Technologia produkcji wielkogabarytowych odlewów staliwnych przeznaczonych do zastosowań w ekstremalnych warunkach eksploatacji

Rosnący popyt na odlewy staliwne przeznaczone do zastosowań w temperaturach do minus 40oC skłonił Odlewnię Pioma Sp. z o.o. do podjęcia próby produkcji takich odlewów w oparciu o niskonakładową modyfi kację technologii wytapiania, odlewania oraz obróbki cieplnej odlewów. W pracy na podstawie wyników badań odlewów wytwarzanych ze staliwa w gatunku G18NiMoCr3-6 według stosowanej obecnie technologii, opracowano wytyczne do modyfi kacji technologii w zakresie zmiany składu chemicznego staliwa, sposobu wytapiania staliwa i obróbki cieplnej odlewów. Główne zmiany obejmowały wyeliminowanie ze składu staliwa dodatku tytanu oraz podwyższenie zawartości węgla i pierwiastków stopowych, zmianę sposobu odtleniania staliwa, wprowadzenie modyfikacji wtrąceń niemetalicznych za pomocą drutu rdzeniowego Ca-Si oraz zmieniono wybrane parametry obróbki cieplnej odlewów. Wykonana seria doświadczalnych wytopów staliwa w oparciu o zmodyfikowaną technologię wykazała, że w obecnych warunkach technicznych Odlewni możliwe jest spełnienie wymagań odbiorców, co do właściwości mechanicznych odlewów o grubości do 75 mm, w szczególności udarności równej co najmniej 42 J, dla próbki KV, w temperaturze minus 40°C. W celu spełnienia wymagań odbiorców dla odlewów o większych przekrojach, w oparciu o uzyskane wyniki badań czystości staliwa i właściwości mechanicznych opracowano zalecenia do innowacyjnej technologii rafinacji pozapiecowej ciekłego staliwa.

The growing demand for steel castings intended for applications at up to minus 40°C induced the Odlewnia Pioma Sp. z o.o. foundry to make an attempt to manufacture such castings based on a low-cost modification of technology for melting, casting and heat treatment of castings. In this paper, the guidelines for technology modifications with regard to the change in cast steel chemical composition, cast steel melting method and heat treatment of castings were developed based on results of investigations for castings manufactured from G18NiMoCr3-6 cast steel in accordance with the current technology. The main changes included the elimination of titanium additive from the cast steel composition and increase in the contents of carbon and alloying elements, a change in the cast steel deoxidation method, introduction of modifications to non-metallic inclusions by means of Ca-Si fl ux-cored wire, and selected casting heat treatment parameters were changed. The series of experimental cast steel melts manufactured using the modified technology have revealed that it is possible to meet the buyers’ requirements for mechanical properties of castings with thickness of up to 75 mm, in particular impact strength of at least 42 J, for KV sample at minus 40°C under the present technical conditions of the Foundry. To meet the buyers’ requirements for castings with higher cross-sections, the recommendations on innovative technology for secondary refining of liquid cast steel were developed based on obtained results of investigations of cast steel purity and mechanical properties.