Способ изготовления двухслойных прокатных валков

(д) 4 В 22 П 19/ ДОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Днепропетровский металлургический институт им. Л,И, Брежнева(56) Авторское свидетельство СССРУ 1227329, кл. В 22 Р 19/16, 1986.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДВУХСЛОЙНЫХПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ(57) Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам отливки из чугуна с шаровидным графитом двухслойных прокатных.801423274 А 1 валков. Цель изобретения - повышение механических свойств шеек прокатных валков, а также снижение брака по трещинам. Сущность изобретения заключается в том, что для приготовления металла полупромывки в чугун вводят чугунную стружку, кремнемагниевую лигатуру и ферросилиций в соотношении 1(1,4-1,8);(2,2-26) при их суммарном количестве 4,6-5,4 Х от массы обрабатываемого металла, доводя в нем содержание кремния до 2,5-3,57 Это позволяет повысить прочность чугуна шеек валков на 22- 252, ударную вязкость на 70-833, а также уменьшить брак литья по трещи-нам и снизить расход валков. 1 табл,1423274 Уменьшение общего количества добавок ниже 4,67. ведет к снижению в шейках валков содержания магния и кремния и уменьшает инокулирукиций эффект чугунной стружки, в результате чего уменьшаются степень сфероидизации графита и его механические свойства (таблица,М 7). При увеличении суммарного количества добавок более 5,47 в чугуне шеек валков заметно увеличивается содержание кремния, что приводит к ферритизации структуры и появлению силикокарбидов, в результате чего механические свойства чугуна шеек валков снижаются (таблица, У 10). Изобретение относится к литейномупроизводству, а именно к способамотливки из.чугуна сшаровидным графитом двухслойных прокатньп валков.Цель изобретения - повышение меха"нических свойств шеек прокатных валков, а также снижение брака по трещинам.Сущность изобретения заключается 10в том, что для приготовления металлапопупромывки в чугун вводят чугуннуюстружку, кремнемагниевую лигатуруи ферросилиций в соотношении 1:(1,41,8),:(2,2-2,6) при их суммарном коли" 15честве 4,6-5,4 Х от веса обрабатываемого металла, доводя в нем содержание кремния до 2,5-3,57.Имеется прямая зависимость степени сфероидальности и размеров графитных включений, а также характераструктуры металлической матрицы отсодержания кремния в металле, медленно затвердевающего в шейках валков.При увеличении содержания кремния 25от 4 до 87 степень графитизации практически не меняется, в то время какувеличиваются размеры и снижаетсястепень сфероидальности графита, ав металлической матрице возрастают 30азряженность и аномальность перлита,на границах перлитных участков появяется хрупкий силикоферрит. Поскольу кремний усиливает ликвидацию фосфоа, вытесняя его из твердого раство- уа, на междендритных границах появяется сплошная сетка хрупкой фосфидйой эвтектики, Такие изменения структуры являются причиной снижения механических свойств чугуна в шейках валков,Необходимая степень графитизациичугуна в шейках при более низкой концентрации кремния (2,5-3,57) обеспечивается при обработке в ковше промывного металла чугунной стружкой,которая вносит в расплав дополнительные центры графитизации. Посколькупри этом значительно снижается расходферросилиция, а следовательно и количестно тепла от экзотермической реакции его растворения, то снижаетсяиспарение магния, что повышает эффективность его использования для сфероИдизации графита и позволяет снизитьрасход дорогостоящей кремнемагниевойЛигатуры,При осуществлении предлагаемогоспособа получения металла для полупромывки обеспечивается размельчение, повышение количества и степени сфероидальности графитных включений, умень- шение степени анормальности перлита и исключается образование хрупкого силикоферрита. Поскольку при этом достигается уменьшение разницы содержания кремния в белом рабочем слое и серой серцевине валков, то обеспечивается снижение брака по трещинам, вызываемого большим различием доперлитной усадки и предусадочного расширения металла в указанных слоях отливки с различным содержанием кремния.В таблице приведены результаты сопоставительных испытаний предлагаемого способа отливки прокатных валков и известного способа.Как видно из таблицы, максимальные механические свойства чугуна шеек прокатных валков обеспечиваются при использовании предлагаемого способа при соблюдении следующих параметров; содержание кремния в чугуне полупромывки 2,5-3,57 (таблица, Ф 3-5), общее количество вводимых в металл полупромывки добавок 4,6-5,47 (таблица,У 8-9), соотношение между количеством стружки, лигатуры и ферросилиция в добавке 1:(1,4-1,8):(2,2- 2,6), (таблица В 12-13, 16-17).С уменьшением в чугуне полупромывки содержания кремния ниже 2,57 в шейках валков появляется цементит, что снижает механические характеристики чугуна шеек (таблица,Р 2), а его увеличение более 3,57, приводит к появлению в структуре силикоферрита и силикокарбидов, что снижает прочность и ударную вязкость чугуна (таблица, 9 6)1423274 Уменьшение в общей добавке доли кремнемагниевой лигатуры ниже оптимальных пределов снижает содержание магния в чугуне папупромывки, что приводит к ухудшению формы графита и уменьшению прочности и ударной вязкости чугуна шеек валков (таблица, 11 11), а при ее увеличении сверх заданных пределов в чугуне повышается содержание кремния и появляются силикоферрит и силикокарбиды в шейках валков (таблица, 8 14). Появление силикоферрита и силикокарбидов в чугуне шеек валков происходит также и при увеличении в общей добавке доли ферросилиция сверх заданных пределов, что негативно сказывается на механических характеристиках чугуна (таблица, 9 18), Уменьшение в общей добавке доли ферросилиция ниже оптимальных пределов снижает графитизирующий эффект добавки, в результате чего в структуре чугуна шеек валков появляется цементит и 176 39,5 695 6,0 59, О 148 822 50 2,3 67,0 850 5 О 50 3 2,5 72, 5 155 870 5,0 з,о 856 160 70,5 5,0 З,5 5 162 828 65,5 5,0 3,7 147 824 60,5 3,0 44 149 846 4,6 71,0 з,о 166 70,0 850 5,4 з,о 9 да 5,6 63,5 168 828 3,0 1 О 832 5;О 51 60,0 з,о 12 а 153 71 З,О 5,0 1344 72,0 158 870 50 3,0 60 61,0 8 ЗО 50 з,о 153 832 59,5 з,о 5,0 154 3,0 5,0 71,0 7 е З,о 156 5,0 73,0 з,о 18 5,0 828 625 157 ВНИИПИ Заказ 4471/14 Тираж 741Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Отливка валков по иеваствону способу, Отливка валкое ло пваллагаанону способу.11,62,4 1;1624 1 й 1,62,4 11,62,4 1,162,4 11,62,4 1162,4 11,62,4 1 1,Ьз 2,4 с 1224 1;1,412,4 11,82,4 1.,О:2,4 1 В 1,6 24 11,6 з 2,2 1 1,62,6 11,Ьз 2,8 механические свойства чугуна уменьшаются (таблица, У 15). Формула изобретения Способ изготовления двухслойныхпрокатных валков из чугуна с шаровидным графитом, включающий плавку и 1 О .модифицирование чугуна металлическиммагнием, заливку металла в литейнуюформу до уровня, превышающего верхний край части формы под бочку валка,выдержку до затвердевания рабочего 15 слоя и последующую полупромывкуе о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения механических свойствшеек прокатных валков, а также снижения брака по трещинам, в чугун полу 20 промывки вводнт чУгУннУю стРУжкУвкремнемагниевую лигатуру и ферросилиций в соотношении 1(1,4-1,8)1(2922,6) при их суммарном количестве 4,65,47, от массы обрабатываемого метал ла и содержании в нем кремния до 2,53, 57