Способ литья чугунных прокатных валков

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК. (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОВРЕТЕНИй И ОТКРЫТИЙ (21) 3723889/22-02 (22) 10.04.84 (46) 30.04.86. Бюл. У 16 (71) Днепропетровский ордена Трудоsore Красного Знамени металлургический институт им.Л.И.Брежнева (72) Г.Е.Белай, О.В.Пузырьков-Уваров, А.М.Бидаш, А.Н.Слюсарь и Н,С.Козаченко (53) 621.746.58:621.771.07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 214555, кл, В 22 D 15/02, 1964

Высококачественный чугун для отливок, /Под ред. Н.Н.Александрова. М.:

Машиностроение, 1982, с. 181-183. (g) 4 B 22 D 19/16 // С 22 С 37/00 (54)(57) спосоБ литья чугунных пРОКАТНЫХ ВАЛКОВ, включающий обработку чугуна в ковше редкоземельными элементами, заполнение расплавом чугуна литейной формы до уровня, превышаю"" щего верхний край бочки валка, полупромывку высококремнистым расплавом чугуна, содержащим магний, о т л и " чающий с я тем, что, с целью повышения механических свойств рабочего и внутреннего слоев валка, содержание редкоземельных элементов в рабочем слое доводят до 0,100,25 мас.Ж, а полупромывку осущест" вляют до получения во внутреннем слое валка остаточного содержания магния 0,01-0,02 мас.Ж и редкоземельных элементов 0,05-0,15 мас.Е.

1227329

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке способов получения чугунных прокатных валков.

Цель изобретения — повышение механических свойств рабочего и внутреннего слоев валка.

Повышение твердости в глубине рабочего слоя по мере повышения концентрации РЗМ объясняется не только уменьшением, а затем и устранением в

его структуре феррита, но и переходом грубодифференцированного ("прореженного") перлита в тонкопластинчатый ("сорбитообразный") . Повьш|ение механических свойств белого чугуна (рабочего слоя), связанное с инверсией структурных составляющих аустенито-карбидной эвтектики путем образования пластиночной эвтектики, имеет место только при содержании и чугуне РЗМ (например, церия) в количестве.0,10-0,257. При дальнейшем

4 увеличении содержания церия механические свойства чугуна начинают снижаться за счет образования в его структуре массивных выделений ("цериевого 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 может быть повышен только при обеспечении определенного остаточного содержания каж дого из этих элементов в металле.

Оптимальные концентрации находятся в пределах 0,01-0,02 мас. магния и 0,05-0 15 мас.7 РЗМ. Они обеспечиваются при смешивании в процессе выполнения операции "полупромывки" ранее залитого в литейную форму -loдифицированного РЗМ чугуна (для получения белого слоя) с модифицированным магнием высококремнистым чугуном (для получения серого слоя).

При более низких концентрациях магния и РЗМ не обеспечивается получение графита шаровидной формы, а при более высокой вместо шаровидных вклю— чений образуются графитные включения аномальной формы.

П р и и е р. Чугун для двухслойных прокатных валков плавят в пламенной печи с кислой футеровкой, После выпуска из печи 307. металла его количества модифицируют при !.380 С комплексным модификатором

ФСЗОРЗМЗО (?У 14-5-136-81). Для обеспечения во внутренней зоне валков серого чугуна с шаровидным графитом

1О кысококремнистый (5-7% кремния) чугун для полупромывки модифицируют лигатурой ЖКМ (5-67. магния и 50-557 кремния). Для обеспечения необходимого содержания кремния в ковше одновременно с ЖКМ помещают расчетное количество ферросилиция ФС-75; Для формирования рабочего слоя валка с псрлито-карбидной структурой (белый слой) форму заливают низкокремнис2о тым (0,8-1,07. кремния) чугуном, модифицированным РЗМ и имеющим температуру 1300-1310 С. После затвердевания рабочего слоя осуществляют,olерацию колупромывки высококремнис

2З тым модифицированным магнием чугуном, при 1280-1310 С. При этом непосред— ственно в литейной форме осущест,вляется вторичное жидкое модифициро— ,вание при смеыивании чугунов, модиgg фнцированным РЗМ (чугун для рабочего . слоя) и магнием (высококремнистья чуГ JJН ДЛЯ ПОЛjjIIPOMblBKH) °

Мехапические своиства чугуна, полученного по известному и предлагаемому способам литья в рабочем слое валкой,приведены в табл.1, а во внутреннем слое валков — в табл.2.

По данным табл.1 следует, что ввод в чугун рабочего слоя валка редкоземельных элементов в количестве 0,10 — 0,35 мас.7. обеспечивает повышение предела прочности и ударной вязкости чугуна, а также уменьшает спад твердости по глубине этого слоя,.

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

gg 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..1227329

Т а блица !

Содержание элементов в

Спа.д твердостии, Ж

Ва- . риан

Способ литья валков расплаве чугуна, мас.%

Твердость, НВ

Ударная вяз2

КОСТЬ, КДЖ/М

Предел прочности при изгибе, MIIa

Магний

РЗМ!

10

5 1О

Предлагаемый 1

7,94

4,22

l,27

15,09 вестный 6

0,040 0,01

0,032 0,04 345 360 7,7 8,0 230 190 1?,39

Таблица 2

Механические свойства

Вариант, Ф

Спо соб литья валков

Содержание элементов, мас.%

РЗМ

Магний

Предел прочности при изгибе,МПа

Ударная вязкость кДж/м

ПредлагаеMbIH! 0,04 0,005

38,0

680

2 0,05 0,010

45,0

760

52,0

64,0

37,5

Известный

6 0,02 0,04 695

7 0,015 0,05 690

39,5

39,0

Подпис ное

ВНИИПИ Заказ 2245/11 Тираж 757

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

0,090

0,100

0,175

0,250

0,270

Механические свойства чугуна по глубине рабочего слоя, мм

350 365 7,2 7,5 240 200 16,67

440 475 11,0 12,5, 315 290

550 570 13 5 21 0 355 340

610 675 18 О 27 5 395 390

355 370 7,5 8,0 265 225

365 380 8,0 8,5 270 230 14,81

3 0,10 0,015 795, 4 0,15 0,020 815

5 0,17 0,030 685