專利名稱：用于鋼的帶鑄造的方法和用于帶鑄造的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于鑄造(Gieiien)帶有多于15個(gè)重量百分比、尤其多于33個(gè)重量百分比的鉻含量的鋼的方法。
背景技術(shù)：
帶有高的鉻含量的耐高溫的且耐磨損的鋼以及含碳的合金迄今作為單件以不連續(xù)的砂型鑄造方法(Sandgussverfahren)來(lái)制造。鑄造產(chǎn)品那么直接在沒(méi)有附加的熱機(jī)械處理的情況下被機(jī)械加工。對(duì)于鋼的水平的帶鑄造，用于鑄造鋼的至今已知的方法始終從與離線軋制 (Offline-Walzung)或在線軋制anline-Walzung)相結(jié)合的接近最終尺寸的鑄造出發(fā)。 變形步驟或軋制步驟(Walzschritt)在此不僅具有減小厚度的目的，而且具有組織再形成 (GefUgeneubildimg)、即再結(jié)晶的目的。其涉及定位于制造鋼合金的熱寬帶的方法。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械特性，特別對(duì)于傳統(tǒng)的鋼，鑄造組織的轉(zhuǎn)變是強(qiáng)制必要的。在帶鑄造中，液態(tài)的鋼通過(guò)帶有相應(yīng)構(gòu)造的噴嘴的供給系統(tǒng)被交付到環(huán)繞的、從下面以水冷卻的傳送帶上。傳送帶由兩個(gè)導(dǎo)向輥驅(qū)動(dòng)和引導(dǎo)。施加到傳送帶上的熔融物還在主要冷卻的區(qū)域中完全固化。在固化之后，用于在線軋制的帶進(jìn)入軋機(jī)機(jī)架中。在在線軋制和進(jìn)一步的冷卻過(guò)程之后，帶被卷起。用于帶鑄造的這樣的鑄造方法從文件DE 198 52 275 Al中已知。還從文件WO 02/064288 Al中已知一種用于澆注(Vergie^en)且允許固化 (Erstarrenlassen)液態(tài)金屬及其分解(Zerteilung)的方法和裝置，其尤其設(shè)想用于鐵合金或NE金屬及其分解。在此，從液態(tài)的相通過(guò)應(yīng)用帶鑄造設(shè)備(Bandgie β anlage)來(lái)制造帶有可規(guī)定的厚度的無(wú)盡的帶。破碎裝置(Brechanlage)將其分解成塊，其中，在帶的表面中在鑄造和固化期間，壓印出規(guī)定斷裂點(diǎn)(Sollbruchstelle)的模型，其在帶破碎時(shí)確定產(chǎn)品件的預(yù)定的、最佳的尺寸。另一方面，所選擇的構(gòu)件(例如用于渦輪增壓器的軸套(Lagerhuelse))以不連續(xù)的鑄造方法(例如借助于以砂型鑄模(Sandgussform)的鑄造)來(lái)鑄造。因?yàn)閱蝹€(gè)構(gòu)件的機(jī)械后處理始終是必要，所以鑄件以略微過(guò)盈來(lái)鑄造且接著車削。必要時(shí)，另外的加工步驟、 如鉆孔是必要的。然而，不發(fā)生以再結(jié)晶或減小厚度為目的的熱軋制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在節(jié)省工藝步驟和能量的情況下制造特別的鋼合金，即比至今可能的方法更簡(jiǎn)單。根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于開(kāi)頭提及的類型的方法該目的由此實(shí)現(xiàn)，即鋼在水平的帶鑄造設(shè)備中來(lái)鑄造。通過(guò)應(yīng)用帶鑄造方法而實(shí)現(xiàn)以非常小的厚度(例如50mm或更小)連續(xù)地制造鋼
市ο
本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案從從屬權(quán)利要求中得出。本發(fā)明尤其適用于鑄造附加地具有多于1個(gè)重量百分比的碳成分的鋼。同樣，當(dāng)鋼附加地具有多于2個(gè)重量百分比的硅成分時(shí)，有利地應(yīng)用帶鑄造方法。可設(shè)置成，所鑄造的鋼帶(Mahlband)或者通過(guò)鑄造所產(chǎn)生的鑄造板 (Gussplatine)被切削、銑肖Ij、鉆孔或退火。本發(fā)明涉及用于執(zhí)行上面所闡述的方法的水平的帶鑄造設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明，帶鑄造設(shè)備特征在于，其包括熔煉爐(khmelzofen)、澆注桶 (Giesspfanne)和用于容納且用于冷卻從澆注桶流出的液態(tài)的鋼的傳送帶。因此，本發(fā)明目標(biāo)在于利用用于由例如高合金工具鋼制造構(gòu)件或使用件(Einsatzteil)的水平的帶鑄造設(shè)備，其尺寸與鑄造帶厚度在水平的帶鑄造中相符，以便以再結(jié)晶或減小厚度為目的的熱軋制不是必要的。毛坯可持續(xù)地鑄造，并且如在砂型鑄造中取消單個(gè)鑄模 (Einzelgie^ form)的制造。在帶鑄造設(shè)備的有利的改進(jìn)方案中設(shè)置成，傳送帶裝備有用于在鋼帶內(nèi)構(gòu)造鑄造板的凹部或裝備有用于在鋼帶內(nèi)構(gòu)造規(guī)定斷裂點(diǎn)的橫向伸延的突出部。帶鑄造設(shè)備可關(guān)聯(lián)有用于機(jī)械后處理借助于傳動(dòng)帶來(lái)鑄造的鑄造板的設(shè)備。其例如是用于精確確定鑄造板的寬度和長(zhǎng)度的切削加工裝置，鑄造板已經(jīng)在鑄造過(guò)程中獲得接近于其最終尺寸的尺寸。備選地，所鑄造的半成品借助于用于獲得所期望的最終尺寸的不同的機(jī)械方法來(lái)加工。有利地也可設(shè)置成，用于切割鑄造產(chǎn)品的分離或切削裝置在輸送方向上布置在傳送帶下游。


下面在實(shí)施例中詳細(xì)闡述本發(fā)明。其中圖la、b顯示了根據(jù)第一實(shí)施形式的用于帶鑄造的設(shè)備的示意性側(cè)視圖和俯視圖，圖2a、b顯示了用于鑄造鑄造板的傳送帶的側(cè)向的剖視圖和對(duì)傳送帶的俯視圖， 利用其并排鑄造帶有不同尺寸的鑄造板，以及圖3a_d作為時(shí)間的函數(shù)顯示了利用帶鑄造設(shè)備所鑄造的鑄件的溫度曲線。
具體實(shí)施例方式用于鑄造帶有多于15個(gè)重量百分比的鉻含量的鋼的帶鑄造設(shè)備1 (圖la、b)包括用于液態(tài)鋼的供給系統(tǒng)，其帶有爐2和用于儲(chǔ)存或大量生產(chǎn)(Konfektionieren) —定量的液態(tài)的鋼的漏斗(Timdish)或澆注桶3，鋼經(jīng)由排出噴嘴4被施加到帶有冷卻裝置6的無(wú)盡的、優(yōu)選地同樣由鋼構(gòu)成的傳送帶5上，其中，冷卻裝置6例如包括帶有冷卻液的盆13，傳送帶5在其下側(cè)上被引導(dǎo)穿過(guò)盆13。排出噴嘴4具有與在環(huán)繞的傳送帶5上待鑄造的鑄造板7的寬度相對(duì)應(yīng)的寬度。 傳送帶5經(jīng)由兩個(gè)相應(yīng)裝備有自己的驅(qū)動(dòng)件8、9的導(dǎo)向輥10、11來(lái)驅(qū)動(dòng)和引導(dǎo)。優(yōu)選地，在傳送帶5的兩個(gè)帶窄側(cè)處設(shè)置有其一起運(yùn)轉(zhuǎn)的成形(formgebend)的節(jié)段12，其彼此相疊或者彼此緊密相聯(lián)地布置，以便阻止液態(tài)的鋼的流出。節(jié)段12的間距通過(guò)傳送帶5的寬度來(lái)規(guī)定或者對(duì)應(yīng)于待鑄造的板7的所期望的寬度來(lái)調(diào)節(jié)。為了冷卻，傳送帶5與節(jié)段12 —起通過(guò)冷卻裝置6的容器13，冷卻裝置6此外還可包括用于冷卻板7的另外的裝置。例如，兩個(gè)導(dǎo)向輥10、11可相應(yīng)由冷卻液流過(guò)。在傳送帶5的在帶鑄造設(shè)備 1的上側(cè)上運(yùn)轉(zhuǎn)的帶區(qū)域下面，設(shè)備1還包括例如噴射冷卻裝置14，其從下側(cè)以冷卻液噴射傳送帶5。以該方式可鑄造板7，其長(zhǎng)度大約對(duì)應(yīng)于裝置1的長(zhǎng)度或者還超越其長(zhǎng)度。冷卻板7已經(jīng)具有通過(guò)在漏斗中液態(tài)的鋼的量的確定所產(chǎn)生的所期望的長(zhǎng)度，或者其借助于切削或破碎裝置15在離開(kāi)傳送帶5之后被分割并且輸送給半成品庫(kù)(HalbzeuglagerUe。從那里，為了進(jìn)一步的處理(例如銑削、鉆孔、退火或者進(jìn)一步的切削或者其它的切削加工方法)，其被繼續(xù)輸送至相應(yīng)的裝置和儀器。因?yàn)榘?已經(jīng)具有所期望的厚度，其不需要執(zhí)行作為熱機(jī)械處理工序的軋制過(guò)程。然而，必要時(shí)根據(jù)所期望的材料特性，也可在鑄造過(guò)程處 (就在其之后或者在冷卻鑄件之后)作為處理步驟設(shè)置有軋制工序。對(duì)帶鑄造設(shè)備的上面所描述的實(shí)施形式替代地，在另一帶鑄造設(shè)備18中傳送帶 17(圖加、幻具有大量凹部19，其尺寸接近于待在其中鑄造的鑄件的最終尺寸。凹部19僅相繼地或者根據(jù)傳送帶17的寬度附加地還并排地布置。在此，并排布置的凹部19的尺寸可具有不同的大小。對(duì)應(yīng)于并排裝設(shè)在傳送帶17上的凹部19的排的數(shù)目，還設(shè)置有多個(gè)帶有與此相匹配的寬度的排出噴嘴20。在離開(kāi)傳送帶17之后，在其中所鑄造的鑄件(如在圖Ib中所示)被輸送至半成品庫(kù)16。通過(guò)帶鑄造可制造不同厚度的鑄件；鑄造厚度通常在8與25mm之間，優(yōu)選地為 15mm。高合金材料的典型的應(yīng)用是軸套，其例如具有13mm(厚度)xl20mm(長(zhǎng)度)的尺寸并且通過(guò)切削加工從例如帶有15mm厚度和同一寬度的鑄件在車床上來(lái)制造，其中，中空柱體的形狀通過(guò)心部(Kern)的鏜孔來(lái)制造。所有的其它形狀也通過(guò)鑄件的表面材料的切削除去(Abtragen)來(lái)獲得。在另一實(shí)施例中，鑄件幾何尺寸為15mm(寬度)xl25mm(長(zhǎng)度)；由此通過(guò)機(jī)械的、 尤其切削的加工得到12. 7mm(寬度)xl20mm(長(zhǎng)度)的構(gòu)件幾何尺寸。除了鋼的鉻含量外，其優(yōu)選地還含有多于1個(gè)重量百分比的碳和/或多于2個(gè)重量百分比的硅。待利用帶鑄造設(shè)備1或18鑄造的鑄件的特性輪廓(Eigenschaftsprofil) 包括與良好的耐磨性相關(guān)聯(lián)的良好的耐高溫性。在大約IOOOMPa的抗拉強(qiáng)度下，洛氏硬度 (HRC)為 33 至 38。在根據(jù)本發(fā)明的操作方式中，方法典型地快速的冷卻具有對(duì)鑄件的組織的正面效果。顆粒大小被減小，并且由于受阻礙的擴(kuò)散，析出物(Ausscheidimg)(例如碳化物)細(xì)微分散地(feindispers)存在于基質(zhì)中。由此引起有利的機(jī)械特性。根據(jù)本發(fā)明，存在用于冷卻鑄件的溫度引導(dǎo)的不同的可能性(圖3a_d)。根據(jù)第一操作方式(圖3a)，鑄造產(chǎn)品的溫度首先在規(guī)定的時(shí)間上被保持并且然后以限定的冷卻率來(lái)冷卻(曲線21)。備選地，在更長(zhǎng)的時(shí)間段(在其期間溫度被保持)之后可跟隨有加熱階段(曲線22)。在該情況中，鑄件在更晚的時(shí)刻才被冷卻。根據(jù)第二方法，鑄造產(chǎn)品直接在鑄造之后被加熱到限定的溫度上(圖北)，并且然后在同樣確定的時(shí)間段上才以限定的冷卻率來(lái)冷卻。根據(jù)另一操作方式，鑄件直接通過(guò)淬火被快速冷卻(圖3c)并且接下來(lái)在時(shí)間上經(jīng)受所控制的溫度引導(dǎo)，只要其通過(guò)淬火過(guò)程還沒(méi)有呈現(xiàn)環(huán)境溫度。
根據(jù)另一操作方式(圖3d)，鑄件以變換的冷卻速度被冷卻到環(huán)境溫度。附圖標(biāo)記清單1帶鑄造設(shè)備2 爐3澆注桶4排出噴嘴5傳送帶6冷卻裝置7鑄造板8 驅(qū)動(dòng)9 驅(qū)動(dòng)10導(dǎo)向輥11導(dǎo)向輥12 節(jié)段13 容器14噴射冷卻裝置15切削或破碎裝置16半成品庫(kù)17傳送帶18帶鑄造設(shè)備19 凹部20排出噴嘴21 曲線22 曲線
權(quán)利要求
1.一種用于鑄造帶有多于15個(gè)重量百分比、尤其多于33個(gè)重量百分比的鉻含量的鋼的方法，其特征在于，所述鋼在水平的帶鑄造設(shè)備(1，18)中被鑄造。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，帶有多于1個(gè)重量百分比的碳成分的鋼被鑄造。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，帶有多于2個(gè)重量百分比的硅成分的鋼被鑄造。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所鑄造的鋼帶或者通過(guò)鑄造所產(chǎn)生的鑄造板(7，19)被切削、銑削、鉆孔或退火。
5.一種用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法的水平的帶鑄造設(shè)備，其特征在于，所述帶鑄造設(shè)備包括熔煉爐O)、澆注桶(3)和用于容納且用于冷卻從所述澆注桶 (3)流出的液態(tài)的鋼的傳送帶(5，17)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶鑄造設(shè)備，其特征在于，所述傳送帶(7，17)裝備有用于在鋼帶內(nèi)構(gòu)造鑄造板(7，19)的凹部或裝備有用于在鋼帶內(nèi)構(gòu)造規(guī)定斷裂點(diǎn)的橫向伸延的突出部。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6中任一項(xiàng)所述的帶鑄造設(shè)備，其特征在于，存在用于確定所述鑄造板(7，19)的寬度和長(zhǎng)度的切削加工裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的帶鑄造設(shè)備，其特征在于，用于切割所述鋼帶的分離或切削裝置(1 在輸送方向上布置在所述傳送帶( 下游。
全文摘要
一種用于鑄造帶有多于15個(gè)重量百分比的鉻含量的鋼的方法特征在于，鋼在水平的帶鑄造設(shè)備(1)中被鑄造。該帶鑄造設(shè)備包括熔煉爐(2)、澆注桶(3)和用于容納且用于冷卻從澆注桶(3)流出的液態(tài)的鋼帶的傳送帶(5)。
文檔編號(hào)B22D5/04GK102574201SQ201080045133
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年10月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月2日
發(fā)明者C·格爾肯斯, D·羅森塔爾, J·萬(wàn)斯, J·施呂特, J·鮑施 申請(qǐng)人:Sms西馬格股份公司