DE2415044A1

DE2415044A1 - Verbundmaentel grossen formats und grosser dicke

Info

Publication number: DE2415044A1
Application number: DE2415044A
Authority: DE
Inventors: Kenzi Maruta; Tsunemi Tsuji; Atsushi Yamada
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1973-03-30
Filing date: 1974-03-28
Publication date: 1974-10-24
Also published as: DE2415044C2; GB1450303A; CA994507A; JPS49123158A; JPS5613539B2; US3881878A; BR7402473D0; AU462312B2; AU6713074A

Description

Patentanwälte

Dipl.-inq. R. Π Ε £ T Z sen.'

Ur.-Sng. ?ϊ. 15 - *■ ' *- J^r- Z 4 I 5 U 4

München 22, Siümiscrrstr. 10

8l-22.422P(22.425H)

28. März 1974

HITACHIMETALS, LTD., Tokio (Japan)

Verbundmäntel großen Formats und großer Dicke

Die Erfindung bezieht sich auf Verbundmäntel großen Formats und großer Dicke, die sich zur Verwendung bei horizontalen Walzen und vertikalen Walzen des Zusammenbautyps für ein Universalwalzwerk zur Herstellung von H-förmigen Trägern eignen, bei welchem Typ auf der Welle als Kern Mäntel großen Formats mit einer relativ zum Durchmesser geringen Breite montiert werden.

Walzen des zusammengesetzten Typs wurden schon in weitem Umfang verwendet, da sich die Kernwelle wiederverwenden läßt, in-

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dem man einen Mantel durch einen anderen ersetzt, und die Walzen des zusammengesetzten Typs von niedrigen .Walzkosten sind, so daß man sie wirtschaftlicher als Walzen des einstückigen Typs einsetzen kann. Bisher war es üblich, Mäntel aus Gußstahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt und einer Shore-Härtezahl von unter 50 für Walzen des zusammengesetzten Typs eines Uriiversalwalzwerks zur Erzeugung von H-förmigen Trägern zu verwenden. Mit solchen Mänteln sind einige Nachteile verbunden. Es tritt ein Verschleiß an der seitlichen Oberfläche jedes solchen Mantels auf, es entstehen Schrammen am Flansch durch Aufprallen, und der Mantel vermag nicht, einen Druck auszuhalten, der darauf durch Umbiegen des zu walzenden Metalls oder aus anderen Gründen einwirkt.

Andererseits ist mit dem Fortschritt der Walztechnik und dem Anstieg des Wirkungsgrades beim Durchführen des Walzens in den letzten Jahren ein wachsend großer Bedarf an solchen Mänteln aufgetreten, die zur Verwendung bei Walzen eines Universalwalzwerks zur Herstellung von H-förmigen Trägern folgende Eigenschaften haben sollen:

(1) Die Mäntel sollen zäh und frei von Bruchmöglichkeiten sein;

(2) die Mäntel sollen gegenüber Verschleiß sehr widerstandsfähig sein und keine Oberflächenrauhigkeit zeigen;

(3) die Mäntel sollen beim Erhitzen sehr beständig gegenüber Rißbildung sein; und

(4) die Mängel sollen tiefhärtend oder von nur geringem inneren

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Härteabfall sein, wenn der Durchmesserbereich für den wirkungsvollen Einsatz groß ist.

Man traf jedoch beim Herstellen von Mänteln großer Dicke mit all den erwähnten Eigenschaften aus einem einzelnen Material auf Schwierigkeiten. Besonders war es unmöglich, solche Mäntel durch Gießen in eine Form herzustellen, da das Material von niedriger Festigkeit war.

Um dieses Problem zu überwinden, wurden bereits Verfahren entwickelt, Mäntel des zusammengesetzten oder Verbundtyps herzustellen, wobei jeder Mantel eine äußere und eine innere Schicht gleicher Dicke aus unterschiedlichen Werkstoffen aufoveist. Im einzelnen sollen derartige Mängel aus einer leistungsfähigen Oberflächen- oder Außenschicht aus einer Hochhärtel egierung oder Legierung mit hohem Kohlenstoffgehalt, die sehr beständig gegenüber Verschleiß, Auftreten von Oberflächenrauhigkeit und Rißbildung beim Erhitzen sowie stark tiefhärtend ist, und einer inneren Schicht aus einem weichen und duktilen Werkstoff niedriger Härte bestehen, die so zäh ist, daß sie nicht versagt, wenn sie während der Herstellung einer Schrumpfverbindungsspannung ausgesetzt wird oder wenn Walz- und Wärmebeanspruchungen auf den Mantel im Betrieb gleichzeitig einwirken, und die eine verringerte innere Restspannung aufweist.

Die bekannten Verbundmäntel wurden bisher durch Gießen zweier Arten von Metallen unter Verwendung einer festen Form, die mit einer Trennwand aus einer Stahlplatte versehen ist (DT-PS 1 937 974), oder

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in der Weise hergestellt, daß man zunächst eine Metallschmelze für die äußere Schicht in die Form goß und den inneren Teil der eingegossenen Metallschmelze durch eine andere Metallschmelze für die innere Schicht ersetzte, nachdem die äußere Schicht bis zu einer bestimmten Entfernung von der Oberfläche erstarrt war. Das erstere Verfahren kann den Nachteil aufweisen, daß die äußere Schicht und die innere Schicht manchmal nicht geeignet miteinander verschweißen, wobei eine Wärmehaube nur eine geringe Wirkung zeigt, da die äußere und die innere Schicht durch die Trennwand getrennt sind, und die Entgasung der eingegossenen Metallschme lzen nicht ausreichend erzielt wird. Das letztere Verfahren hat insofern Nachteile, als die Metallschmelzen für die innere und die äußere Schicht zur gegenseitigen starken Vermischung neigen, so daß es unmöglich ist, den Arbeitsgang unter stabilen Verhältnissen durchzuführen, weil sich Schwierigkeiten bei der Steuerung der Dicke beider Schichten und der Menge der Metallschmelze für jede der Schichten ergeben. Daher hat sich insbesondere das letztere Verfahren praktisch nicht durchsetzen können.

Ein Rohr geringer Dicke, das zweischichtig ausgebildet und aus einem Eisen- oder Nichteisenwerkstoff zusammengesetzt wird, läßt sich ohne weiteres durch Schleuder- oder Zentrifugalguß herstellen, und die beiden Schichten bilden v/ohldefinierte konzentrische kreisringförmige Zonen, da ein solches Rohr nur eine geringe Dicke aufweist und die äußere sowie die innere Schicht schnell erstarren. Da dieses Rohr keiner zu hohen mechanischen oder thermischen Belastung ausgesetzt wird, wie es bei Walzen der Fall ist, tritt bei der Herstellung eines solchen Rohres geringer Dicke kein ernstliches technisches Problem auf.

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Wenn jedoch Verbundmäntel großen Formats und großer Dicke, die einen Außendurchmesser von über 900 mm aufweisen und bei denen das Verhältnis der Dicke T zum Durchmesser D, d. h. T/D über 0,20 ist, durch Zentrifugalguß zur Verwendung in einem Walzwerk hergestellt werden sollen, trifft man auf erhebliche Schwierigkeiten, da die Mantel die oben erwähnten Eigenschaften haben sollen.

Die Probleme, die beim Herstellen solcher zusammengesetzter Mäntel durch Zentrifugalguß gelöst werden müssen, sind folgende:

(a) Es dauert eine lange Zeit, bis sowohl die äußere als auch die innere Schicht erstarrt sind, und es treten leicht Unterschiede in der Erstarrungsgeschwindigkeit der Metallschmelzen von Bereich zu Bereich auf, wodurch es schwierig wird, einen Verbundmantel mit konzentrischen kreisringförmigen Schichten zu erzeugen, deren jede aus einem homogenen Werkstoff besteht und die durch eine zylinderförmige Grenzschicht getrennt sind. Die äußere und die innere Schicht vermischen sich entweder zu sehr untereinander, so daß keine wohldefinierte äußere bzw. innere Schicht gebildet wird, oder die äußere und die innere Schicht verschweißen nur ungenügend miteinander.

(b) Es ist schwierig, die Restspannung gering zu halten, die an der Innenseite der Grenzschicht existiert, durch die die Metalle für die äußere und die innere Schicht von einer Schicht zur anderen vordringen, so daß es erschwert ist, eine befriedigende Grenzschicht ohne Fehler durch den gesamten Mantel hindurch zu bilden.

(c) Ein Mantel, bei dem die Dicken der äußeren Schicht und der

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inneren Schicht nicht richtig eingestellt sind, versagt möglicherweise während der Herstellung oder im Betrieb- ·

(d) Die Erstarrungsgeschwindigkeit der Metallschmelzen ist gering , und es tritt leicht eine nachteilige Segregation in der äußeren und der inneren Schicht auf.

Daher war die Herstellung von Verbundmänteln hoher Härte mit großem Format und großer Dicke durch Zentrifugalguß äußerst schwierig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ideal großformatige und sehr dicke Verbundmäntel mit bestimmten Eigenschaften und der Eignung zur Verwendung bei Walzen des zusammengesetzten Typs zur Herstellung von H-Stahlteilen zur Verfügung zu stellen, die sich durch Zentrifugalguß herstellen lassen, ohne daß die genannten Nachteile dabei auftreten.

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, sind für Walzen eines Universalwalzwerks zum Herstellen von H-förmigen Profilschienen geeignete Verbundmäntel großen Formats und großer Dicke, die durch Zentrifugalguß hergestellt sind und einen Außendurchmesser von über 900 mm aufweisen, mit dem Kennzeichen, daß jeder Verbundmantel eine Außenschicht aus Hochkohlenstoffgußlegierungsstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 1,6 bis 2,2 Gew.-% und einer Shore-Härtezahl über 55 und eine Innenschicht aus Hochkohlenstoffgußstahl mit einer Shore-Härtezahl von 35 bis 42 aufweist und daß in der Innenschicht eine Kristallisation von Kugelgraphit erzeugt ist.

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Vorzugsweise liegt bei diesen Verbundmänteln gemäß der Erfindung das Verhältnis der Dicke der Außenschicht zu der Dicke der Innenschicht in einem Bereich von 0,5 bis 2,6.

Vorteilhaft liegt das Verhältnis der Gesamtdicke der beiden Mantelschichten zum Außendurchmesser des Verbundmantels in einem Bereich von 0,2 bis 0,4.

Die Erfindung gibt also großformatige und sehr dicke zusammengesetzte Mantel mit Eignung zur Verwendung bei Walzen eines Universalwalzwerks zur Herstellung von M-förmigen Trägern und mit einer im Verhältnis zum Durchmesser geringen Breite an. Die Mäntel haben jeweils einen Außendurchmesser von über 900 mm und weisen eine Außenschicht aus Hochkohlenstoffgußlegierungsstahl mit einem Kohlenstoffgehalt im Bereich von 1,6 bis 2,2 Gew.-% und einer Shore-Härtezahl von über 55 und eine innere Schicht aus Gußstahl hohen Kohlenstoffgehalts mit einer Shore-Härtezahl im Bereich von 35 bis 42 auf, wobei in dieser inneren Schicht eine Kristallisation von Graphit stattgefunden hat. Die äußere und die innere Schicht werden beide durch Zentrifugalguß in der Weise hergestellt, daß das Verhältnis der Dicke der äußeren Schicht zu der der inneren Schicht im Bereich von 0,5 bis 2,6 liegt.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert; darin zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Verbundmantels gemäß der Erfindung ;

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Fig. 2 eine Vertikalschnittansicht des Verbundmantels nach Fig. 1; und

Fig. 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Härteverlaufs von der Manteloberfläche aus nach innen.

Die Erfindung soll nun anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Fig. 1 zeigt den Aufbau eines Verbundmantels großer Dicke, der sich zur Verwendung bei einer horizontalen Walze großer Dicke und geringer Breite des Zusammensetzungstyps eignet, die bei einem Universalwalzwerk zur Herstellung von H-förmigen Trägern oder Profilschienen verwendet wird. Der Mantel umfaßt eine äußere Schicht 1 großer Dicke aus einem Hochkohlenstofflegierungsstahl, eine innere Schicht 2 aus zähem Hochkohlenstoffgußstahl, in dem eine Kristallisation von Graphit stattgefunden hat und der eine niedrige Shore-Härtezahl aufweist, sowie eine Grenzschicht 3, die aus einer Mischung der Werkstoffe für die äußere und die innere Schicht 1 bzw. 2 besteht. Man erkennt außerdem eine Schrumpfverbindungsoberfläche an der Innenseite der inneren Schicht 2.

Verbundmäntel großen Formats und großer Dicke mit einem Durchmesser von über 900 mm, bei denen das Verhältnis der Dicke T zum Außendurchmesser D, d. h. T/D im Bereich von 0,20 und 0,40 liegt, werden folgendermaßen hergestellt: Eine bestimmte Menge geschmolzenen LegierungsStahls mit hohem Kohlenstoffgehalt wird in eine metallische Form zum Schleuder- oder Zentrifugalguß einge-

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gössen, die mit hoher Drehzahl auf einer Horizontalzentrifugalgußvorrichtung rotiert, um die äußere Schicht 1 zu bilden, die nach Fertigstellung des Gusses eine Shore-Härtezahl von über 55 und einen Kohlenstoffgehalt im Bereich von 1,6 bis 2,2% haben soll. Unmittelbar bevor die innere Oberfläche der Schmelze für die äußere Schicht 1 nach Verstreichen einer bestimmten Zeit völlig erstarrt, wird eine bestimmte Menge geschmolzenen Hochkohlenstoffgußstahls für die innere Schicht 2, worin sich nach der Erstarrung eine Graphitkristallisation hervorrufen läßt, in die Form derart eingegossen, daß das Verhältnis der Dicke 11 der äußeren Schicht 1 zur Dicke 12 der inneren Schicht 2, d. h. tl/t2 im Bereich von 0,50 und 2,6 und die Shore-Härtezahl der inneren Schicht 2 nach Fertigstellung des Gusses im Bereich von 35 bis 42 liegen. So finden eine vom metallurgischen Gesichtspunkt aus erwünschte Vermischung und ein Verschmelzen der beiden Arten von Metallschmelzen in der Grenzschicht 3 zwischen der äußeren Schicht 1 und der inneren Schicht 2 statt, ohne daß eine zu große Diffusion der Metalle auftritt, so daß der hergestellte Verbundmantel im fertigen Gußzustand keine Risse aufweist. Nachdem das Gußstück oder der Verbundmantel völlig erstarrt ist, unterbricht man die Rotation der Form und beendet so den Gußvorgang.

Der Grund, weshalb der Durchmesser der Mäntel gemäß der Erfindung auf über 900 mm und das Verhältnis der Dicke T zum äußeren Durchmesser D, d. h. T/D vorzugsweise auf einen Bereich von 0,20 bis 0,40 begrenzt sind, ist folgender: Die Erfindung bezweckt die Bereitstellung von großformatigen und sehr dicken Verbundmänteln mit einem Außendurchmesser von über 900 mm. Im Fall von Mänteln

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geringer Dicke, bei denen das Verhältnis T/D unter 0,20 liegt, tritt praktisch kein zu überwindendes Problem auf, da die Abkühlung der Mäntel relativ schnell vor sich geht. Daher ist die Untergrenze des Verhältnisses T/D auf 0,20 festgesetzt. Wenn andererseits das Verhältnis T/D über 0,40 ist, hat das Gußstück eine ungewöhnlich große Dicke und wird deshalb allgemein nicht mehr als Mantel bezeichnet. Daneben erfordert es hierbei eine äußerst lange Zeit, um eine völlige Erstarrung und Abkühlung der Metalle zu erreichen, so daß es unabhängig davon, wie die Dicken der äußeren und der inneren Schicht gesteuert warden unmöglich ist, Verbundmäntel durch Zentrifugalguß zu erzeugen, die die erwähnten Erfordernisse erfüllen.

Der Kohlenstoffgehalt des Leg ierungs Stahls für die äußere Schicht 1 ist erfindungsgemäß auf einen Bereich von 1,6 bis 2,2 Gew.-% beschränkt, da bei einem 2,2 % übersteigenden Kohlenstoffgehalt der Werkstoff spröde ist und eine Oberflächenrißbildung aufzutreten neigt, wenn der Mantel einer Wärmebehandlung ausgesetzt wird, und da im Falle eines Kohlenstoffgehalts unter 1,6 Gew.-% ein Warmwalzen Verschleiß und Anfressen der Mäntel verursacht.

Das Verhältnis der Dicke 11 der äußeren Schicht 1 zur Dicke der inneren Schicht 2, d. h. tl/t2 der Mäntel, wird erfindungsgemäß vorzugsweise auf einen Bereich von 0,50 bis 2,6 aus dem folgenden Grund beschränkt: Damit die Grenzschicht 3 in einem vollkommenen Zustand zur gegenseitigen Verbindung der Außenschicht 1 und der Innenschicht 2 durch Verschmelzen der beiden Metalle ist, soll ein

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Teil der Innenoberfläche der äußeren Schicht 1 nach der Erstarrung durch Eingießen der Schmelze für die innere Schicht 2 wieder aufschmelzen und dann erneut erstarren. Hierzu ist es erforderlich, daß die Menge der Schmelze für die innere Schicht 2 so groß ist, daß das Verhältnis tl/t2 nicht über 2,6 liegt, damit die Schmelze für die innere Schicht eine Wärmekapazität hat, die im Verhältnis zum Volumen der äußeren Schicht 1 hoch ist, so daß ein Teil (mit einer Dicke zwischen etwa 15 und 20 mm) an der inneren Oberfläche der äußeren Schicht unmittelbar vor der Vollendung der Erstarrung wieder aufgeschmolzen werden kann. Wenn das Verhältnis tl/t2 unter 0,5 liegt, ist die Dicke der äußeren Schicht 1 im Vergleich mit der Dicke der inneren Schicht 2 äußerst gering. In diesem Fall ist die Wärmekapazität der Schmelze für die innere Schicht 2 im Verhältnis zum Volumen der äußeren Schicht 1 übermäßig hoch, so daß die Innenseite der äußeren Schicht 1 zu leicht bzw. zu weit wieder aufschmilzt und diffundiert, als daß man die äußere Schicht 1 mit einer bestimmten Dicke erzeugen und die Grenzschicht 3 in der Form eines von Exzentrizitäten freien Kreiszylinders bilden könnte.

Auch im Zusammenhang mit dem Verhältnis tl/t2 ergeben sich also Schwierigkeiten bei der Erzeugung eines Gußstücks, bei dem die äußere Schicht eine gewünschte Dicke aufweist und die äußere sowie die innere Schicht durch eine Grenzschicht getrennt sind, die wirklich kreisringförmig und nicht exzentrisch ausgebildet ist.

Der Grund, weshalb die Shore-Härtezahl der äußeren Schicht über 55 sein soll, ist der, daß die Mäntel ausreichend hart sein müs-

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sen, um verschleißbeständig und widerstandsfähig gegenüber dem Entstehen von Oberflächenrauhigkeit zu sein. Wenn die Shore-Härtezahl der inneren Schicht 2 über 42 ist, werden die Mantel übermäßig spröde, so daß Möglichkeiten des Versagens während der Herstellung und im Betrieb entstehen. Wenn die Shore-Härtezahl der inneren Schicht unter 35 ist, dann fehlt der Schrumpfverbindungsoberfläche des Mantels die ausreichende Steifigkeit nach Fertigstellung der Schrumpfverbindung und des Zusammenbaus, so daß sich Probleme des Schlupfes und Lösens des Mantels vom tragenden Kernzylinder ergeben. Um dieses Problem auszuschalten, ist daher die Shore-Härtezahl der inneren Schicht 2 auf den Bereich von 35 bis 42 beschränkt, wobei außerdem in der inneren Schicht 2 die Neigung zur Kristallisation von Kugelgraphit vorliegt. Es sei bemerkt, daß die Härte der inneren Schicht 2 eng mit dem Bereich des Verhältnisses tl/t2 von 0,5 bis 2,6 zusammenhängt und daß die Shore-Härtezahl der inneren Schicht 2 vorzugsweise in der Nähe von 35 liegt, bei der der Stahl eine hohe Zähigkeit aufweist und in ihm ohne weiteres eine Kristallisation von Kugelgraphitform stattfindet.

Fig. 3 veranschaulicht den Eindringverlauf der Härte bei einem Verbundmantel gemäß der Erfindung. Sie zeigt, daß, da die äußere Schicht stark tiefhärtend ist, die von der äußeren Schicht auf die innere Schicht einwirkende Restzugspannung sehr groß wird, wenn die Dicke der äußeren Schicht mit der Shore-Härtezahl von über 55 so groß ist, daß das Verhältnis tl/t2 des Verbundmantels über 2,6 liegt. Dies steigert die Möglichkeiten von Brüchen.

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Ein nach obigen Erläuterungen hergestellter und die gestellten Anforderungen erfüllender Verbundmantel wird, wenn als notwendig betrachtet, einer Homogenisierung und Sphäroidisierung unterworfen. Dann wird er zu Mänteln kleineren Formats, d. h. geringerer Breite unterteilt, die einer Wärmebehandlung, z.B. Abschrecken und Tempern unterworfen werden, um die Endprodukte, d. h. die endgültigen Verbundmäntel zu erhalten, deren Verhältnis tl/t2 in einem Bereich von 0,5 bis 2,6 liegt.

Die fertigen Verbundmäntel werden durch Schrumpfverbindung fest auf Wellen als zylindrischen Kernen montiert. So vollendet man die Herstellung einer Walze mit Verbundmantel großen Formats und großer Dicke.

Beispiel

Die Tabelle 1 zeigt die chemische Zusammensetzung der Metalle, die zur Herstellung eines Verbundmantels für eine horizontale Vorkaliberwalze verwendet wurden, die einen Außendurchmesser von 1390 mm, einen Innendurchmesser von 650 mm und eine Gesamtlänge von 1600 mm aufwies und bei der die benötigte Dicke der Außenschicht über 245 mm lag.

Tabelle 1

Chemische Zusammensetzung (%) __

C Si Mn P S Ni Cr Mo

Äußere Schicht 2,07 0,78 0,81 0,020 0,003 2,32 0,94 0,89

Innere Schicht 1,45 1,56 0,77 0,018 0,005 0,42 0,23 0,15

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12 200 kg Schmelze für die äußere Schicht von 1450 C wurden in eine metallische Form gegossen, die auf einer horizontalen Zentrifugalgußvorrichtung zur Herstellung großformatiger Mängel mit 120 G rotierte. Nach Verstreichen einer bestimmten Zeit und unmittelbar vor Abschluß der Erstarrung der Innenoberfläche der Schmelze für die äußere Schicht wurden weiter 3500 kg Schmelze für die innere Schicht von 1500 C in die metallische Form eingegossen. Die Rotation der Form wurde unterbrochen, als die Erstarrung der beiden Schmelzen in etwa 5 Stunden abgeschlossen war.

Die äußere Schicht hatte eine besonders große Dicke und bestand aus Hochkohlenstofflegierungsstahl, der spröde ist, wenn er nach Herstellung durch Gießen in eine Form nicht einer gewissen Nachbehandlung unterworfen wird. Deshalb wurde das Gußstück unter Halten auf einer Temperatur über 600 C aus der metallischen Form entfernt und einem Homogenisieren sowie einem Sphäroidisieren unterworfen. Danach wurde das Gußstück durch Abdrehen in kleinere Teile unterteilt, wobei jedes Teilstück eine erforderliche Breite aufwies. Nachdem jeder Mantel einer Grobbearbeitung unterzogen war, wurde er abgeschreckt und getempert. Dann wurde jeder Mantel weiterbearbeitet, bis er die genau bestimmten Abmessungen aufwies, und schließlich durch Schrumpfverbindung auf einer Welle montiert.

Die Ergebnisse einer Überprüfung, die durchgeführt wurde, indem man die gesamte Oberfläche färbte und Überschallrißerfassungsverfahren anwandte, zeigen, daß die so hergestellten Mäntel von Rissen frei sind. Die Shore-Härtezahl der Oberfläche der Mäntel lag

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zwischen 60 und 61, während die Shore-Härtezahl der Innenoberfläche zwischen 38 und 41 lag. Die hochgradige Tiefenhärtung der Mäntel war so, wie durch Fig. 3 veranschaulicht ist. Man stellt fest, daß trotz der Tatsache, daß die Mäntel'von großem Format und großer Dicke sind, die Verringerung der Härte innerhalb der äußeren Schicht sehr gering ist und die äußere Schicht und die innere Schicht getrennte, durch eine klare Grenzschicht abgesetzte Schi chten bilden. Die Mäntel hatten jeweils eine äußere Schicht von 250 mm Dicke, während die Gesamtdicke jedes Mantels 350 mm ausmachte. Schwankungen der Dicke der äußeren Schicht waren geringer als 6 mm. Das Verhältnis T/D war 0,25, und das Verhältnis tl/t2 war 2,5, d. h. Werte, die in den vorbestimmten Bereichen liegen.

	Schicht	Tabelle	2	Duktilität	Charby-Schlagt
	Schicht	Zugfestigkeit	«)	(kg-m/cm )
	. (kg/mm )	0,3	0,2
Äußere	63	3,2	1,2
Innere	80

Horizontalwalzen zur Herstellung von H-förmigen Trägern unter Einsatz der Verbundmäntel gemäß der Erfindung erwiesen sich als geeignet zur Herstellung von H~förmigen Trägern von 1980 t durch Walzen in einem Stich im Vergleich mit H-förmigen Trägern von nur 1000 t, die sich durch Walzen in einem Stich mit herkömmlichen Walzen einer Shore-Härtezahl unter 50 herstellen ließen.

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Das Ausmaß des an der Seitenwand verursachten Verschleißes war für einen Walzenstich zwischen 0,15 und 0,20 mm und lag somit niedriger als das Ausmaß des an den bekannten Walzen hervorgerufenen Verschleißes, das 0,4 mm betrug.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die Erfindung Verbundmäntel großen Formats und großer.Dicke zur Verfügung stellt, die die Anforderungen hinsichtlich des Materials, der Härte und der Dicke der äußeren Schicht erfüllen und die frei von Gußrissen, dauerhaft und von ausgezeichnetem Betriebsverhalten sind- Bei den Verbundmänteln gemäß der Erfindung treten keine Bruchgefahren auf, und sie können eine etwa doppelt so hohe Betriebslebensdauer wie die der bekannten Mäntel erreichen. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbundmäntel ist außerdem sehr wirtschaftlich, da die zur Herstellung der Walzen erforderlichen Materialkosten niedrig sind.

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Claims

Patentansprüche

( 1. yFür Walzen eines Universalwalzwerks zum Herstellen von H-förmigen Profilschienen geeignete Verbundmäntel großen Formats und großer Dicke, die durch Zentrifugalguß hergestellt sind und einen Außendurchmesser von über 900 mm aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verbundmantel eine Außenschicht

(1) aus Hochkohlenstoffgußlegierungsstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 1,6 bis 2,2 Gew.-% und einer Shore-Härtezahl über 55 und eine Innenschicht (2) aus Hochkohlenstoffgußstahl mit einer Shore-Härtezahl von 35 bis 42 aufweist und daß in der Innenschicht

(2) eine Kristallisation von Kugelgraphit erzeugt ist.
2. Verbundmäntel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Dicke (ti) der Außenschicht (l) zu der Dicke (t2) der Innenschicht (2) in einem Bereich von 0,5 bis 2,6 liegt.
3. Verbundmäntel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Gesamtdicke (T) der beiden Mantelschichten (l, 2) zum Außendurchmesser (D) des Verbundmantels in einem Bereich von 0,2 bis 0,4 liegt.
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