Способ литья чугунных прокатных валков

(19) Ц 1) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТВУ Н АВТОРСН о тли"с цельюств рака,енто ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Днепропетровский ордена Трудового 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 Р 15/02, 1964 1Высококачественный чугун для отливок, /Под ред. Н.Н.Александрова. М.: Машиностроение, 1982, с. 181-183. С 51)4 В 22 В 19/16 // С 22 С 37/00(54) (57) спОсОБ литья чугунных пРО КАТНЫХ ВАЛКОВ, включающий обработ чугуна в ковше редкоземельными зл ментами, заполнение расплавом чугу литейной формы до уровня, превышаю щего верхний край бочки валка, пол промывку высококремнистым расплаво чугуна, содержащим магний,ч а ю щ и й с я тем, что,повышения механических свой бочего и внутреннего слоев вал содержание редкоземельных элем в рабочем слое доводят до 0,10- 0,25 мас.Х, а полупромывку осущест вляют до получения во внутреннем слое валка остаточного содержания магния 0,01-0,02 мас.Е и редкоземельных элементов 0,05-0,15 мас.3Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке способ эв 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 н его структуре феррита, но и переходом грубодифференциронанного ("прореженного") перлита в тонкопластинчатый ("сорбитообразный"), Поньшение механических свойств белого чугуна (рабочего слоя), связанное с инверсией структурных составляющих аустенито-карбидной энтектики путем образования пластиночной эвтектики, имеет место только при содержании и чугуне РЗМ (например, церия) н количестве.0,10-0,2570. При дальнейшем увеличении содержания церия механические свойства чугуна начинают снижаться за счет образования в его структуре массивных выделений ("цериеного ледебурита"). Повышение механических свойств чугуна внутреннего слоя валка вызвано увеличением степени сфероидизации нключений граФита. При комплексном модифициронании 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 н металле, Оптимальные концентрации находятся в пределах 0,01-0,02 мас.Е магния и 0,05-0,15 мас.7 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 магния и РЗМ не обеспечивается получение графита шаровидной формы, а при более высокой вместо шаровидных нключений 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. металлаего количества модифицируют при1380 С комплексным модификаторомФСЗОРЗМЗО (ТУ 14-5-136-81). Для обеспечения во внутренней зоне валковсерого чугуна с шаровидным граФитом 10 высококремнистый (5-77 кремния) чугун для полупромывки модифицируют лигатурой ЖКМ (5-67. магния и 50-557кремния). Для обеспечения необходимого содержания кремния в ковше одновременно с ЖКМ помещают расчетноеколичестно Ферросилиция фС.-75; Дляформирования рабочего слоя валка сперлито-карбидной структурой (белыйслой) форму залинают низкокремнис тым (0,8-1,0 Е кремния) чугуном, модифицированным РЗМ и имеющим температуру 1300-1310 С. После затвердевания рабочего слоя осуществляют,операции нолупромынкип нысококремнис тым модифицированным магнием чугуном,при 1280-1310 С. При этом непосредственно н литейной форме осущест,вляется вторичное жидкое модифициро,ванне при смеыинании чугунов, модиЗ 0 Фнциронанным РЗМ (чугун для рабочего,слоя) и магнием (нысококремнистья чугун для полупромывки)Мехапические сноистна чугуна, полученного по известному и предлагаемоь 1 у способам литья н рабочем слое валкой,приведены в табл.1, а но внутреннем слое налкон - в табл,2.По данным табл.1 следует, чтоввод н чугун рабочего слоя валкаредкоземельных элементов н количестве 0,10 - 0,25 мас,7. обеспечиваетповышение предела прочности и ударной вязкости чугуна, а также уменьшает спад твердости по глубине этого слояИз данных табл.2 следует, что доведение н чугуне внутреннего слоявалка остаточного содержания магниядо 0,01-0,02 мас,7, и редкоземельныхэлементов до 0,05-0,15 мас.7 обеспечивает повышение его предела прочности при изгибе и ударной вязкости,% Ва- .рианВ Способлитьявалков расплаве чугуна, мас.% Твердость, НВ Ударная вяз 2 костькДж/мПредел прочности при изгибе, МПа Магний РЗМ 10 10 5 1 О Пред- лагаемый 1 7,94 4,22 1,27 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 свойстваСпо соб Варилитья вал- ант,ков В Содержание элементов, мас.% РЗМ Магнии Пределпрочностипри изгибе,МПа Ударнаявязкость,кДж/м Предлага мый 8,0,05 ИИПИ Заказ 2245/1 Тираж 757 Подписное роизв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна 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 18,0 27,5 395 390 355 370 7,5 8,0 265 225 365 380 8,0 8,5 270 230 14,81