[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2722844C1 - Method for production of cast multilayer workpiece - Google Patents

Method for production of cast multilayer workpiece Download PDF

Info

Publication number
RU2722844C1
RU2722844C1 RU2019121654A RU2019121654A RU2722844C1 RU 2722844 C1 RU2722844 C1 RU 2722844C1 RU 2019121654 A RU2019121654 A RU 2019121654A RU 2019121654 A RU2019121654 A RU 2019121654A RU 2722844 C1 RU2722844 C1 RU 2722844C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rod
temperature
metal
casting
core
Prior art date
Application number
RU2019121654A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Владимирович Шильников
Илья Викторович Кабанов
Сергей Львович Урин
Алексей Александрович Гаврилов
Юлия Александровна Троянова
Александр Иассонович Дмитриев
Станислав Владимирович Муруев
Original Assignee
Акционерное общество "Металлургический завод "Электросталь"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Металлургический завод "Электросталь" filed Critical Акционерное общество "Металлургический завод "Электросталь"
Priority to RU2019121654A priority Critical patent/RU2722844C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2722844C1 publication Critical patent/RU2722844C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D7/00Casting ingots, e.g. from ferrous metals
    • B22D7/02Casting compound ingots of two or more different metals in the molten state, i.e. integrally cast

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.SUBSTANCE: invention relates to production of cast multilayer billet of high alloyed steel. Core is made, the ingot is heated and cast, the concentric layer of metal is applied on the core, after which the workpiece is subjected to hot deformation. Core used is pre-melted and prepared rod, casting of multilayer workpiece is performed by casting metal into mould with pre-installed heated rod. Rod is preliminarily chemically cleaned by etching in a bath with an alkaline solution at the following ratio: NaOH 40÷45 %; NaNO30÷35 %; NaCl 10÷15 % and NaCOis the rest, at temperature 400÷450 °C for 20÷30 minutes, then washed first in hot water at temperature of 70÷80 °C for 5÷7 minutes, then in cold water and dried in a drying chamber at temperature of 100÷110 °C.EFFECT: broader technological capabilities.1 cl, 1 dwg, 2 tbl

Description

1. Область техники1. The technical field

Изобретение относится к области специальной металлургии, а именно к способу производства литой многослойной заготовки из высоколегированных сталей и коррозионностойких сплавов, под дальнейший горячий передел, для изготовления изделий (прутка, проволоки, листа или ленты).The invention relates to the field of special metallurgy, and in particular to a method for the production of cast multilayer billets from high alloy steels and corrosion-resistant alloys, for further hot processing, for the manufacture of products (bar, wire, sheet or tape).

2. Предшествующий уровень техники2. The prior art

Известен «Способ получения трехслойных листов и полос» (Патент RU №2014190, (B23K 20/00), 1992), включающий получение трехслойной заготовки наплавкой плакирующего слоя из коррозионностойкой хромоникелевой стали аустенитного класса на заготовку основного слоя из углеродистой или низколегированной стали и последующую прокатку заготовки. К недостаткам способа можно отнести высокие трудозатраты.The well-known "Method of producing three-layer sheets and strips" (Patent RU No. 2014190, (B23K 20/00), 1992), including the preparation of a three-layer blank by surfacing of a clad layer of corrosion-resistant chromium-nickel steel of austenitic class on the blank of the main layer of carbon or low alloy steel and subsequent rolling blanks. The disadvantages of the method include high labor costs.

Известен «Способ изготовления слоистого материала» (Патент RU №2267550, (C22F 1/18), 2002) включающий пластическую деформацию заготовки из циркониевого сплава, которую проводят по крайней мере в двух направлениях, причем деформация в одном направлении превышает деформацию в другом направлении не менее чем в три раза, а алгебраическая сумма деформаций во всех направлениях - не менее чем 250%. После деформации заготовку из циркониевого сплава могут дополнительно подвергать отжигу в вакуумной печи при температуре до 600°C. Недостаток - не обеспечивается оптимальность процесса для объектов из высоколегированных сталей и коррозионностойких сплавов.The known "Method of manufacturing a layered material" (Patent RU No. 2267550, (C22F 1/18), 2002) comprising plastic deformation of a zirconium alloy preform, which is carried out in at least two directions, and deformation in one direction does not exceed deformation in the other direction less than three times, and the algebraic sum of deformations in all directions is not less than 250%. After deformation, the zirconium alloy preform can be further annealed in a vacuum furnace at temperatures up to 600 ° C. The disadvantage is that the process is not optimized for objects from high alloy steels and corrosion-resistant alloys.

Известен «Способ получения композиционного материала титан-сталь» (Патент RU №2293004, (C22F 1/18), 2002) включающий сварку взрывом и горячую прокатку сваренного трехслойного пакета. К недостаткам способа можно отнести опасные и вредные производственные факторы, и большая вероятность образования неоднородной волнистой поверхности раздела между слоями основы и плакировки, что может быть недопустимо для некоторых применений.The well-known "Method for producing composite material titanium-steel" (Patent RU No. 2293004, (C22F 1/18), 2002) including explosion welding and hot rolling of a welded three-layer package. The disadvantages of the method include dangerous and harmful production factors, and a high probability of the formation of an inhomogeneous wavy interface between the layers of the base and cladding, which may be unacceptable for some applications.

Известен «Способ получения расходуемого электрода электрошлакового переплава для формирования многослойной отливки» (Патент RU №2674596, (С22В 9/18, B22D 7/02, Н05В 7/07), 2017) включающий формирования многослойной отливки путем поочередного помещения в изложницу нагретых до температуры 600-700°C металлических пластин в слои расплавленного металла. При этом металлические пластины и расплавленный металл имеют разный химический состав. Недостатком способа является не возможность его применения для формирования в электроде вертикальных слоев разного химического состава.The well-known "Method for producing a consumable electrode of electroslag remelting for forming a multilayer casting" (Patent RU No. 2674596, (С22В 9/18, B22D 7/02, Н05В 7/07), 2017) comprising forming a multilayer casting by placing the molds heated to temperature 600-700 ° C metal plates in layers of molten metal. In this case, metal plates and molten metal have a different chemical composition. The disadvantage of this method is not the possibility of its application for the formation in the electrode of vertical layers of different chemical composition.

Известно также, принятое авторами в качестве наиболее близкого аналога, «Способ получения многослойной проволоки» (Патент RU №2557378, (В32В 15/02, В32В 15/01, С22С 1/02, C22F 1/04), 2013). включающий стадию изготовления сердечника, нагрев и отливку слитка, нанесение по меньшей мере одного концентрического слоя металла, прессование и волочение на проволоку. Недостатком известного способа является невозможность применения для высоколегированных сталей и коррозионностойких сплавов.It is also known, accepted by the authors as the closest analogue, “Method for producing a multilayer wire” (Patent RU No. 2557378, (B32B 15/02, B32B 15/01, C22C 1/02, C22F 1/04), 2013). including the stage of manufacturing the core, heating and casting the ingot, applying at least one concentric layer of metal, pressing and drawing on the wire. The disadvantage of this method is the inability to use for high alloy steels and corrosion-resistant alloys.

3. Сущность изобретения3. The invention

3.1. Постановка технической задачи3.1. Statement of the technical problem

Задачей изобретения является получение литой многослойной заготовки из высоколегированных сталей и коррозионностойких сплавов, под дальнейший горячий передел, для изготовления изделий (прутка, проволоки, листа или ленты).The objective of the invention is to obtain a cast multilayer billet of high alloy steels and corrosion-resistant alloys, for a further redistribution, for the manufacture of products (bar, wire, sheet or tape).

Результат решения технической задачиThe result of solving a technical problem

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что выплавку и разливку многослойной заготовки производят в изложницу, в которой установлен нагретый, предварительно выплавленный и подготовленный (кованый, либо литой) стержень, после чего полученную заготовку подвергают горячему переделу для изготовления изделий (прутка, проволоки, листа или ленты).The solution of the technical problem is achieved by the fact that the smelting and casting of a multilayer workpiece is carried out in a mold in which a heated, pre-melted and prepared (forged or cast) rod is installed, after which the resulting workpiece is subjected to hot redistribution for the manufacture of products (bar, wire, sheet or tape).

3.2. Отличительные признаки3.2. Features

В отличии от известного технического решения получения литой многослойной заготовки для изготовления изделий, включающего стадию изготовления сердечника, нагрев и отливку слитка, нанесение по меньшей мере одного концентрического слоя металла, прессование и волочение на проволоку, в предложенном техническом решении в качестве сердечника применяют предварительно выплавленный и подготовленный стержень, отливка многослойной заготовки осуществляется путем заливки металла в изложницу, с предварительно установленным, нагретым стержнем, при этом толщина слоев регулируется расстоянием между стенкой изложницы и поверхностью установленного стержня, после чего производят горячую деформацию.In contrast to the known technical solution for producing cast multilayer billets for manufacturing products, including the stage of core production, heating and casting of the ingot, applying at least one concentric layer of metal, pressing and drawing on the wire, the proposed technical solution uses pre-melted and prepared rod, casting of a multilayer workpiece is carried out by pouring metal into the mold with a pre-installed, heated rod, while the thickness of the layers is controlled by the distance between the mold wall and the surface of the installed rod, after which hot deformation is performed.

Подготовка стержня (кованого, либо литого) осуществляется через выплавку, разливку электрода и последующую механическую обработку. Ковку электрода на полосовой или круглый профиль осуществляются в соответствии с рассчитанными размерами стержня ≠ 90×100 мм или ∅ 80÷120 мм.The preparation of the rod (forged or cast) is carried out through the smelting, casting of the electrode and subsequent machining. The forging of the electrode on a strip or round profile is carried out in accordance with the calculated rod sizes ня 90 × 100 mm or ∅ 80 ÷ 120 mm.

Обезжиривание поверхности подготовленного стержня производится путем травления в ванне с щелочным раствором при температуре 400÷450°C в течение 20÷30 минут. Затем проводят промывку сначала в горячей воде при температуре 70÷80°C в течение 5÷7 минут, потом в холодной и осуществляют сушку в сушильной камере при температуре 100÷110°C. Состав используемого щелочного раствора: NaOH - 40÷45%; NaNO3 - 30÷35%; NaCl - 10÷15% и Na2CO3 - остальное.The surface of the prepared rod is degreased by etching in a bath with an alkaline solution at a temperature of 400 ÷ 450 ° C for 20 ÷ 30 minutes. Then the washing is carried out first in hot water at a temperature of 70 ÷ 80 ° C for 5-7 minutes, then in cold and drying is carried out in a drying chamber at a temperature of 100 ÷ 110 ° C. The composition of the alkaline solution used: NaOH - 40 ÷ 45%; NaNO 3 - 30 ÷ 35%; NaCl - 10 ÷ 15% and Na 2 CO 3 - the rest.

Установка подготовленного стержня в изложницу производится вертикально, вдоль оси симметрии, предварительно нагретого до максимально возможной температуры (зависит от марки стали или сплава), исключающей образование окалины.Installation of the prepared rod in the mold is carried out vertically, along the axis of symmetry, preheated to the highest possible temperature (depending on the grade of steel or alloy), excluding the formation of scale.

Необходимая толщина слоев многослойной заготовки регулируется расстоянием между стенкой изложницы и поверхностью установленного стержня, который подвешивается в изложнице с помощью металлического профилированного прутка (предпочтительнее сечением полукруг) через сквозное отверстие в подготовленном хвостовике.The required thickness of the layers of the multilayer workpiece is controlled by the distance between the wall of the mold and the surface of the installed rod, which is suspended in the mold using a metal shaped rod (preferably a semicircle section) through the through hole in the prepared shank.

Выплавка металла (отличного от состава стержня) и разливка в подготовленную изложницу сечением 300÷500 мм круглого или квадратного профиля, с предварительно установленным в нем стержнем, производится любым способом (сифоном, либо сверху), со скоростью разливки 50÷180 сек и защитой струи аргоном при температуре металла в ковше после продувки аргоном порядка 1540÷1620°C.Smelting of metal (different from the composition of the core) and casting into the prepared mold with a cross section of 300 ÷ 500 mm of a round or square profile, with the core pre-installed in it, is carried out by any method (siphon, or from above), with a casting speed of 50 ÷ 180 sec and jet protection argon at a metal temperature in the bucket after purging with argon about 1540 ÷ 1620 ° C.

Дальнейшая деформация многослойной заготовки производится за один или более передел с последующим получением из нее изделий.Further deformation of the multilayer preform is carried out in one or more redistribution with subsequent receipt of products from it.

3.3. Перечень фигур чертежей3.3. List of drawings

На фиг. 1 представлена схема подготовленной изложницы с установленным стержнем, где 1. - Подготовленный кованый, либо литой стержень; 2. - Изложница; 3. - Утепленная надставка; 4. - Огнеупорный материал; 5. - Сквозное отверстие в хвостовике для установки стержня в изложнице, 6. - Металлический профилированный пруток (сечением полукруг); 7. - Цапфа; 8. - Отверстие под установку стаканчика или заглушки (пробки), в зависимости от способа разливки.In FIG. 1 is a diagram of a prepared mold with an installed rod, where 1. - Prepared forged or cast rod; 2. - The mold; 3. - Insulated extension; 4. - Refractory material; 5. - A through hole in the shank for installing the rod in the mold; 6. - Metal profiled bar (with a semicircle section); 7. - Axle; 8. - The hole for installing the cup or plug (cork), depending on the method of casting.

4. Описание изобретения4. Description of the invention

В заявленном техническом решении на стадии подготовки к сборке изложницы, для разливки многослойной заготовки, предварительно осуществляют подготовку стержня (1), выполняют его нагрев и установку в изложницу (2), затем производят выплавку и разливку металла (отличного от состава стержня) в изложницу сифоном, либо сверху, после чего полученную многослойную заготовку подвергают горячему переделу, при этом последовательно выполняют следующие операции:In the claimed technical solution, at the stage of preparing for the assembly of the mold, for casting the multilayer workpiece, the rod (1) is preliminarily prepared, it is heated and installed in the mold (2), then the smelting and casting of metal (other than the composition of the rod) into the mold is done by siphon , or from above, after which the resulting multilayer billet is subjected to hot redistribution, while the following operations are performed sequentially:

- выплавка электрода в индукционной или открытой дуговой (переменного или постоянного тока) печи, последовательно добавляя легирующие компоненты и/или лигатуры и разливка металла сверху с применением аргона. Температура металла в ковше перед разливкой должна быть в пределах 1540÷1620°C, скорость разливки 50÷130 сек и выдержка в изложнице не менее 6 часов;- smelting of the electrode in an induction or open arc (alternating or direct current) furnace, sequentially adding alloying components and / or alloys and casting the metal from above using argon. The temperature of the metal in the ladle before casting should be in the range of 1540 ÷ 1620 ° C, the casting speed of 50 ÷ 130 sec and the exposure time in the mold for at least 6 hours;

- подготовка поверхности выплавленного электрода механической обработкой на глубину 8-10% от диаметра, до удаления поверхностных дефектов;- preparing the surface of the melted electrode by machining to a depth of 8-10% of the diameter, to remove surface defects;

- ковка предварительно выплавленного электрода на полосовой или круглый профиль, в соответствии с рассчитанными размерами стержня ≠ 90×100 мм или ∅ 80÷120 мм;- forging a pre-melted electrode onto a strip or round profile, in accordance with the calculated rod dimensions ≠ 90 × 100 mm or ∅ 80 ÷ 120 mm;

- механическая обработка поверхности стержня и вырезка хвостовика, со стороны головного торца, в котором предусматривается наличие сквозного отверстия (5) для установки стержня в изложнице. В случае получения литого электрода ∅ 90-110 мм, после механической обработки поверхности (на 8-10% от диаметра), со стороны головного торца вырезают хвостовик;- machining the surface of the rod and cutting the shank, from the side of the head end, which provides for the through hole (5) for installing the rod in the mold. In the case of obtaining a cast electrode ∅ 90-110 mm, after machining the surface (by 8-10% of the diameter), a shank is cut from the side of the head end;

- для улучшения свариваемости стержня с металлом (отличного от состава стержня) и снижения вероятности внутренних расслоений при последующей горячей деформации, производится обезжиривание поверхности стержня путем травления в ванне с щелочным раствором при температуре 400÷450°C в течение 20÷30 минут. Затем проводят промывку сначала в горячей воде при температуре 70÷80°C в течение 5-7 минут, потом в холодной и осуществляют сушку в сушильной камере при температуре 100÷110°C. Состав используемого щелочного раствора: NaOH - 40÷45%; NaNO3 - 30÷35%; NaCl - 10÷15% и Na2CO3 - остальное;- to improve the weldability of the rod with the metal (different from the composition of the rod) and reduce the likelihood of internal delamination during subsequent hot deformation, the surface of the rod is degreased by etching in a bath with an alkaline solution at a temperature of 400 ÷ 450 ° C for 20 ÷ 30 minutes. Then, washing is carried out first in hot water at a temperature of 70 ÷ 80 ° C for 5-7 minutes, then in cold and drying is carried out in a drying chamber at a temperature of 100 ÷ 110 ° C. The composition of the alkaline solution used: NaOH - 40 ÷ 45%; NaNO 3 - 30 ÷ 35%; NaCl - 10 ÷ 15% and Na 2 CO 3 - the rest;

- нагрев стержня (перед установкой в изложницу) в нагревательной печи до максимально возможной температуры (зависит от марки стали или сплава), исключающей образование окалины;- heating the rod (before installation in the mold) in a heating furnace to the maximum possible temperature (depending on the grade of steel or alloy), excluding the formation of scale;

- сборка изложницы и вертикальная установка стержня, вдоль оси симметрии изложницы, с помощью металлического профилированного прутка (6) (предпочтительнее сечением полукруг), через сквозное отверстие в подготовленном хвостовике (5). При этом толщину слоев многослойной заготовки корректируют величиной зазора между стенкой изложницы и поверхностью подвешенного стержня. Высота подвески стержня в изложнице не должна быть более 70 мм, в противном случае это приведет к увеличению количества отходов в заготовке или подкате из-за однокомпонентного состава металла;- assembly of the mold and vertical installation of the rod, along the axis of symmetry of the mold, using a shaped metal rod (6) (preferably a semicircle section), through the through hole in the prepared shank (5). In this case, the thickness of the layers of the multilayer workpiece is adjusted by the gap between the mold wall and the surface of the suspended rod. The height of the suspension of the rod in the mold should not be more than 70 mm, otherwise it will lead to an increase in the amount of waste in the workpiece or rolling due to the one-component composition of the metal;

- выплавка и разливка металла (отличного от состава стержня) с защитой струи аргоном в подготовленную изложницу любым способом (сифоном, либо сверху), со скоростью разливки 50÷180 сек, при его температуре в ковше после продувки аргоном порядка 1540÷1620°C и последующей выдержкой в изложнице не менее 6 часов;- smelting and casting of metal (other than the composition of the rod) with argon protection of the jet into the prepared mold in any way (siphon, or from above), with a casting speed of 50 ÷ 180 sec, at its temperature in the ladle after purging with argon of the order of 1540 ÷ 1620 ° C and subsequent exposure to the mold for at least 6 hours;

- дальнейший горячий передел многослойной заготовки для изготовления изделий, например:- further hot redistribution of the multilayer preform for the manufacture of products, for example:

- производство листа: ковка на прессе на заготовку ≠ 65×330 мм, раскрой на станке горячей резки на мерные длины, обработка сутунок и прокат на листы размером 9÷14×620×800÷1900 мм;- sheet production: forging in a press on a workpiece ≠ 65 × 330 mm, cutting on a hot cutting machine for measured lengths, processing of sutures and rolling on sheets of 9 ÷ 14 × 620 × 800 ÷ 1900 mm in size;

- производство проволоки: ковка на радиально-ковочной машине или прессе на заготовку ∅ 95 мм, обработка поверхности и прокат на размер ∅ 8 мм.- wire production: forging on a radial forging machine or press on a workpiece of ∅ 95 mm, surface treatment and rolling for a size of ∅ 8 mm.

Использование предлагаемого способа позволяет получать литую многослойную заготовку сечением 300÷500 мм круглого или квадратного профиля для дальнейшего горячего передела с использованием традиционных металлургических технологий.Using the proposed method allows to obtain a cast multilayer billet with a cross section of 300 ÷ 500 mm round or square profile for further hot processing using traditional metallurgical technologies.

5. Пример конкретного выполнения5. An example of a specific implementation

Выполнение заказов на проволоку стали Св.-10Х19Н23Г2М5ФАТ проблематично из-за трудности обеспечения требований по содержанию титана и азота традиционным способом выплавки. Для решения данной проблемы был реализован способ производства литой многослойной заготовки.Fulfillment of orders for Sv-10Kh19N23G2M5FAT steel wire is problematic due to the difficulty of meeting the requirements for the titanium and nitrogen content in the traditional smelting method. To solve this problem, a method of manufacturing a cast multilayer billet was implemented.

Для производства кованого стержня в сталеплавильном цехе в 1,0 т индукционной печи была выплавлена и разлита в круглую изложницу весом 600 кг плавка высоколегированной стали Св-10Х19Н23Г2М5ФАТ с высоким содержанием титана. Химический состав плавки представлен в таблице 1.For the production of a forged rod in a steel mill in 1.0 tons of an induction furnace, smelting of high-alloy steel Sv-10Kh19N23G2M5FAT with a high titanium content was smelted and cast into a circular mold weighing 600 kg. The chemical composition of the heat is presented in table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

После окончательного затвердевания металла электрод подвергли механической обработке на глубину 8-10% от диаметра, до удаления поверхностных дефектов, и отковали на заготовку ∅ 95 мм длиной порядка 6 м. Затем произвели раскрой заготовки на 4 равные части, поверхность каждой из которой механически обработали и, со стороны головных торцов, нарезали хвостовики со сквозными отверстиями, для установки стержней в изложницах.After the final solidification of the metal, the electrode was machined to a depth of 8-10% of the diameter, until surface defects were removed, and forged to a workpiece of ∅ 95 mm about 6 m long. Then, the workpiece was cut into 4 equal parts, the surface of each of which was machined and , from the side of the front ends, cut shanks with through holes for installing rods in the molds.

Для улучшения свариваемости кованых стержней с разливаемым металлом и снижения вероятности внутренних расслоений при последующей горячей деформации, произвели обезжиривание их поверхности путем травления в ванне с щелочным раствором: NaOH - 40÷45%; NaNO3 - 30÷35%; NaCl - 10÷15% и Na2CO3 - остальное. Травление осуществляли при температуре 400÷450°C в течение 20÷30 минут, затем произвели промывку сначала в горячей воде при температуре 70÷80°C в течение 5-7 минут, потом в холодной и осуществили сушку в сушильной камере при температуре 100÷110°C.To improve the weldability of forged rods with cast metal and to reduce the likelihood of internal delamination during subsequent hot deformation, their surface was degreased by etching in a bath with an alkaline solution: NaOH - 40 ÷ 45%; NaNO 3 - 30 ÷ 35%; NaCl - 10 ÷ 15% and Na 2 CO 3 - the rest. Etching was carried out at a temperature of 400 ÷ 450 ° C for 20 ÷ 30 minutes, then rinsed first in hot water at a temperature of 70 ÷ 80 ° C for 5-7 minutes, then in cold and dried in a drying chamber at a temperature of 100 ÷ 110 ° C.

Перед установкой в изложницы стержни нагрели в нагревательной печи до температуры 600°C.Before installation in the molds, the rods were heated in a heating furnace to a temperature of 600 ° C.

Выплавку металла стали Св-10Х19Н23Г2М5ФАТ произвели без использования титаносодержащих отходов, с легированием азотом, преимущественно азотированным феррохромом в жидкий металл в конце периода расплавления, с последующим раскислением шлака боркальком в количестве 6-8 кг/т. Разливка была выполнена сифоном в изложницы с установленными, предварительно изготовленными, коваными стержнями, которые были подвешены вертикально, вдоль оси симметрии, по центру изложниц, так, что высота подвески стержня в изложнице была 60 мм. Химический состав выплавленного металла представлен в таблице 2.Smelting of Sv-10Kh19N23G2M5FAT steel was carried out without the use of titanium-containing wastes, doped with nitrogen, mainly nitrated with ferrochrome, into liquid metal at the end of the melting period, followed by the oxidation of slag with borcal in an amount of 6-8 kg / t. The casting was performed by siphoning into the molds with installed, prefabricated, forged rods that were suspended vertically, along the axis of symmetry, in the center of the molds, so that the height of the rod suspension in the mold was 60 mm. The chemical composition of the smelted metal is presented in table 2.

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Слитки после выгрузки из изложниц имели удовлетворительную поверхность с небольшой рябизной от заворотов в отдельных местах. Абразивную подчистку дефектных мест осуществили на станке Ш7-40.The ingots after unloading from the ingot molds had a satisfactory surface with a slight rowidity from inversion in some places. Abrasive cleaning of defective places was carried out on the machine SH7-40.

Далее, для изготовления проволоки, произвели горячий передел многослойной заготовки, на радиально-ковочной машине на заготовку ∅ 95 мм, и после обработки ее поверхности прокатали на стане «350/250» на ∅ 8 мм.Further, for the manufacture of wire, a hot redistribution of the multilayer workpiece was carried out on a radial forging machine to a workpiece of ∅ 95 mm, and after processing its surface, it was rolled at a mill of / 350/250 на 8 mm.

Готовая проволока состоит из стержня, с высоким содержанием титана, и наружного, однородного слоя с высоким содержанием азота, необходимого для защиты зоны дуги при сварке деталей. Азот защищает от образования шлаковых наростов и сильного окисления, снижает ударную вязкость, повышает прочность и температуру перехода металла швов в хрупкое состояние, вызывает старение швов. Легирование сварочной ванны титаном позволяет добиться оптимальной структуры и высоких механических свойств металла швов.The finished wire consists of a rod with a high titanium content and an outer, uniform layer with a high nitrogen content, which is necessary to protect the arc zone when welding parts. Nitrogen protects against the formation of slag growths and strong oxidation, reduces toughness, increases the strength and temperature of transition of the weld metal to a brittle state, and causes aging of the joints. Alloying the weld pool with titanium allows you to achieve the optimal structure and high mechanical properties of the weld metal.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет получать литую многослойную заготовку сечением 300÷500 мм круглого или квадратного профиля для дальнейшего горячего передела с использованием традиционных металлургических технологий.Thus, the use of the proposed method allows to obtain a cast multilayer billet with a cross section of 300 ÷ 500 mm round or square profile for further hot processing using traditional metallurgical technologies.

Claims (1)

Способ производства литой многослойной заготовки из высоколегированной стали, включающий изготовление сердечника, нагрев и отливку слитка с нанесением по меньшей мере одного концентрического слоя металла на сердечник, отличающийся тем, что в качестве сердечника применяют предварительно выплавленный и подготовленный стержень, отливку многослойной заготовки осуществляют путем заливки металла в изложницу с предварительно установленным нагретым стержнем, который химически очищен путем травления в ванне с щелочным раствором в соотношении: NaOH 40÷45%; NaNO3 30÷35%; NaCl 10÷15% и Na2CO3 - остальное, при температуре 400÷450°С в течение 20÷30 минут, затем промывают сначала в горячей воде при температуре 70÷80°С в течение 5÷7 минут, потом в холодной воде и высушивают в сушильной камере при температуре 100÷110°С, при этом толщина упомянутых слоев металла регулируется расстоянием между стенкой изложницы и поверхностью установленного стержня, после чего производят горячую деформацию заготовки.A method of manufacturing a cast multilayer billet of high alloy steel, including manufacturing a core, heating and casting an ingot with applying at least one concentric layer of metal on the core, characterized in that the core is pre-melted and prepared, the casting of the multilayer billet is carried out by pouring metal a mold with a pre-installed heated rod, which is chemically cleaned by etching in a bath with an alkaline solution in the ratio: NaOH 40 ÷ 45%; NaNO 3 30 ÷ 35%; NaCl 10 ÷ 15% and Na 2 CO 3 - the rest, at a temperature of 400 ÷ 450 ° C for 20 ÷ 30 minutes, then washed first in hot water at a temperature of 70 ÷ 80 ° C for 5 ÷ 7 minutes, then in cold water and dried in a drying chamber at a temperature of 100 ÷ 110 ° C, while the thickness of the mentioned metal layers is controlled by the distance between the wall of the mold and the surface of the installed rod, after which the workpiece is hot deformed.
RU2019121654A 2019-07-11 2019-07-11 Method for production of cast multilayer workpiece RU2722844C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019121654A RU2722844C1 (en) 2019-07-11 2019-07-11 Method for production of cast multilayer workpiece

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019121654A RU2722844C1 (en) 2019-07-11 2019-07-11 Method for production of cast multilayer workpiece

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2722844C1 true RU2722844C1 (en) 2020-06-04

Family

ID=71067676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019121654A RU2722844C1 (en) 2019-07-11 2019-07-11 Method for production of cast multilayer workpiece

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2722844C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4159184A (en) * 1977-06-07 1979-06-26 Union Carbide Corporation Friable thread electrode joint
SU950486A1 (en) * 1980-12-22 1982-08-15 Институт проблем литья АН УССР Ingot casting method
SU1062957A1 (en) * 1981-07-06 1995-09-10 Институт проблем литья АН УССР Method of producing multilayer casting

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4159184A (en) * 1977-06-07 1979-06-26 Union Carbide Corporation Friable thread electrode joint
SU950486A1 (en) * 1980-12-22 1982-08-15 Институт проблем литья АН УССР Ingot casting method
SU1062957A1 (en) * 1981-07-06 1995-09-10 Институт проблем литья АН УССР Method of producing multilayer casting

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Э. Германн. Непрерывное литье. Научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии. 1961, сc. 323-327, 504-511. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2898313C (en) Precipitation strengthened nickel based welding material for fusion welding of superalloys
CN111057903B (en) Large-size titanium alloy locking ring and preparation method thereof
JP5682602B2 (en) Method for producing Ni-containing high alloy round billet with excellent inner surface quality
CN112139237A (en) Manufacturing method of metal composite long material and metal composite long material
CN101530898A (en) Corrosion-resistant dual metal clad tube blank and manufacturing method thereof
EP2853339B1 (en) Welding material for welding of superalloys
RU2722844C1 (en) Method for production of cast multilayer workpiece
FI128579B (en) Method for producing multimaterial rolls, and multimaterial roll
JP4922971B2 (en) Composite roll for hot rolling and manufacturing method thereof
CN117444112A (en) 38CrMoAl continuous casting blank and forging method thereof
WO2010123402A1 (en) Bimetallic billet and a method for manufacturing a clad metal sheet
CN107262695B (en) The method that interface fusion process prepares composite metal plate, metal composite pipe
CN113549746B (en) Forging and heat treatment process of steel for 20MnMo tube plate
KR102232809B1 (en) Welding material for welding of superalloys
RU2421312C2 (en) Method of producing clad metal sheet
Yamamoto et al. Quality optimization of commercial FeCrAl tube production
RU84763U1 (en) BIMETALLIC PROCESSING
KR102680922B1 (en) Manufacturing method of zirconium alloy pipe
TWI603851B (en) Hot rolled titanium
RU2209706C2 (en) Method for making composite rolling rolls
CN107262696B (en) A kind of interface fusion process prepares the method and device of metal composite pipe
SU971569A2 (en) Method for making multilayered blank from aluminium alloys
JPS63192544A (en) Roll for arbor sleeve type continuous casting
SU876222A1 (en) Roll making method
JPS58154451A (en) Casting