Способ литья чугунных прокатных валков Советский патент 1986 года по МПК B22D19/16 C22C37/00 

Изобретение относится к металлургии., в частности к разработке способов получения чугунных прокатных валков . Цель изобретения - повьшение механических свойств рабочего и внутреннего слоев валка.

Повьшзение твердости в глубине рабочего слоя по мере повьшения концентрации РЗМ объясняется не только уменьшением, а затем и устранением в его структуре феррита, но и переходом грубодифференцированного (прореженного) перлита в,тонкопластинчатый (сорбитообразный). Повьшш- ние механических свойств белого чугуна (рабочего слоя), связанное с инверсией структурных составляющих аустенито-карбидной эвтектики путем образования пластиночной эвтектики, имеет место только при содерж-янии в чугуне РЗМ (например, церия) в ко личестве.0,10-0,25%. При дальнейшем увеличении содержания церия механические свойства чугуна начинают снижаться за счет образования в его структуре массивных выделений (це- риевого ледебурита). Повышение механических свойств чугуна внутреннего слоя валка вызвано увеличением степени сфероидизации включений графита. При комплексном модифицировании чугуна для серой зоны прокатных валков РЗМ и магнием фактор формы графитных включений молсет быть повышен только при обеспечении определенного остаточного содержания калс- дого из этих элементов в металле, Оптшчальные концентрации находятся в пределах 0,01-0,02 мас.% магния и 0,05-0,15 мас.% РЗМ. Они обеспечиваются при смешивании в процессе выполнения операции полупромывки ранее залитого в литейную форму модифицированного РЗМ чугуна (для получения белого слоя) с модифицированным магнием высококремнистым чугуном (для получения серого слоя) При более низких концентрациях маг- ння и РЗМ не обеспечивается получение графита шаровидной формы, а при более высокой вместо шаровидных вклчений образуются графитные включения аномальной формы.

П р и м е р. Чугун для двухслойных прокатных валков плавят в пламенной печи с кислой-футеровкой. После выпуска из печи 30% металла

его количества модифицируют при комплексным модификатором ФСЗОРЗМЗО (ТУ U-5-136-81). Для обеспечения во внутренней зоне валков серого чугуна с шаровидным графитом

йысококремнистый (5-7% кремния) чугун для полупромывки модифицируют лигатурой ЖКМ (5-6% магния и 50-55% кремния). Для обеспечения необходимого содержания кремния в ковше однозременно с ЛСКМ помещают расчетное количество ферросилиция ФС-75; Для формирования рабочего слоя валка с перлито-карбидной структурой (белый СоПой) форму заливают низкокремнистым (0,8-1,0% кремния) чугуном, модифицированным РЗМ и имеющим температуру 1300-1 . После затвердевания рабочего слоя осуществляют .операцию .полупромывки высококремнистым модифицированным магнием чугуном, при 1280-1 . При этом непосредственно в литейной форме осущест- ,вляется вторичное жидкое модифициро- ;Еание при смешивании чугунов, модифицированным РЗМ (чугун для рабочего . слоя) и магнием (высококремнистый чугун для полупромывки).

Механические свойства чугуна,полу- ченного по известному и предлагаемому способам литья в рабочем слое в.ал ков ,приведены в табл, 1 , а во внут- ремнем слое валков - в табл.2.

По данным та.бл, следует, что ввод S чугун рабочего слоя валка редкоземельных элементов в количестве 0,10 - 0,25 мас.% обеспечивает повышение предела прочности и ударпой }зязкости чугуна, а также уменьшает спад твердости по глубине этого слоя,. .

Из данны2 табл.2 следует, что доведение в чугуне внутреннего слоя

валка остаточного содержания магния до 0,01-0,02 мас.% и редкоземельных элементов до 0,05-0,15 мас.% обеспечивает повышение его предела прочности при изгибе и ударной вязкости.

Таблица Г

Таблица 2