Исследование структуры и фазовых превращений в чугуне рабочего слоя центробежно-литых валков при кристаллизации и термической обработке тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.01, кандидат наук Горленко, Дмитрий Александрович

• Горленко, Дмитрий Александрович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Горленко, Дмитрий Александрович

ОГЛАВЛЕНИЕ

Оглавление

Введение

Глава 1 Состояние вопроса, постановка цели и задач исследований

1.1 Особенности технологии центробежного литья, определяющие формирование структуры и свойств рабочего слоя

1.2 Влияние химического состава на структуру чугуна рабочего слоя прокатных валков ЛПХНд-71

1.3 Влияние структуры на свойства чугуна рабочего слоя прокатных валков ЛПХНд-71

1.4 Влияние существующих режимов термической обработки на структуру и свойства чугуна рабочего слоя прокатных валков ЛПХНд-71

1.5 Постановка цели и задач исследования

Глава 2 Материал, методика эксперимента и исследования

2.1. Материал исследования

2.2 Моделирование процессов кристаллизации

2.3 Определение температурных интервалов фазовых превращений при нагреве

и охлаждении

2.4 Металлографический анализ

2.5 Методика рентгеноструктурного анализа

2.6 Определение химического состава структурных составляющих в чугуне рабочего слоя

2.7 Определение износостойкости и твердости

Глава 3 Формирование структуры и свойств чугуна рабочего слоя при кристаллизации и существующем режиме термической обработки

3.1 Формирование структуры и свойств чугуна рабочего слоя при кристаллизации

3.2 Исследование распределения химических элементов в структуре чугуна рабочего слоя в литом состоянии

3.3 Исследование структуры и свойств чугуна рабочего слоя при отпуске при температуре 430 °С

3.4 Исследование перераспределения химических элементов в структурных составляющих чугуна рабочего слоя при нагреве до температуры 430 °С

3.5 Выводы по третьей главе

Глава 4 Влияние температуры и скорости нагрева на фазовые превращения в чугуне рабочего слоя прокатного валка ЛПХНд-71

4.1 Исследование связи тепловых эффектов при нагреве чугуна рабочего слоя

с фазовыми превращениями

4.2 Исследование фазовых превращений в чугуне рабочего слоя, сопровождающихся объемными изменениями

4.3 Выводы по четвертой главе

Глава 5 Разработка режима термической обработки, обеспечивающего повышение качества рабочего слоя

5.1 Формирование структуры и свойств чугуна рабочего слоя при отпуске при температуре 300 °С

5.2 Формирование структуры и свойств чугуна рабочего слоя при многократном нагреве до температуры 300 °С

5.3 Исследование перераспределения химических элементов в структурных составляющих чугуна рабочего слоя при однократном и многократном нагреве до температуры 300 °С

5.4 Исследование влияния температуры и кратности отпуска на химический состав вторичных карбидов различных групп

5.5 Выводы по пятой главе

Заключение

Список литературы

Приложение А - Графическое представление распределения температуры по

сечению прокатного валка после заливки чугуна сердцевины

Приложение Б - Распределение химических элементов между основой, эвтектическими и вторичными карбидами

Приложение В - Акт об использовании в учебном процессе ФГБОУ ВПО «МГТУ» результатов диссертационной работы Горленко Дмитрия Александровича

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование структуры и фазовых превращений в чугуне рабочего слоя центробежно-литых валков при кристаллизации и термической обработке»

ВВЕДЕНИЕ

Мировое потребление стали неуклонно растет с акцентом на высокое качество производимого металла и к 2014 году превысило 1,5 млрд. тонн в год. Наибольший прирост дают азиатские регионы, в первую очередь Китай, который преодолел 800 млн. тонный рубеж, Япония — 110 млн. тонн, Южная Корея - 71 млн. тонн. Однако наметившаяся в последние годы тенденция к снижению потребления стали этими странами приводит к пресыщению рынка и усилению конкурентной борьбы среди производителей стали, в число которых входит Россия, которая также наращивает свои производственные мощности. Прокатные валки являются одним из главных инструментов, реализующих как процесс прокатки, так и обеспечивающих необходимое качество проката. При этом-они должны обладать набором высоких эксплуатационных свойств, которые в основном определяются твердостью, прочностью, термостойкостью и износостойкостью, зависящими от структуры материала. Немаловажным фактором в условиях производства является возможность полной выработки ресурса прокатного валка, которая определяется надежностью рабочего слоя.

Рост доли проката из легированных и специальных сталей, вызванный развивающейся нефтегазовой отраслью, продолжает повышать требования к качеству прокатных валков. В современном производстве с хорошей стороны зарекомендовали себя двухслойные валки, сочетающие в себе высокие эксплуатационные свойства поверхности и низкую стоимость материала сердцевины. Наиболее прогрессивным методом получения валков из двух разнородных по химическому составу сплавов является метод центробежного литья, и в настоящее время этот способ изготовления широко востребован зарубежными и отечественными валь-целитейными производствами. Подробное изучение вопросов легирования чугуна никелем, хромом, молибденом, ниобием, ванадием и бором, проведенное зарубежными предприятиями Японии («Экогава сейко», «Хитачи», «Кубота»), Германии («Гонтерман Пайперс»), Франции («Юзинор»), Швеции («Бофорс-Акерс»), а также Российскими заводами (ЗАО «МЗПВ», ОАО «КЗПВ») позволило значи-

тельно улучшить характеристики чугуна рабочего слоя центробежно-литого прокатного валка.

Однако, учитывая высокую стоимость прокатных двухслойных валков из легированных чугунов, исследования с целью повышения их долговечности ведутся недостаточно. Нет научно-обоснованных решений определения режимов термической обработки, в связи с этим не до конца раскрыт потенциал рабочего слоя и прокатного валка в целом. Выявление особенностей протекания фазовых превращений, выделения избыточных карбидов, графитизации и распада мартенсита позволят скорректировать существующие режимы отпуска для получения рациональных структуры и свойств чугуна рабочего слоя, а, следовательно, повысить уровень производства проката во всех аспектах. Поэтому исследование особенностей протекания фазовых превращений, выделения избыточных фаз и распада мартенсита, определение температурно-временных интервалов фазовых превращений при кристаллизации и термической обработке для корректировки существующих режимов отпуска и получения рациональных структуры и свойств чугуна рабочего слоя в производстве чугунных прокатных валков является актуальной задачей.

Работа выполнена в рамках государственного задания на проведение научно-исследовательской работы ГЗ 2014-03 (проект № 4215) «Развитие теории и практики управления макро- и микроструктурой многокомпонентных сплавов со специальными свойствами на основе железа».

Цель работы - разработать температурно-временной режим отпуска прокатных валков ЛПХНд-71 для получения необходимой структуры и свойств, обеспечивающих повышение качества рабочего слоя.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить формирование структуры в процессе кристаллизации чугуна с немонотонным изменением температуры, связанным с технологией литья двухслойных прокатных валков.

2. Исследовать морфологию и состав фаз, образующихся при кристаллизации, изменение количественных соотношений фаз и перераспределение легирующих элементов при последующем нагреве.

3. Определить температурные интервалы фазовых превращений в чугуне рабочего слоя при термической обработке, необходимой для получения эксплуатационных свойств.

4. Определить необходимые температуру и кратность нагрева, обеспечивающие рациональное сочетание мягких и твердых структурных составляющих, для разработки режима термической обработки прокатных валков.

Научная новизна:

Установлено, что при изотермической выдержке, обусловленной заливкой сердцевины валка, в чугуне рабочего слоя валка происходят частичный распад карбидной фазы и выделение включений графита.

Определены температурные интервалы выделения избыточных фаз в чугуне рабочего слоя в пределах 207...295 °С и 400...457 °С, соответствующие образованию вторичных карбидов и выделению хлопьевидного графита, обеспечивающие сочетание мягких и твердых структурных составляющих для разработки режима термической обработки.

Предложена классификация вторичных карбидов по морфологическим признакам и различию химического состава, выявлено наличие трех групп со сходными признаками, установлен приоритет в повышении износостойкости карбидов третьей группы, представленных объемами треугольной и ромбической формы с углом при вершинах 120 с содержанием 60...62 % ниобия и 14... 16 % железа, количество которых регулируется кратностью отпуска.

Впервые обнаружено выделение внутри объема эвтектических карбидов более твердого карбида, увеличивающего износостойкость чугуна, отличного по составу и морфологии, имеющего пластинчатую или кубическую форму и содержащего 45 % ниобия, 2,8 % ванадия и 0,3 % титана.

Теоретическая и практическая значимость работы:

Определены температурные интервалы образования мягких (бейнита и графита) и твердых (мартенсита и карбидов) фаз, необходимые для разработки режима термической обработки прокатных валков исполнения ЛПХНд-71.

Разработан режим отпуска, обеспечивающий выделение твердых карбидов ниобия в эвтектических карбидах, повышающих износостойкость прокатного валка.

Результаты работы используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И.Носова» при подготовке магистров, обучающихся по направлению 150400 «Металлургия».

Положения, выносимые на защиту:

1. Закономерности формирования структуры и свойств чугуна рабочего слоя прокатного валка ЛПХНд-71 в процессе кристаллизации и термической обработки по существующей технологии производства.

2. Температурные интервалы фазовых превращений при нагреве литого чугуна рабочего слоя до температуры 1100 °С, информация о которых необходима для управления формированием структуры, обеспечивающей высокие эксплуатационные свойства.

3. Режим термической обработки чугунного прокатного валка ЛПХНд-71.

Степень достоверности подтверждается применением современных методов

исследования фазовых превращений, структуры и свойств легированного чугуна на образцах промышленных прокатных валков. Полученные результаты не противоречат существующим представлениям о процессах, протекающих при кристаллизации и нагреве исследуемого сплава.

Апробация результатов: основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на конференциях: 71 межрегиональная научно-техническая конференция «Актуальные проблемы современной науки, техники и образования» (г. Магнитогорск, 2013 г.); международная научно-практическая конференция «Закономерности и тенденции развития науки в современном обществе»

(г. Уфа, 2013 г.); XXXII заочная научная конференция Research Journal of International Studies (г. Екатеринбург, 2014 г.).

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Особенности технологии центробежного литья, определяющие формирование структуры и свойств рабочего слоя

Одной из важнейших задач металлургической отрасли в условиях жесткой конкуренции на рынке сбыта проката является повышение его качества и экономической эффективности производства. Значительная роль в решении этих задач принадлежит основному инструменту прокатного оборудования - валкам, расходы на которые в структуре себестоимости проката достигают 15...20 %; кроме того, их стойкость существенно влияет на качество металлопродукции и производительность стана [1]. Ужесточение условий эксплуатации современных станов горячей прокатки ведет к значительному повышению требований предъявляемых к рабочей поверхности бочки валка, его осевой части и цапфам [2]. Для удовлетворения возросших требований прокатного производства целесообразнее использовать два вида материалов, что наиболее полно реализуется лишь при двухслойном литье [3, 4]. Рабочий слой валков чистовой группы станов горячей прокатки должен не только противостоять изнашиванию, но и обладать комплексом таких свойств, как: высокая термическая и коррозионная стойкость, отсутствие склонности к налипанию прокатываемой полосы, растрескиванию и выкрошиванию, особенно при повышенных и неравномерных усилиях прокатки, иметь небольшие остаточные напряжения и высокую механическую прочность материалов, высокое качество сваривания рабочего слоя и сердцевины валка, при этом сердцевина валков должна противостоять высоким изгибающим нагрузкам.

При традиционном способе изготовления литых прокатных валков в стационарные формы с заливкой легированного чугуна в изложницу и с последующим вытеснением не затвердевшего остатка новой порцией металла сердцевины после кристаллизации рабочего слоя, не удовлетворяют требованиям современного прокатного производства [5 - 7]. Кроме того, при стационарном способе производства

затруднительно применение перспективных высоколегированных материалов для рабочего слоя валков, таких как высокохромистые чугуны с 15... 17 % хрома или половинчатые чугуны с содержанием 4...5 % никеля в виду резкого увеличения содержания карбидообразующих элементов в сердцевине и шейке валка, что ведет к появлению дефектов и затруднениям при их механической обработке, повышению расхода дефицитных легирующих элементов, низкому выходу годного и другим дефектам [8, 9]. К существенным недостаткам стоит отнести нестабильную глубину и твердость рабочего слоя, а также склонность их к выкрошиванию при эксплуатации [10 - 12]. Этих дефектов лишены валки, произведенные методом центробежного литья, за счет отсутствия переходной зоны от сердцевины к рабочему слою, изготовленному из высоколегированного чугуна, который характеризуется гомогенной структурой и имеет более высокие плотность, прочность и пластичность, а также сохраняет неизменной свою твердость на протяжении всего периода эксплуатации, что отражается в постоянстве уровня износостойкости валка [10, 13 - 18]. Традиционно, валки с рабочим слоем из высокохромистого НьСг чугуна устанавливают в трех первых клетях чистовой группы, а индефинитные 1СЭР валки с рабочим слоем из половинчатого чугуна — в трех последних [19, 20]. Высокое качество рабочих валков последних чистовых клетей прокатных станов достигается и рабочего слоя из улучшенного хромоникелевого чугуна, который содержит мартенсит, эвтектические и вторичные карбиды, остаточный аустенит и графит [21, 22].

Начиная с 1960 г. в ряде стран были разработаны различные способы центробежного литья. Метод горизонтального центробежного литья применяется многими производителями валков, особенно в Японии. Кокиль бочки валка приводится во вращение горизонтально или под углом до 20 затем во вращающийся кокиль бочки подается жидкий металл рабочего слоя, который под воздействием центробежной силы растекается по внутренней поверхности формы. После полной кристаллизации рабочего слоя внутренняя полость полностью заполняется металлом сердцевины под действием статического давления. Недостатком горизонтальной центробежной разливки является дополнительный ликвационный эф-

фект, усиливающий тенденцию к макроликвации и приводящий к химической неоднородности чугуна сердцевины валка. Метод вертикального центробежного литья был разработан и впервые применен в Европе фирмами Ооп1егшапп-Ре1рег8 и Мапс11а1-Ке1:т. Он позволяет контролировать все параметры при разливке и охлаждение, обеспечивая требуемые условия кристаллизации материала валка. Таким образом, данный способ обеспечивает безупречное соединение материалов поверхности и центра валка и затвердевание металла без усадочных раковин в осевой зоне центра валка. Кокиль вращается в течение всего процесса разливки и останавливается только лишь после ее окончания, в результате чего достигается гомогенная плотная структура материала [23, 24].

Прогрессивный способ центробежного литья до относительно недавнего времени не находил применения в отечественной практике производства прокатных валков из-за отсутствия научно-обоснованных решений по использованию больших масс металла разнородных по химическому составу, в том числе высоколегированных материалов для получения заготовок с требуемыми свойствами [25]. В СССР этот способ литья был освоен на Лутугинском заводе прокатных валков, где отливали валки диаметром 400 мм.

Преимущества центробежного способа литья валков состоят в следующем:

- сокращение расхода жидкого металла;

- возможность более простого получения двухслойных валков, в том числе с рабочим слоем из высоколегированных чугунов;

- сокращение расхода легирующих элементов;

- возможность регулирования толщины рабочего слоя;

- снижение вредных выбросов в атмосферу и повышение культуры производства.

- спад твердости по сечению рабочего слоя центробежно-литых валков составляет 1...2 ед. НБО, в то время как при стационарном литье на такую же глубину рабочего слоя - 10... 14 ед. ШБ [5, 6, 21].

При отливке двухслойных валков первым заливают металл в количестве, обеспечивающем получение рабочего слоя необходимой толщины. После кристаллиза-

ции чугуна рабочего слоя валка и прекращения вращения формы, ее переносят в кессон и устанавливают в вертикальное положение, после чего заливают серый чугун сердцевины и шеек валка. После охлаждения в форме валок извлекают и отправляют в термическую печь, где он находится от 72 до 80 часов. Твердость металла рабочего слоя составляет 68...73 ед. HSD или 50...53,5 ед. HRC, что отвечает требованиям, предъявляемым к валкам листопрокатных станов [26].

Основной проблемой при изготовлении крупных двухслойных прокатных валков является сваривание двух разнородных металлов - половинчатого чугуна рабочего слоя и серого чугуна сердцевины. Разработаны специальные технологические приемы, обеспечивающие высокое качество двухслойных валков, в том числе тем-пературно-временные параметры заливки металла рабочего слоя, продолжительность его кристаллизации, регулируемая интенсивностью охлаждения вращающегося кокиля водой [27, 28]. Основной задачей всего технологического процесса становится определение временного интервала между окончанием кристаллизации рабочего слоя и заливкой металла сердцевины для обеспечения прочного их сваривания. Чтобы выполнить эту задачу применяют следующие технологические меры:

- используют флюс с низкой температурой плавления, оказывающей не только рафинирующее, но и защитное действие от внешнего охлаждения на внутренней поверхности рабочего слоя;

- металл сердцевины начинают заливать когда температура поверхности рабочего слоя становится ниже своей температуры солидус на 60.. .70 °С;

- рабочий слой из половинчатого чугуна заливают во вращающуюся форму при температуре на 100... 120 °С выше температуры ликвидус, а сердцевины - при температуре 1380... 1400 °С.

Освоенный метод центробежного литья на заводах России и стран СНГ позволил получать в 3,0 — 3,5 раза более стойкие валки, чем отечественные стационарно-литые, и в среднем в 1,15 - 1,3 раза более стойкие, чем импортные прокатные валки, отлитые статистическим способом. Из конкретных примеров производства и эксплуатации отечественных валков стоит отметить продукцию Магни-

тогорского завода прокатных валков. Стойкость индефинитных валков ЗАО «МЗПВ» изготовленных способом центробежного литья примерно равна стойкости аналогичных импортных валков [7]. Стойкость центробежно-литых сортопрокатных валков на 15 - 20 % выше, чем аналогичных импортных, и на 40 % - отлитых статическим способом валков иностранного производства (фирма «Акерс», Франция) [5, 6, 20, 29]. Помимо этого применение высокопрочного чугуна с шаровидным графитом при изготовлении сердцевины и шеек валков сняло необходимость предварительного разогрева прокатных валков [4, 31, 32]. В результате отказа от этой операции годовая производительность стана 2500 ОАО «ММК» увеличилась более чем на 100 тыс. т [33].

1.2 Влияние химического состава на структуру чугуна рабочего слоя прокатных валков ЛПХНд-71

В составе чугунных валков, кроме железа и обычно сопутствующих элементов (углерода, кремния, марганца, фосфора и серы), могут содержаться хром, церий, никель, кальций, молибден, медь, магний и алюминий. В ограниченных количествах для легирования чугуна используют бор, титан, ванадий, ниобий, теллур. Кроме того, в любом валковом расплаве содержатся газы: кислород (почти весь в виде оксидов), водород и азот. Перечисленные элементы оказывают влияние на структуру валка, а через нее на свойства.

Одним из элементов, обязательно входящих в состав чугуна, является углерод. Углерод при быстром охлаждении образует карбиды, а при медленном - графит, эту особенность углерода используют при производстве валков. В половинчатых чугунах, реализующих оба механизма, углерод частично находится в химическом соединении в виде карбидов железа и легирующих элементов, и в свободном виде - графитовых включениях, поэтому является главным регулятором количества этих избыточных фаз. Повышение содержания углерода приводит к росту твердости и износостойкости белых чугунов за счет увеличения количества карбидов (таблица 1.1).

Таблица 1.1 - Максимально возможное количество свободных карбидов в рабочем слое валков [34]

Содержание углерода, масс. % 2,46 2,68 2,78 2,83 3,00 3,09 3,52

Количество карбидов, % 30,3 33,4 33,9 34,9 37,3 38,5 41,8

Так при увеличении содержания углерода с 1,5 % до 4 % происходит увеличение износостойкости чугунов в три раза, а твердость - всего на 6 %. При высоком содержании углерода в структуре чугуна выделяются заэвтектические карбиды в виде крупной грубой сетки, которые в процессе изнашивания чугуна обламываются и выкрошиваются, снижая износостойкость.

При производстве валков для установления необходимого количества углерода в чугуне, учитывают следующие особенности:

- с увеличением содержания углерода увеличивается склонность к графити-зации [35].

- при содержании углерода выше 3 % и при наличии фосфора в пределах 0,45-0,5 % снижается термическая устойчивость рабочего слоя валков и повышается склонность к выкрошке [35, 36].

- увеличение содержания углерода снижает прочность чугуна в рабочем слое

[37].

Кремний, являясь сильным графитизирующим элементом [38, 39], значительно увеличивает разность температур стабильного и метастабильного эвтектического равновесия за счет снижения температуры метастабильного равновесия. При 0,5 % эта разность составляет около 10 °С, при 2 % - около 40 °С. Поэтому затрудняется переохлаждение чугуна ниже температуры метастабильного равновесия и облегчаются условия образования графита при кристаллизации рабочего слоя валков. Во избежание графитообразования содержание кремния не должно превышать 1,0 %, и чтобы еще больше подавить образование в структуре графита, вводят карбидообразующие легирующие элементы. На практике применялся чугун с низким содержанием кремния (до 0,35 %) и хрома (до 0,8 %). Это диктова-

лось необходимостью получения структуры свободной от включений эвтектического и «отжигового» графита [40].

Для индефинитного валка с рабочим слоем из половинчатого чугуна рекомендуется содержание кремния от 0,3 до 0,5 %, что вызвано его влиянием на устойчивость аустенита в перлитной области, который сдвигает линии «С - образной кривой» влево [41]. При таких концентрациях кремния твердость рабочего слоя валков колеблется в пределах 68...69 единиц Н8Б [40].

Фосфор, растворяясь в железе, образует эвтектику, в виде фосфидов располагается между дендритами на границах аустенитных зерен и при усадке выжимается на поверхность отливки в виде «слезок» [42]. Роль фосфора при повышении содержания углерода возрастает, так как в структуре увеличивается количество твердой и хрупкой составляющей - карбидной и фосфидной эвтектики. Поэтому в валках с высокой твердостью рабочего слоя и повышенным содержанием углерода до 3,1.. .3,4 % содержание фосфора снижают до 0,08 % [35].

Никель является основным легирующим элементом для большинства типов белых чугунов высокой твердости, в том числе и для валкового чугуна. Но при этом необходимо учитывать две стороны его влияния на их структуру и свойства.

С одной стороны, увеличивает склонность к графитизации при эвтектическом превращении. Это компенсируется вводом в чугун хрома в определенных пропорциях. При содержании никеля 4,0...5,0 % эта пропорция составляет около 3:1, такое соотношение принято за рубежом, на отечественных заводах вводят никель и хром в соотношении 5,5...5:1, а некомпенсированный графитизирующий эффект никеля снижают путем уменьшения содержания кремния до 0,25...0,3 % [35, 36].

С другой стороны увеличивает склонность к образованию «графита отжига» при содержании выше 3,6 % и особенно выше 4,0 %. Это наблюдается при медленном охлаждении валков массой 5...7 тонн, в которых процесс графитизации идет достаточно быстро.

Повышение содержания никеля увеличивает устойчивость аустенита в области перлитного и бейнитного распада, сдвигает кривые начала превращения

вправо, понижает критические точки, поэтому облегчает условия получения продуктов бездиффузионного распада. При содержании никеля 4,4 % структура металлической основы состоит в основном из мартенсита, остаточного аустенита, а также бейнита. Такая структура является характерной для рабочего слоя двухслойных хромоникелевых валков. При содержании никеля 4,12...3,82 % бейнит-ная структура приобретает доминирующее положение. При 4,13 % никеля в структуре наряду с нижним и верхним бейнитом имеется мартенсит; при 3,82 % никеля - наблюдаются иглы нижнего бейнита и перистые иглы верхнего бейнита. При снижении содержания никеля в чугуне доля игольчатых структур уменьшается, грубеет их внутренняя структура, появляются колонии сорбитообразного перлита, которые затем и преобладают при содержании никеля менее 3,0 % [40].

В качестве аналога никеля по влиянию на структуру, при частичной его замене, в составе чугуна целесообразно использовать медь, предел растворимости которой в а-железе не превышает 0,35 % [43]. Однако ввод ее в состав чугуна не решает вопрос уменьшения в его структуре графитных включений [44]. Замена никеля медью в валковых чугунах может быть оправдана, если содержание меди в чугуне не превышает 1 %. В этом случае можно снижать количество никеля в чугуне до 2...2,9 % без снижения твердости и износостойкости [37].

Марганец подобно никелю увеличивает устойчивость аустенита, поэтому иногда используется для частичной его замены. При повышении его содержания в чугуне более 1,2... 1,4 % усиливается анизотропия механических свойств в рабочем слое валков, поэтому валки с высоким содержанием марганца могут эксплуатироваться в условиях прокатки, не сопровождающихся применением значительных динамических нагрузок. Содержание марганца стремятся поддерживать на относительно низком уровне (0,3...0,7 %), так как марганец, увеличивая предельную растворимость углерода в аустените, повышает его устойчивость и препятствует превращению в продукты распада при дальнейшей термической обработке [40, 45].

Хром является главным легирующим элементом группы белых износостойких чугунов. Он уменьшает растворимость углерода в а- и у-железе, увеличивает

количество эвтектической составляющей. В а-железе хром имеет неограниченную растворимость, в у-железе — растворяется до 12 %. В чугунах даже при небольшом содержании хрома образуется карбидная фаза цементитного типа, обогащенная хромом [40, 46, 47]. Свойства сплавов Бе-Сг-С обусловливаются двумя важными особенностями хрома как легирующего элемента — ограничением у-области и образованием карбидов. При этом образуется легированный хромом цементит (Бе, Сг)3С, в котором может быть растворено до 18...20 % Сг и ледебурит с неблагоприятной морфологией, не удовлетворяющей принципу Шарпи для обеспечения высокой износостойкости [40]. В ледебуритной колонии легированный хромом цементит является матричной фазой, а аустенит - разветвленной. Принцип Шарпи предполагает обратное, поэтому механические свойства, износо- и теплостойкость чугуна с карбидами цементитного типа напрямую связаны как с хрупкостью цементита, так и с тем, что он является матричной фазой в ледебурите [48 - 50]. Хром сосредоточен преимущественно в карбидах. Так, в валковом чугуне при общем содержании хрома 0,94... 1,38 % он распределяется между карбидами и матрицей в отношении 4:1 - 10:1. В хромоникелевых чугунах типа «Ни-хард», где содержание хрома не превышает 1,5... 1,6 %, Сг не образует специальных карбидов, при этом оказывает влияние и на структуру металлической основы: стабилизирует аустенит. При увеличении содержания хрома до 1,8 % несколько уменьшается количество никеля, необходимое для создания мартенситной основы. Хром при содержании до 1,2 % оказывает весьма слабое инокулирующее влияние. Поэтому в чугунах, применяемых при производстве двухслойных валков, не замечено влияние хрома на величину зерна. При повышении содержания хрома более 1 % все характеристики чугуна несколько снижаются, за исключением микротвердости перлита [41,51].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Горленко, Дмитрий Александрович, 2015 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Traino, A.I. Rational roller operation and restoration / A. I. Traino // Steel in translation. - 2008. - V. 38. - Pp. 871-875.

2 Ray, Amitava. Microstructural features of prematurely failed hot-strip mill work rolls: Some studies in spalling propensity / Amitava Ray, M. S. Prasad, S. K. Dhua, S. K. Sen, S. Jha // Journal of Materials Engineering and Performance. - 2000. — V. 9. — Pp. 449-456.

3 Синнаве, M. Требования к современным двухслойным прокатным валкам / М. Синнаве, К.А. Гостев // Сталь. - 2000. - № 12. - С. 38-41.

4 Балаклеец, И.А. Опыт освоения производства центробежно-литых валков на ЛГНПВК / И.А. Балаклеец, B.C. Филиппов, А.А. Сирота, В.Я. Погорелов, В.П. Саушкин // Литейное производство. - 2007. - № 6. - С. 27-28.

5 Мирзоян, Г.С. Производство композитных сортопрокатных валков методом центробежного литья / Г.С. Мирзоян, С.В. Цыбров // Производство проката. -2010.-№3.-С. 38-40.

6 Цыбров, С.В. Повышение качества сортопрокатных валков методом центробежного литья / С.В. Цыбров, Г.С. Мирзоян // Литейщик России. — 2010. - № 2. - С. 24-25.

7 Боровков, И.В. Опыт эксплуатации на листопрокатных станах ОАО «ММК» индефинитных валков, изготовленных Магнитогорским заводом прокатных валков / И.В. Боровков, В.Л. Носов, И.В. Казаков, В.В. Галкин, В.В. Клименко // Совершенствование технологии в ОАО «ММК». - Магнитогорск: Центральная лаборатория ОАО «ММК», 2006. - Вып. 10. - С. 156-161.

8 Боровков, И.В. Опыт эксплуатации на станах 2000 и 2500 горячей прокатки валков, изготовленных по современной технологии / И.В. Боровков, А.Ю. Фирко-вич, В.В. Клименко и др. // Совершенствование технологии в ОАО «ММК». -Магнитогорск: Центральная лаборатория ОАО «ММК», 2003. - Вып. 7. -С. 146-155.

9 Цыбров, С.В. Изготовление крупных центробежнолитых двухслойных валков / С.В. Цыбров // Литейное производство. - 2006. - № 8. - С. 7-8.

10 Цыбров, С.В. Улучшение технологии изготовления прокатных валков в ОАО «ММК» /С.В. Цыбров, В.Д. Науменко, А.В. Авдиенко и др. // Электрометаллургия. - 2007. - № 7. - С. 28-31.

11 Тахаутдинов, Р.С. Испытания импортных рабочих и опорных валков на стане 2000 горячей прокатки Магнитогорского металлургического комбината / Р.С. Тахаутдинов, С.А. Лебедев, В.Л. Носов и др. // Труды пятого конгресса прокатчиков. - М.: АО Черметинформация, 2004. - 560 с.

12 Боровков, И.В. Разработка и освоение технологии эксплуатации валков на сортопрокатных станах 450 и 370 / И.В. Боровков, О.В. Пальчиков, С.Я. Унру и др. // Совершенствование технологии в ОАО «ММК». - Магнитогорск: Центральная лаборатория ОАО «ММК», 2007. - Вып. 11. - С. 149-155.

13 Martini, F. New generation of wear-resistant bimetallic rolls for sheet mills / F. Martini, K. A. Gostev // Metallurgist. - 1999. - V. 43. - Pp. 200-204.

14 Боровков, И.В. Разработка технологии эксплуатации на стане 2500 г/пр. высокохромистых и индефинитных валков, изготовленных Магнитогорским заводом прокатных валков / И.В. Боровков, В.А. Мустафин, Н.Б. Головин и др. // Совершенствование технологии в ОАО «ММК». - Магнитогорск: Центральная лаборатория ОАО «ММК», 2008. - Вып. 12. - С. 201-206.

15 Тахаутдинов, Р.С. Производство и эксплуатация валков на металлургическом предприятии. Том 2: Эксплуатация валков / Р.С. Тахаутдинов, В.М. Салга-ник, А.Ю. Фиркович и др. — Магнитогорск: МГТУ, 1999. - 174 с.

16 Мартини, Ф. Разработка перспективных двухслойных прокатных валков фирмой «Гонтерманн-Пайперс» / Ф. Мартини, К.А. Гостев // Сталь. - 1998. -№ 11.-С. 39-42.

17 Ray, Amitava. Metallurgical investigation of prematurely failed hot-strip mill work-rolls: Some microstructural observations / Amitava Ray, M. S. Prasad, P. K. Barhai, S. K. Mukherjee // Journal of Failure Analysis and Prevention. - 2004. - V. 4. -Pp. 58-66.

18 Sinha, Pankhuri. Failure of a Work Roll of a Thin Strip Rolling Mill: A Case Study / Pankhuri Sinha, Shivanandan S. Indimath, Goutam Mukhopadhyay, Sandip Bhattacharyya // Procedia Engineering. - 2014. - V. 86. - Pp. 940-948.

19 Гостев, К.А. Термическая обработка в производстве литых валков / К.А. Гостев // Сталь. - 2008. - № 9. - С. 79-84.

20 Palita, Piyas. Failure analysis of work rolls of a thin hot strip mill / Piyas Palita, Hrishikesh R. Jugadea, Arvind Kumar Jhab, Souvik Dasa, Goutam Mukhopadhyaya. // Case Studies in Engineering Failure Analysis. - 2015. - V. 3. - Pp. 39-45.

21 Бахметьев, В.В. Особенности производства прокатных валков / В.В. Бахметьев, С.В. Цыбров, И.В. Круглов и др. // Сталь. - 2007. - № 2. - С. 102-104.

22 Asensio-Lozano, J. Saturated Fractional Design of Experiments: Toughness and Graphite Phase Optimizing in Nihard Cast Irons / J. Asensio-Lozano, J. F. Alvarez-Antolin // Journal of Materials Engineering and Performance. - 2008. - V. 17. — Pp. 216-223.

23 .Martini, F. Main manufacturing and service requirements for the backup rolls and work rolls of modern hot-strip mills / F. Martini // Metallurgist. - 1999. - V. 43. — Pp. 365-370.

24 Мартини, Ф. Опорные и рабочие валки фирмы «Гонтерманн - Пайперс» для станов горячей прокатки / Ф. Мартини, К.А. Гостев // Сталь. - 1998. - № 1. -С. 42-44.

25 Боровков, И.В. Опыт эксплуатации импортных рабочих валков на стане «2000» горячей прокатки / И.В. Боровков, B.JI. Носов, О.В. Казаков и др. // Совершенствование технологии в ОАО «ММК». - Магнитогорск: Центральная лаборатория ОАО «ММК», 2004. - Вып. 8. - С. 177-183.

26 Гималетдинов, Р.Х. Технология центробежной отливки прокатных валков / Р.Х. Гималетдинов, А.В. Копьев, С.П. Павлов и др. // Литейные процессы. Выпуск 2,- Магнитогорск: МГТУ, 2002. - С. 186-188.

27 Вдовин, К.Н. Совершенствование технологии центробежного литья листопрокатных валков / К.Н. Вдовин, И.М. Ячиков, М.В. Антонов и др. // Литейное производство. - 2009. - № 3. - С. 15-17.

28 Valeka, Tomas. Prediction of Metallurgie Quality of ICDP Material before Tapping / Tomas Valeka, Jiri Hampl //2011 International Conference on Physics Science and Technology (ICPST 2011). Physics Procedia, 2011. - V. 22. -Pp. 191-196.

29 Цыбров, C.B. Производство прокатных валков в ЗАО «Магнитогорский завод прокатных валков» / C.B. Цыбров, Д.М. Иванов, A.B. Авдиенко и др. // Сталь. - 2012. - № 2. - С.74-76.

30 Боровков, И.В. Опыт эксплуатации валков ЗАО «Магнитогорский завод прокатных валков» на сортопрокатных станах ОАО «ММК» / И.В. Боровков, О.В. Пальчиков, С.Я. Унру и др. // Совершенствование технологии в ОАО «ММК». -Магнитогорск: Центральная лаборатория ОАО «ММК», 2009. - Вып. 14. -С. 254-260.

31 Балаклеец, И.А. Производство и эксплуатация центробежно-литых прокатных валков / И.А. Балаклеец, П.П. Долгих, В.Я. Погорелов и др. // Сталь. — 2008. -№ 1.-С. 45-47.

32 Боровков, И.В. Эксплуатация индефинитных валков производства МЗПВ / И.В. Боровков, В.Л. Носов, И.В. Казаков и др. // Сталь. - 2007. - № 2. - С. 86-87.

33 Титов, A.B. Опыт эксплуатации на стане 2500 высокохромистых и индефинитных валков / A.B. Титов, О.В. Казаков, И.В. Боровков и др. // Сталь. — 2008. - № 7. - С. 72-75.

34 Вдовин, К.Н. Прокатные валки: монография / К.Н. Вдовин, Р.Х. Гималет-динов, В.М. Колокольцев и др.- Магнитогорск: МГТУ, 2005. - 543 с.

35 Гималетдинов, Р.Х. Производство прокатных валков из высококачественных чугунов / Р.Х. Гималетдинов. - М.: Полтекс, 2000. - 330 с.

36 Адамов, И.В. Исследование процессов отливки двухслойных прокатных валков высокой твердости из хромоникелевого чугуна: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.16.04 / Адамов Иван Васильевич. - Днепропетровск, 1967. — 22 с.

37 Вдовин, К.Н. Прокатные валки: монография / К.Н. Вдовин. - Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск, гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2013. - 443 с.

38 Гималетдинов, Р.Х. Разработка и внедрение технологии отливки бандажей и комбинированных валков: дис. ... канд. техн. наук: 05.16.04 / Гималетдинов Радий Халимович. -М., 1987. - 132 с.

39 Жуков, A.A. Справочник по чугунному литью / A.A. Жуков, Г.И. Силь-ман, Л.И. Леви и др.; под ред. Н.Г. Гиршовича. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1978. - 758 с.

40 Гарбер, М.Е. Отливки из белых износостойких чугунов / М.Е. Гарбер. -М.: Машиностроение, 1972. - 112 с.

41 Jinzhu, Liu. Development of abrasion-resistant Ni-hard 4 cast irons / Liu Jinzhu, Man Yongfa. // Wear. - 1993. - V. 162-164. - Pp. 833-836.

42 Емелюшин, A.H. Влияние ориентировки и дисперсности карбидов на износостойкость литого инструмента из хромистых чугунов / А.Н. Емелюшин, Н.М. Мирзаева, Д.А. Мирзаев // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 1983. - № 4. - С. 72-75.

43 Банных, O.A. Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа: справ, изд. / O.A. Банных, П.Б. Будберг; под ред. O.A. Банных и М.Е. Дрица. - М.: Металлургия, 1986. - 440 с.

44 Белов, В.Д. Производство чугунных отливок: учебник / В.Д. Белов, К.Н. Вдовин, В.М. Колокольцеви др.; под ред. В.М. Колокольцева и Ри Хосена. - Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2009. - 521 с.

45 Леви, Л.И. Хромомарганцевомолибденовые износостойкие чугуны. / Л.И. Леви, И.И. Цыпин, М.Е. Гарбер и др. // Литейное производство. - 1969. - № 9. -С. 7-9.

46 Цыпин, И.И. Белые износостойкие чугуны / И.И. Цыпин. - М.: Металлургия, 1983.-256 с.

47 Колокольцев, В.М. Абразивная износостойкость литых металлов и сплавов / В.М. Колокольцев, Н.М. Мулявко, К.Н. Вдовин и др. - Магнитогорск: МГТУ, 2004. - 228 с.

48 Бунин, К.П. Строение чугуна / К.П. Бунин, Ю.Н. Таран. - М.: Металлургия, 1972. - 160 с.

49 Бунин, К.П. Основы металлографии чугуна / К.П. Бунин, Ю.Н. Таран, Я.Н. Малиночка. -М.: Металлургия, 1969. - 416 с.

50 Гольдштейн, Я.Е. Инокулирование железоуглеродистых сплавов / Я.Е. Гольдштейн, В.Г. Мизин. - М.: Металлургия, 1993. - 416 с.

51 Колокольцев, В.М. Влияние легирующих элементов на свойства чугунных валков для горячей прокатки / В.М. Колокольцев, А.В Науменко, В.А. Куц и др. // Теория и технология металлургического производства. - 2001. - № 2. - С. 208-216.

52 Черепов, А.А. Влияние состава на структуру и свойства толстостенных отливок из титанового чугуна / А.А. Черепов, И.О. Цыпин, Г.И. Сильман и др. //Литейное производство. - 1974. - №8. - С. 4-5.

53 Воронков, Б.В. Комплексно-легированные белые износостойкие чугуны / Б.В. Воронков, В.М. Колокольцев, Е.В. Петроченко. - Челябинск: Печатный салон «Издательство «РЕКПОЛ», 2005. -178 с.

54 Fremunt, P. Verschleissfeste Abgusse aus Vanadium / P. Fremunt, B. Pacal, I. Varhanicek // Gusseisen. Intern. Giessereikong. - 1973. - № 6. - Pp. 2-11.

55 Kanga, Minwoo. The effects of vanadium on the microstructure and wear resistance of centrifugally cast Ni-hard rolls / Minwoo Kanga, Yongchan Suhb, Yong-Jun Ohc, Young-Kook Leea // Journal of Alloys and Compounds. - 2014. - V. 609. -Pp. 25-32.

56 Ray, A. Influence of microstructure on the premature failure of a second-intermediate sendzimir mill drive roll / A. Ray, D. Mukherjee, B. Sarkar, S. Mishra // Journal of Materials Engineering and Performance. - 1994. - V. 3. - Pp. 649-656.

57 Lee, Sunghak. Correlation of microstructure and thermal fatigue property of three work rolls / Sunghak Lee, Do Hyung Kim, Jae Hwa Ryu, Keesam Shin // Metallurgical and Materials Transactions A. - 1997. - V. 28. - Pp. 2595-2608.

58 Nilssona, M. Microstructural, mechanical and tribological characterisation of roll materials for the finishing stands of the hot strip mill for steel rolling / M. Nilssona, M. Olssona. // Wear. - 2013. - V. 307. - Pp. 209-217.

59 Емелюшин, А.Н. Применение хромистых чугунов для изготовления инструмента в метизной промышленности / А.Н. Емелюшин // Производство проката. - 2000. - № 4. - С. 27-29.

60 Рудницкий, JI.C. Производство и эксплуатация валков прокатных и трубных станов / JI.C. Рудницкий, Н.П. Котешев, Ю.В. Зильберг. - М.: Черметинфор-мация, 1986.-246 с.

61 Al-Rubaiea, Kassim S. Heat treatment and two-body abrasion of Ni-Hard 4 / Kassim S. Al-Rubaiea, Michael Pohlb // Wear. - 2014. - V. 312. - Pp. 21-28.

62 Jinzhu, Liu. Wear resistance of Ni-hard 4 and high-chromium cast iron reevaluated / Liu Jinzhu, Li Shizhuo, Man Yongfa // Wear. - 1993. - V. 166. - Pp. 37-40.

63 Емелюшин, А.Н. Исследование структуры, твердости и износостойкости ванадиевых чугунов для деформирующего инструмента / А.Н. Емелюшин, Е.В. Петроченко // Производство проката. - 2004. - № 6. - С. 21-23.

64 Garber, М. Е. Effect of structure of the wear resistance of white cast iron / M. E. Garber, L. I. Levi, E. V. Rozhkova, I. I. Tsypin. // Metal Science and Heat Treatment. - 1968. - V. 10. - Pp. 895-898.

65 Коцюбинский, О.Ю. Стабилизация размеров чугунных отливок / О.Ю. Коцюбинский. - М.: Машиностроение, 1974. - 296 с.

66 Драпкин, Б.М. Особенности поведения железоуглеродистых сплавов при силовом воздействии / Б.М. Драпкин, Ю.В. Рябов, В.М. Садчиков // Известия Вузов. Черная металлургия. - 1995. - № 2. - С. 53-54.

67 Шнееров, Б .Я. Механизм износа валков горячей прокатки и пути повышения их износостойкости: науч. тр. УкрНИИмет / Б.Я. Шнееров, Т.С. Скобло, И.В. Гунин и др. - М.: Металлургия, 1970. - Вып XVIII. - С. 129-151.

68 Тылкин, М.А. Прочность и износостойкость деталей металлургического оборудования / М.А. Тылкин. - М.: Металлургия, 1965. - 347 с.

69 Петриченко, A.M. Влияние формы включений графита на свойства магниевого чугуна / A.M. Петриченко, JI.A. Солнцев, А.И. Зайцев // Проблемы прочности. - 1974. - № 9. - С. 119-121.

70 Чичков, В.И. Особенности структуры сортопрокатных валков из чугуна с шаровидным графитом / В.И. Чичков, Ю.Н. Самсонов, А.Н. Дробышев и др. // Литейное производство. - 2004. - № 12. - С. 2-6.

71 Рудницкий, Л.С. Исследование износа поверхности рабочих двухслойных валков непрерывного тонколистового стана горячей прокатки / Л.С. Рудницкий, Е.М. Дерягин, В.К. Фридрихсен и др. // Сталь. - 1967. - № 4. - С. 365-367.

72 Кривошеев, А.Е. Литые валки / А.Е. Кривошеев. — М.: Металлургиздат, 1957.-360 с.

73 Скобло, Т.С. О роли дислокаций в процессе графитизации / Т.С. Скобло, С.И. Рудюк, В.Ф. Коробейник и др. // Литейное производство. - 1972. - № 9. -С. 30-31.

74 Бунин, К.П. Износ чугуна для валков / К.П. Бунин, А.Е. Кривошеев // Сталь. - 1946. - № 11-12. - С. 681-685.

75 Жуков, A.A. Получение в высокопрочном чугуне износостойкой структуры, соответствующей принципу Шарпи / A.A. Жуков, Е.П. Шилина, А.Н. Кокора // Физика и химия обработки материалов. - 1986. - № 3. - С. 4-5.

76 Лядский, В.Б. Антифрикционный чугун, легированный марганцем и сурьмой / В.Б. Лядский, Х.М. Хамидов // Литейное производство. - 1979. - № 1. -С. 4-5.

77 Сандлер, Н.И. Износ литых чугунных валков / Н.И. Сандлер, Т.С. Скобло,

B.В. Куколь и др. // Литейное производство. - 1967. - № 7. - С. 31-32.

78 Лекомт-Бекерс, Ж. Эксплуатационные свойства прокатных валков из графитового хромистого чугуна / Ж. Лекомт-Бекерс, Л. Терзиев, Ж.П. Брайер // Сталь. - 2000. - № 1. - С. 46-50.

79 Спасский, К.В. Износостойкость легированного серого чугуна / К.В. Спасский, В.В. Спасский, И.В. Паталаха // Литейное производство. - 1973. - № 4. -

C. 45.

80 Асташкевич, Б.М. Влияние микроструктуры чугуна гильзы и поршневых колец на износостойкость / Б.М. Асташкевич, Т.В. Ларин // Литейное производство. - 1975. -№ 12.-С. 115-117.

81 Кусков, Ю.М. Влияние включений графитй на долговечность литых и наплавленных валков горячей прокатки / Ю.М. Кусков // Сталь. - 2006. - № 2. -С. 41-45.

82 Емелюшин, А.Н. Графитизация и алитирование чугунных отливок при изготовлении их в алюминиевых кокилях / А.Н. Емелюшин, В.И. Корсунский, JI.C. Ольховой и др. // Литейное производство. - 1986. - № 7. - С. 2-3.

83 Ripocan, I. Influenta formei grafitului asupra comortarii la coc termic a fontelor cenucii /1. Ripocan, M. Chicamera // Metalurgia. - 1981. - V. 33. - Pp. 417-422.

84 Glover, A.G. Deformation and Fracture of grey Cast-iron Structures / A.G. Glover, G. Pollard // J. Iron and Steel Institute. - 1971. - V. 209. - Pp. 138-141.

85 Смоляницкий, Я.А. Деформационная способность серого чугуна / Я.А. Смоляницкий, Е.К. Сазонов // Литейное производство. - 1976. - № 4. - С. 4-5.

86 Девяткин, В.П. Зависимость свойств серого хромоникельмолибденового чугуна от длины включений графита / В.П. Девяткин, А.Н. Мирза, Б.Е. Неймарк и др. // Литейное производство. - 1971. - № 4. - С. 28-29.

87 Asensio-Lozanoa, J. Identification and quantification of active manufacturing factors for graphite formation in centrifugally cast Nihard cast irons / J. Asensio-Lozanoa, J.F. Alvarez-Antolínb, G.F. Vander Voortc // Journal of Materials Processing Technology. - 2008. - V. 206. - Pp. 202-215.

88 Иванова, Л.Х. Влияние термической обработки на служебные свойства и качество литых чугунных валков / Л.Х. Иванова, Е.В. Колотило, Ю.К. Бунина и др. // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 1979. - № 3. - С. 35.

89 Фрумин, И.И. Автоматическая электродуговая наплавка / И.И. Фрумин. -Харьков: Металлургиздат, 1961.-421 с.

90 Кащенко, Ф.Д. Особенности износа профилированных валков / Ф.Д. Кащенко, Л.А. Фетняева // Сталь. - 1984. - № 1. - С. 49-51.

91 Ксендзык, Г.В. Изменение микроструктуры наплавленного и литого чугуна при циклических тепловых и силовых воздействиях / Г.В. Ксендзык, Д.П. Новикова // Автоматическая сварка. - 1974. - № 9. - С. 26-28.

92 Иванова, JI.X. Термообработка чугунных прокатных валков / JI.X. Иванова, Е.В. Колотило, А.Ю. Калашникова и др. // Металлургия машиностроения. -2012.-№ 6.-С. 32-35.

93 Трейгер, Е.И. Влияние старения на стойкость чугунных двухслойных рабочих валков горячей прокатки / Е.И. Трейгер, H.H. Пиховкин, B.JI. Филь // Сталь.- 1983. - № 9. -С. 55-57. .

94 Валки чугунные для горячей прокатки металлов. Общие требования: ОСТ 14.40-78, SU — Б.м., [1978]. — 18 л. + ил. — Изм. 1 м/ф. — Изм. 2 м/ф. — Изм. 3 м/ф. — Изм. 4 м/ф. — Срок действия ограничен до 01.01.89, ИУОРС 9-85. — Отменен с 01.07.88, ИУОРС 3-89.

95 Будагьянц, H.A. Особенности формирования структуры и свойств рабочего слоя прокатных валков / H.A. Будагьянц, H.A. Жижкина // Литейное производство. - 2004. -№ 9. _ с. 9-11.

96 Способ производства литых составных валков: пат. № 3-1085 Япония: МКИ3 С 21 D 5/00, В 22 D 19/16, С 21 D 9/38, В 21 В 27/00, С 22 С 37/00 / заявитель Канто токусю сэйко К.К. - № 56-43371; заявл. 09.02.78; опубл. 12.10.1981.

97 Трейгер, Е.И. Отпуск чугунных валков для горячей прокатки / Е.И. Трейгер, В.А. Гамов, H.H. Пиховкин и др. // Сталь. - 1985. - № 8. - С. 77-79.

98 Способ термообработки составного валка из высокохромистого чугуна: пат. № 3-830 Япония: МКИ3 С 21 D 9/38, С 21 D 5/00 / заявитель Кубота тэкко К.К. - № 59-33169; заявл. 14.03.80; опубл. 14.08.1984.

99 Вдовин, К.Н. Исследование структурных превращений в отбеленном чугуне при отпуске методом термического анализа / К.Н. Вдовин, К.Г. Пивоварова, A.A. Зайцева // Литейщик России. - 2014. - № 2. - С. 43-45.

100 Способ изготовления высокохромистого валка, обладающего высокой твердостью: пат. № 3-1481 Япония: МКИ5 С 21 D 9/38, В 22 D 13/02, С 21 D 5/00, В 22 D 19/16 / заявитель К.К. Кубота. - № 2-59202; заявл. 17.01.83; опубл. 12.02.1990.

101 Дубинский, Б.Е. Термические воздействия на чугунные листопрокатные валки в процессе их эксплуатации / Б.Е. Дубинский // Сталь. - 1981. - № 10. -С. 57-58.

102 Рудницкий, JI.C. Повышение стойкости чугунных листопрокатных валков путем применения термообработки / JI.C. Рудницкий, В.В. Бородулина, Т.И. Тубольцева и др. // Черная металлургия. Бюл. НТИ. - 1982. - № 20. - С. 44-45.

103 Способ изготовления валка из высокохромистой стали: пат. № 3-959 Япония: МКИ5 С 21 D 9/38, В 22 D 19/16, С 21 D 5/00, С 22 С 37/00, С 22 С 37/08, С 22 С 38/00, С 22 С 38/44 / заявитель К.К. Кубота. - № 3-38325; заявл. 13.01.83; опубл. 06.10.1991.

104 Способ изготовления валка: пат. J4T« 3-413 Япония: МКИ4 С 21 D 9/38, В 21 В 27/00, В 22 D 13/02, В 22 D 19/16, С 21 D 5/00 / заявитель Кубота тэкко К.К. -№ 60-16495; заявл. 26.08.80; опубл. 25.04.1985.

105 Способ термической обработки чугунных двухслойных прокатных валков: пат. 1268627 Рос. Федерация: МПК4 С 21 D9/38, С 21 D5/00 / Скобло Т.С., Гончаров В.Н., Иводитов А.Н. и др.; заявитель Украинский ордена трудового красного знамени науч.- исслед. ин-т металлов. - 3859219; заявл. 21.02.1985; опубл. 07.11.1986.

106 Способ термической обработки чугунных двухслойных прокатных валков: пат. 1435628 Рос. Федерация: МПК4 С 21 D 9/38, С 21 D 5/00 / Рудюк С.И., Скобло Т.С., Гончаров В.Н. и др.; заявители Украинский науч.-исслед. ин-т металлов, Череповецкий металлургический комбинат им.50-летия СССР. - 4082287; заявл. 02.07.1987; опубл 07.11.1988.

107 Способ термической обработки чугунных двухслойных центробежно-литых прокатных валков: пат. 1801132 Рос. Федерация: МПК5 С 21 D 9/38 / Абра-менко В.И.-, Каракин Ю.М., Гончаров В.Н. и др.; заявитель и патентообладатель Череповецкий металлургический комбинат им.50-летия СССР. - 4937050; заявл. 20.05.1991: опубл. 07.03.1993.

108 Способ термической обработки чугунных двуслойных валков: пат. 2035517 Рос. Федерация: МПК6 С 21 D 9/38, С 21 D 5/00 / Вакула В.И., Осипов

Ю.А., Судаков Н.Г. и др.; заявитель и патентообладатель Череповецкий металлургический комбинат. - 93029492/02; заявл. 15.06.1993; опубл. 20.05.1995.

109 Способ изготовления комбинированных бандажей для калибровочных прокатных валков, обладающих повышенной износостойкостью калибра: пат. № 3-1353 Япония: МКИ4 С 21 D 9/38, В 27 В 21/00, В 22 D 13/02, В 22 D 19/16, С 22 С 37/08 / заявитель Кубота тэкко К.К. - № 57-103456; заявл. 15.06.82; опубл. 20.11.86.

110 Способ термической обработки чугунных прокатных валков: пат. 2000342 Рос. Федерация: МПК6 С 21 D 9/38, С 21 D 5/00 / Гончаров В.Н., Вакула

о

B.И., Абраменко В.И. и др.; заявитель и патентообладатель Череповецкий металлургический комбинат. - 93029492/02; заявл. 15.06.1993; опубл. 07.09.1993.

111 Дембовский, В. В. Компьютерные технологии в металлургии и литейном производстве: учебное пособие. Ч 1. / В. В. Дембовский - СПб.: СЗТУ, 2003.-145 с.

112 Турищев, В. Н. Моделирование литейных процессов: что выбрать? / В. Н. Турищев // САПР и графика. - 2005. - № 11. - С. 96 - 98.

113 Горелик, С.С. Рентгенографический и электроннооптический анализ /

C.С. Горелик, JI. Н. Расторгуев, Ю. А. Скаков. - М.: Металлургия, 1970. - 336 с.

114 Лев, Е.И. Карбидный анализ чугуна / Е.И. Лев. - Харьков: Металлургиз-дат, 1962. - 180 с.

115 Уманский, Я.С. Рентгенография металлов / Я.С. Уманский. - М.: Метал-лургиздат, 1960. -448 с.

116 Вдовин, К.Н. Влияние промышленного отпуска на химический состав фаз в белом комплексно легированном чугуне / К.Н. Вдовин, Д.А. Горленко, А.Н. Завалищин // Известия вузов. Черная металлургия. - 2013. - № 5. - С. 54-57.

117 Бобро, Ю.Г. Легированные чугуны / Ю.Г. Бобро. - М.: «Металлургия», 1976.-287 с.

118 Vdovin, K.N. Influence of industrial tempering on the composition of complex cast iron / K.N. Vdovin, D.A. Gorlenko, A.N. Zavalischin // Steel in Translation. -2013.-V. 43. - Pp. 288-290.

119 Вдовин, К.Н. Влияние режима отпуска на соотношение структурных составляющих в белом комплексно легированном чугуне / К.Н. Вдовин, Д.А. Гор-ленко, А.Н. Завалищин // Технология металлов. -2013.-№ 8.-С. 13-16.

120 Вдовин, К.Н. Влияние температуры отпуска на структурные составляющие в индефинитном чугуне / К.Н. Вдовин, Д.А. Горленко, А.Н. Завалищин // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования. - 2013. - № 71. -С. 298-301.

121 Горленко, Д.А. Влияние термической обработки на химический состав карбидов и основы в белом чугуне / Д.А. Горленко // Закономерности и тенденции развития науки в современном обществе: сборник статей Межд. науч.-практ. конф.: в 3 ч., (г. Уфа, 29-30 мар. 2013 г.). - Уфа: РИЦ БашГУ, 2013. - 4.1. -С. 102-105.

122 Вдовин, К.Н. Процессы, проходящие при нагреве индефинитного хромо-никелевого чугуна / К.Н. Вдовин, Д.А. Горленко, А.Н. Завалищин // Литейные процессы. - 2013. - № 12. - С. 80-87.

123 Vdovin, K.N. Structure changes of chromium-nickel indefinite cast irons in heating / K.N. Vdovin, D.A. Gorlenko, A.N. Zavalischin // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. - 2013. - № 5 (45). -С. 9-11.

124 Вдовин, К.Н. Влияние отпуска на свойства карбидной фазы в белом комплексно легированном чугуне / К.Н. Вдовин, Д.А. Горленко, А.Н. Завалищин и др. // Международный научно-исследовательский журнал. - 2014. - № 10 (29). - Ч. 2. -С. 14-16.

125 Вдовин, К.Н. Карбидные превращения при отпуске комплексно легированного белого чугуна / К.Н. Вдовин, Д.А. Горленко, А.Н. Завалищин // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2015. - № 3. - С. 3-7.

Приложение А - Графическое представление распределения температуры валка после заливки чугуна сердцевины

по сечению прокатного

а-кокиль; б - сердцевина; в - рабочий слой.

через 18 мннут

через 105 минут

чq)e^ 196 мннут

Соответствие цветовой гаммы температуре. °С

Приложение Б - Распределение химических элементов между основой, эвтектическими и вторичными карбидами

Мсталличсская

ослопа

Вторичные карбиды

Эвтектические карбиды

Электронное изображение 1

шшшшшшш

м

Приложение В - Акт об использовании в учебном процессе ФГБОУ ВПО «МГТУ» результатов диссертационной работы Горленко Дмитрия Александровича

УТВГ.РЖДШ)-Проректор по учебной работе

№

!>4>гбоу впо «мгту»

/

О.Л. Назарова "РИХ^. 2015

V

V

V«

об использовании в у чесном проиессе'ФГЪ'ОУ ВПО «Магнтогорскнй государственный технический университет им. Г.И Носова» рс?уг|ьтаюв диссертационной работы Гортенко Дмитрия Александровича

Результаты диссертационной работы Горбенко Д А «Исследование структуры и фазовых превращений в чугу не рабочего слоя центробежпо-литых валков при кристаллизации и термической обработке», выполненной на кафедре титей-ного произволе!ва и материаловедения ФГБО^ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им Г И Посовал, внедрены в учебный процесс по рекомендации методической комиссии института металлургии машиностроения и ма1ериалообрабогки

Материаты диссертационных исследовании включены в курсы секции, практические и лабораторные занятия по дисциплинам «Современные методы исследований материалов» д 1я студентов, обучающихся по направзению подготовки 150400 68 - Металлургия, профиль Металловедение и термическая обработка металлов п «Спецпатьные виды титья» дтя студентов, обучающихся по направлению подюговки 22 04 02.68 - Металлуртя. магистерская программа Литейное производство Так же теоретические материалы, освещенные в диссертационной работе, испотьзуются в рамках контрольных научно-исс 1едовательских работал и дипломного проектирования студентов.

Использование материалов диссертационной работы Горпенко Дмитрия Атександровпчл позволяет более полно и наглядно раскрыть студентам особенности прогекания фазовых превращений при кристалл и ишии и нагреве тегированных железоуглеродистых сплавов, в том числе подробно обьяснить на каком оборудовании и с помощью каких методов исследуются эти превращения.

Председате 1ь методической комиссии института металлургии, машиностроения и материа'тообработки

В Д. 1>игеев

Заведующий кафедрой питеГтното производства и материаловедения

К Н Вдовин