что в зоне формирования нижнего конуса его высота равна толщине слитка и качество металла в этой зоне не зависит от конусности. Снижение высоты ниже 40

1,0 не эффективно, так. как s этой зоне качество металла не зависит от .конусности слитка и уменьшение приводит к снижению конусности средней части. Верхний предел обусловлен 65 сохранением высокого качества осевой зоны для слитков с неразвитой двухфазной областью при затвердевании металла. Увеличение высоты свыше 2„0% приводит к возникновению осевой рыхлости прн низкой конусности, так как в этой части величина конусности уже влияет на формирование осевой области слитка.

Учитывая, что направленность затвердевания в донной части слитка зависит от конусности, нижний его предел, равный 0,1%, выполняется для слитков с большим поперечным сечением, обеспечивающим .за счет естественной усадки свободный выход слитка из изложницы, верхний 3,0% — для слитков с малым поперечным сечением, где изменение линейных размеров по абсолютной величине при усадке незначительное. Дальнейшее повышение конусности не эффективно и приводит к снижению веса слитка.

В средней части слитка где направленность затвердевания оказывает решающее влияние, нижний предел конусности 4,0% распространяются на слитки, имеющие высокое Н/Д и не склонные к развитию значительной осевой рыхлости. Снижение конусности ниже 4,0% уменьшает направленность затвердевания. Верхее значение конусности, равное 25%, — для сталей, склонных к развитию V- oáðàçHoé ликвации и рыхлости. Дальнейшее повышение конусности приводит к резкому перепаду толщин слитка в верхней и нижней его частях, что вызывает перегрев металла в донной и недогрев в головной частях слитка.

В подприбыльной части, в области моста плотного металла, конусность не влияет на направленность затвердевания. У сталей, имеющих развитую двухфазную зону и высокую вязкость, мост плотного металла распространяется на глубину 0,1 толщины слитка, у жидкоподвижных сталей с неразвитой двухфазной зоной — на глубину, равную

1,5 толщинам. Увеличение выше 0,1 для первой группы сталей и высоты свыше 1,5 толщины слитка для второй группы Приводит к развитию осевой рыхлости.

Учитывая, что направленность эатвердевания в области подприбыльного моста плотного металла в укаэанных пределах не зависит от конусности, нижний ее предел, равный 0,1%,выполняется для слитков с большим поперечным сечением, обеспечивающим за счет естественной усадки свободный выход слитка из изложницы, верхний

3% - для слитков с малым поперечным сечением, где изменение линейных размеров по абсолютной величине при усадке незначительное. Дальнейшее

749548

Конусн. н среднеИ части,Ъ

Слиток, Р

Конусность по двум граням, 3

2,0 на длине, равной 2,0 его толщины в донной части

2,0

4,0

2, О на длине, равной 1,5 его толщины под прибылью

2,0

25,0

2,0 на длине, равной 0,1 его толщины под прибылью

2,0 на длине, равной 1,0 его толщины в донной части

15 повышение конусности не эффективно и приводит к снижению веса слитка.

Выполнение тела слитка по радиусу в местах перехода от одной конусности к другой позволяет избежать трещин н этих местах.

Слитки отлиты в графитоные изложницы иэ стали 10 и стали У13. Слитки, отлитые из стали 10, имеющей небольшой интервал затнердевания, имеют практически равноценную макроструктуру осевой части. При отливке из стали У13, имеющей температурный интервал затнерденания, слиток 92 имеет плотную макроструктуру осевой части, 3G в то время как слиток Р 1 — развитую

У-образную ликнацию. Опыты показывают, что при выборе параметров, слитки нужно делать дифференцировано с учетом химического состава стали. 35

Дифференцированный подход к выбору параметрон имеет и другую практическую сторону. Расчеты, выполненные для слитков весом 3,5 т, имеющих указанные в таблице параметры, пока-,щ .зывают, что при прочих равных условиях слиток с параметрами 1 имеет на 20% меньше толщину под прибылью чем слиток с параметрами 2.

Слиток описываемой конструкции за счет применения по двум граням двух конусностей, уменьшенной в нижней и в подприбыльной частях и увеличенной в промежуточной зоне, обеспечива- 50 ет концентрацию направленности эатвердевания н зоне осевой рыхлости, зоне развития V-образной ликвации и позволяет в донной части (в зоне нижнего конуса) и в подприбыльном мосте плотного металла, где конусность не влияет на направленность затвердевания, достичь увеличения веса этих частей слитка.

По двум другим граням, не участвующим в формировании осевой области слитка, для обеспечения получения максимального веса конусность минимальна и определяется из условия

Слиток может быть получен в чугунной изложнице путем отливки сифонным или верховым сПбсобами.

Были разработаны дна Слитка весом

400 кг с граничными пределами параметров, которые приведены н таблице.Конусность н Коиусность в верхней части, нижней части, Ъ В свободного выхода отливки иэ иэложницые

Кроме того, устранение осевой рыхлости позволяет при отливке слитков повышать в них отношение высоты к среднему диаметру (Н/Д), что снижает относительный объем прибыльной части, т.е. снижается расход металла на прибыль.

Формула изобретения

1. Слиток, уширенный кверху,состоящий из прибыли и тела слитка,две противоположные грани которого выполнены с одинаковой по нысоте суммарной конусностью, равной 0,13,0%, о т л и ч.а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества слитка н осевой части и увеличения выхода годного, дне другие грани слитка выполнены по высоте тела слитка с разной суммарной конусностью, соответственной равной 0,1-3,0% н донной части слитка на нысоте, равной 1,0-2,0 толщины слитка в донной части 4,0-25,0Ъ в средней части слитка 0,1-3,0Ъ н подприбыльной части слитка на высоте, равной 0,11,5 толщины слитка под прибылью.

2. Слиток по и. 1, о т л и ч а ющ и и с.я тем, что его тело в местах перехода от одной конусности к другой выполнено по радиусу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Трубин Г.Я., Ойкс Г.H. Металлургия стали, мартеновский процесс.

Часть технологическая. М., "Металлургия", 1970, с. 621.

2. Авторское авидетельстно СССР по заявке 9 2309806/02, кл. В 22 0 7/ОО, 1975.

749548 è8. 8

Заказ 4399/3 Тираж 889

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Т. Королева

Редактор В. Зарванская Техред М,Петко КорРектоР М.Внгула