11 Número de publicación: Int. Cl. 7 : C21C 1/ Agente: Lehmann Novo, María Isabel

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1 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 Número de publicación: Int. Cl. 7 : C21C 1/08 C21C 1/ C22C 37/00 B21B 27/00 12 TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA T3 86 Número de solicitud: Fecha de presentación: Número de presentación de la solicitud: Fecha de publicación de la solicitud: Título: Rodillo de temple superficial indefinido de hierro colado producido mediante la adicción de niobio. Prioridad: US Titular/es: AKERS INTERNATIONAL AB. Styckebruk 6 Akers, SE 4 Fecha de publicación de la mención BOPI: Inventor/es: Nylen, Bo Tommy Kage y Adams, Thomas P. 4 Fecha de la publicación del folleto de la patente: Agente: Lehmann Novo, María Isabel ES T3 Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, Madrid

2 ES T3 DESCRIPCIÓN Rodillo de temple superficial indefinido de hierro colado producido mediante la adicción de niobio. Antecedentes de la invención Campo de la invención La invención se refiere a un procedimiento para la producción de un rodillo templado superficialmente que presenta propiedades superficiales que son muy deseables para su utilización en la laminación en caliente de acero. Más particularmente, la invención se refiere al descubrimiento de que la introducción de niobio en una composición de fundición de un rodillo templado superficialmente produce valores de dureza superficial que no se podían alcanzar anteriormente sin interferir con el equilibrio entre la formación de carburo y la dispersión de grafito libre que es necesario para dichas composiciones de fundición. Antecedentes de la invención En la laminación en caliente continua de una banda de acero, una pieza de acero que se mueve continuamente (la banda) se hace pasar a través de un laminador que consiste usualmente en varios bastidores de rodillos dispuestos en una línea recta (en tándem). La banda se enfría a medida que pasa a través del laminador, de tal modo que cada bastidor sucesivo se encuentra a una temperatura inferior a la del bastidor precedente. Típicamente, cuando la banda llega a los rodillos de los últimos pocos bastidores de laminación, existe una tendencia de la banda a soldarse o fusionarse con los rodillos a través de los cuales pasa debido a la inferior temperatura del rodillo. El resultado de dicha soldadura puede ser una demolición catastrófica de los bastidores del laminador y de las estructuras circundantes, sin mencionar la grave amenaza a los trabajadores en la zona. Resulta evidente, por consiguiente, que la selección del grado apropiado del rodillo que se ha de utilizar en los últimos bastidores de los laminadores del tipo de tándem es importante. El problema de la selección de los rodillos se complica por el hecho de que las condiciones del laminador varían ampliamente, pero en general los rodillos de acabado en un laminador en caliente en tándem deberán presentar una superficie externa que sea densa y dura, y proporcionar sin embargo un rozamiento suficientemente bajo en las zonas que entran en contacto con la pieza. Desde los tempranos días de la fabricación de acero, los rodillos de los laminadores se han colado en una manera para asegurar que el hierro líquido sobre la superficie externa del rodillo se enfríe para producir la estructura y las propiedades deseadas. Una técnica para conseguir dicho enfriamiento rápido consiste en insertar anillos o segmentos metálicos, denominados chills en el molde, cerca de la superficie que se ha de poner en contacto con el hierro fundido. La producción de las envolturas del rodillo templado superficialmente consiste típicamente en un procedimiento de dos etapas, en el que se forma una envoltura externa que posee las cualidades anteriormente mencionadas para su utilización en un laminador, seguido de la formación de un núcleo interior constituido por un material que proporciona una resistencia mecánica adicional al rodillo templado superficialmente, tal como hierro colado. La envoltura externa se forma mediante una colada ya sea estática o giratoria, tal como es bien conocido en la industria, un ejemplo de la cual es la patente de los EE.UU. Nº concedida a Nawata et al. La mayoría de los tempranos rodillos templados superficialmente se colaron utilizando un hierro de bajo contenido en silicio aleado con níquel y cromo y templado superficialmente a un régimen muy alto para suprimir la formación de grafito, que se pensó que era perjudicial para el rodillo debido a la blandura conferida a la aleación por el grafito. La superficie externa templada es muy dura y, cuando se fractura, presentan una cara de fractura de color blanco en cierta distancia por debajo de la superficie (conocida como zona de temple superficial), lo cual significa que se ha suprimido la formación de grafito libre en dicha zona mediante el enfriamiento rápido. La zona de fundición blanca se denomina a veces hierro colado blanco, a diferencia del hierro que contiene grafito que presenta una cara de fractura de color gris, conocido como fundición gris. En los años 19, se descubrió que la introducción de grafito finamente dispersado en la zona de fundición blanca reducía sustancialmente la rotura del rodillo a pesar de proporcionar una envoltura externa más blanda. La región del grafito finamente dispersado en la aleación se denomina moteada. La presencia de grafito en la envoltura externa mejora considerablemente la capacidad del rodillo para soportar los choques térmicos asociados con la banda de acero de laminación en caliente, reduce el rozamiento entre el rodillo y la banda, con lo cual se reduce el esfuerzo aplicado sobre la banda, y reduce considerablemente el potencial de fusión de la banda al rodillo. Como resultado de ello, los rodillos templados superficialmente de hierro colado blanco fueron sustituidos en gran medida por un rodillo caracterizado por grafito finamente dispersado cerca de la superficie externa del rodillo y por la falta de una zona templada superficial definida. Dicho rodillo ha llegado a ser conocido como rodillo de temple superficial indefinido (o un rodillo de grano ). Aunque los rodillos de temple superficial indefinido mejoran significativamente la durabilidad del rodillo en comparación con los rodillos templados superficialmente de fundición blanca, la presencia de grafito proporciona un rodillo más blando que presenta una resistencia al desgaste inferior y una vida utilizable más corta entre rectificaciones que los rodillos más altamente aleados, en los mismos bastidores de acabado. Se han realizado considerables esfuerzos en todo el mundo para desarrollar rodillos que no se suelden a la banda de acero que se está laminando y que presenten una 2

3 ES T mejor resistencia a la abrasión que los rodillos de temple superficial indefinido. Un primer enfoque de los esfuerzos consiste en la utilización de carburos metálicos para aumentar la dureza y la resistencia a la abrasión de una aleación de hierro, tal como es conocido en la técnica; sin embargo, un aumento de la cantidad de carburos produce generalmente una reducción correspondiente de la cantidad de grafito en la aleación. Se han realizado numerosos intentos para desarrollar aleaciones que contengan combinaciones potentes de fuertes elementos formadores de carburos, tales como las utilizadas en aceros para herramientas, para reemplazar a las composiciones de rodillos de temple superficial indefinido. Sin embargo, se ha comprobado asimismo que dichos rodillos de aleación con alto contenido de carburo y bajo contenido de grafito son inadecuados para aplicaciones de rodillos templados superficialmente, debido a la tendencia a soldarse al material que se está laminando y a iniciar fisuras por presión, de manera muy similar a los rodillos templados superficialmente de hierro colado blanco. Por carecer de una alternativa superior, se han mantenido los rodillos de temple superficial indefinido en los últimos bastidores de acabado de muchos de los modernos laminadores de bandas calientes de alta velocidad y la utilización de potentes elementos formadores de carburos ha estado limitada a adiciones relativamente pequeñas, usualmente de molibdeno, para composiciones de rodillos de temple superficial indefinido para modificar la estructura matriz o adiciones sumamente pequeñas de magnesio para controlar la forma del grafito. El documento EP-A da a conocer una fundición de hierro para una envoltura de rodillo templado superficialmente, que presenta una composición de acuerdo con la invención y comprende opcionalmente de 0,1 a 2,0% de niobio, no mencionándose, sin embargo, el contenido de grafito libre. Una característica esencial de los rodillos de temple superficial indefinido consiste en el equilibrio crítico entre los elementos de la aleación tales como carbono, níquel y silicio que activan la formación de grafito y elementos formadores de carburos, tales como cromo. La formación de una aleación que contiene el equilibro apropiado de grafito y carburos requiere una selección sumamente cuidadosa de la materia prima de fusión, condiciones de fusión estrechamente controladas, un control rígido de la composición y de las técnicas de inoculación para obtener el tipo y la distribución de grafito requeridos. Esta correlación ha inhibido la utilización de elementos formadores de carburo más potentes, que desvían en gran medida el equilibrio de grafito/carburo a favor de la formación de carburo y hacen a la aleación inadecuada para su utilización en aplicaciones de rodillos de temple superficial indefinido. De este modo, durante más de cuatro décadas se ha inhibido la utilización de potentes aleaciones formadoras de carburo por la abrumadora necesidad de mantener grafito libre en la estructura templada superficialmente de este tipo de rodillo. Muchas otras aplicaciones requieren las características incorporadas en los rodillos de temple superficial indefinido, tales como en laminadores de chapas, laminadores endurecedores de chapas, bandas estrechas, rodillos reforzadores de los de trabajo, laminadores de perfiles para laminar pletinas, laminadores Steckel y una diversidad de laminadores endurecedores de chapas en frío. En todas estas aplicaciones, las presentes ventajas de este tipo de rodillo se aumentarían en gran medida mediante una mejora de su resistencia a la abrasión. Sumario de la invención La invención se define en cualquiera de las reivindicaciones 1, 7 y 9, siendo establecidas características opcionales de la misma en las reivindicaciones dependientes. Se da a conocer una composición de aleación para rodillos de temple superficial indefinido que contiene por lo menos 3,3% en peso de carbono (expresándose todos los porcentajes en la presente memoria en peso de la aleación, a menos que se indique otra cosa) de la aleación y el carbono está presente en forma de grafito libre en una cantidad que varia de 2 a 7%, con preferencia de 3 a 6%, del carbono total. La composición incluye adicionalmente niobio, que varía de 1,0 a 6,0% y está presente esencialmente en forma de partículas discretas de carburo de niobio en la aleación. Un procedimiento para la producción de una envoltura de rodillo templado superficialmente formada a partir de la aleación de acuerdo con la invención incluye las etapas de (i) proporcionar una composición de aleación de hierro fundida, (ii) ajustar la composición añadiendo niobio en una cantidad suficiente para producir una carga fundida (iii) que contiene de 1,0 a 6,0% de niobio basado en el peso total de dicha carga fundida, que proporciona una cantidad estequiométrica de exceso de carbono para formar carburo de niobio y grafito libre al enfriarse y (iv) colar la carga fundida para formar la envoltura del rodillo templado superficialmente. El procedimiento de la presente invención puede ser útil para formar un rodillo de temple superficial indefinido que contiene cantidades importantes de carburos de otro elemento que forma carburos que presentan bajas solubilidades de carburo cerca del punto eutéctico de la aleación de hierro, mientras que mantiene una cantidad de grafito libre suficiente en la aleación para producir una aleación que presenta las propiedades requeridas para aplicaciones en rodillos templados superficialmente. La composición de rodillos de temple indefinido con niobio aumenta considerablemente la resistencia a la abrasión del tipo de rodillo de temple indefinido sin reducir su resistencia a soldarse a la banda o su resistencia a la iniciación de fisuras bajo una carga de choque, manteniendo un equilibrio entre las cantidades de grafito libre y de carburos en la zona templada superficialmente durante la solidificación eutéctica. De acuerdo con la presente invención, la utilización de niobio permite la adición de una cantidad relativamente grande de un fuerte elemento formador de carburo a una aleación de rodillo que mantendrá su estructura templada esencial parcialmente grafitada. Una consideración de los coeficientes de reparto de otras aleaciones que forman carburos a altas temperaturas sugiere que el tántalo podría ser también adecuado. Por el contrario, se podría esperar que el vanadio, el wolframio, el titanio, el molibdeno y el cromo perturben en gran medida el equilibrio de grafito-carburos 3

4 ES T3 durante la solidificación eutéctica y que no sean adecuados para aplicaciones de rodillos templados superficialmente. Por lo tanto, la presente invención proporciona una composición de rodillos de temple superficial indefinido que resuelve los problemas asociados con la técnica anterior. Estos y otros detalles, objetos y ventajas de la invención resultarán evidentes a medida que se desarrolla la siguiente descripción detallada de la presente realización preferida de la misma. Descripción detallada de las realizaciones preferidas 1 Tal como se utiliza en la presente memoria, la expresión composición de rodillo de temple superficial indefinido significará una aleación basada en hierro destinada a su utilización en la colada de la envoltura de un rodillo de laminador y que presenta generalmente la siguiente composición: TABLA 1 Composiciones conocidas de rodillos de temple superficial indefinido y rodillos formados a partir de las mismas Constituyente Porcentaje en peso (% en peso) (basado en el peso total de la aleación) Carbono 2, - 3,6 Níquel 4,2-4,6 2 Molibdeno 0,3-0, Cromo 1, - 2,0 Silicio 0,7-1,2 Manganeso 0,7-1,0 Fósforo < 0,07 3 Azufre < 0,08 Hierro e impurezas Resto Las aleaciones de esta composición son bien conocidas en la técnica y producirán un balance o equilibrio apropiado entre los formadores de carburo y los formadores de grafito a la temperatura de solidificación eutéctica que se encuentra en el intervalo de 1.1ºC a 1.ºC. La aleación resultante contiene aproximadamente de a 38% del carbono total en forma de carburos, aproximadamente de 2 a 7% del carbono total en forma de grafito y el carbono restante está aleado con el hierro en la matriz de la aleación. Las aleaciones que contienen grafito presente en cantidades mayores que 7% del carbono total son generalmente demasiado blandas para ser empleadas como envoltura externa del rodillo del laminador, mientras que las aleaciones que contienen menos de 2% de grafito libre no son adecuadas para ser desplegadas como envoltura exterior de rodillos templados superficialmente debido a que no son suficientemente resistentes al choque térmico y no tienen una cantidad de grafito suficiente para evitar de manera fiable la soldadura de la pieza al rodillo. La aleación producida a partir de composiciones de rodillos de temple superficial indefinido presentan un valor de dureza que varía de aproximadamente 70 a 82 Shore C en el intervalo de la cantidad de carbono utilizado en la aleación. Se añade Ni a la composición de rodillos de temple superficial indefinido para activar la formación de grafito libre en la aleación; sin embargo, un exceso de Ni tenderá a desestabilizar la estructura de la aleación. El Mo es importante en la formación de la estructura de la matriz y para controlar el tamaño de los carburos formados en la colada, pero el Mo es también un potente elemento formador de carburo, y por lo tanto se debe controlar el Mo para minimizar cantidades en exceso de Mo que cambiarán el equilibrio de grafito/carburo casi completamente a favor de la formación de carburo. El Cr es también un elemento formador de carburo, pero no desviará el equilibrio de grafito/carburo tan fuertemente a favor de la formación de carburo como los potentes elementos formadores de carburo, tales como V, si se mantiene un equilibrio con los elementos activadores de grafito. El Si y el Mn son agentes de desoxidación que contribuyen a la formación de grafito y al mantenimiento del carácter de la colada, pero presentarán un efecto negativo sobre la resistencia a la fisuración de la aleación, si están presentes en cantidades superiores. El P y el S están generalmente presentes como contaminantes en la aleación y su cantidad deberá minimizarse a un grado práctico en la aleación, tal como en una proporción inferior a 0,07% y 0,08%, respectivamente. La persona práctica experta apreciará que se pueden realizar cambios mínimos en los intervalos de los elementos y asimismo una sustitución de elementos con una actividad comparable a la composición de rodillos de temple superficial indefinido, mientras que se mantienen 4

5 ES T3 las propiedades deseadas características de las composiciones de temple superficial indefinido que contiene de 2 a 7% del carbono total en forma de grafito libre en la aleación. Aunque se pueden producir rodillos de temple superficial indefinido dentro de los intervalos anteriormente mencionados, la composición y las propiedades resultantes del rodillo templado superficialmente se pueden controlar más fácilmente y son más deseables si los intervalos de composiciones están limitados a los que se muestran en la Tabla 2, dando como resultado una aleación que contiene de 3 a 6% del carbono total en forma de grafito libre. TABLA 2 Composiciones preferidas de rodillos de temple superficial indefinido y rodillos formados a partir de las mismas 1 Constituyente Porcentaje en peso Carbono 3,3-3,4 Níquel 4,3-4,6 2 Molibdeno 0,3-0, Cromo 1,6-1,8 Silicio 0,7-0,9 Manganeso 0,7-0,9 Fósforo < 0,07 Azufre < 0,08 Hierro e impurezas Resto La adición de niobio En el intervalo de temperaturas del punto eutéctico de las composiciones fundidas de rodillos de temple superficial indefinido, el carburo de niobio presenta una solubilidad muy baja. Los solicitantes han descubierto que añadiendo niobio a la aleación fundida y enfriando la aleación fundida anteriormente mencionada, la temperatura de solidificación eutéctica a un régimen no superior a aproximadamente 1ºC/s, casi todo el niobio precipitará en forma de partículas discretas de carburo de niobio y el carburo de niobio sólido no afecta ni al comportamiento químico de la aleación fundida restante ni a la formación de otros precipitados al efectuar el enfriamiento de la aleación fundida restante a la temperatura eutéctica. Adicionalmente, debido a que las partículas de carburo de niobio sólidas son sumamente duras (dureza Vickers por encima de 2.000), la presencia de los carburos en la aleación aumenta sustancialmente la resistencia a la aleación. El carburo de niobio es particularmente eficaz para aumentar la dureza y la resistencia a la abrasión de la aleación debido a que las partículas presentan una densidad de aproximadamente 7,8 g/cm 3 que es muy próxima a la del hierro; por consiguiente, las partículas de carburo se distribuirán uniformemente por toda la matriz de la aleación y no flotarán ni se sedimentarán cuando se forma la envoltura exterior mediante colada ya sea estática o giratoria. La distribución uniforme del carburo de niobio en el interior de la envoltura es especialmente importante debido a que la envoltura externa puede soportar cierto número de rectificaciones para alisar la superficie sin una degradación de las características físicas de la envoltura. El niobio se puede añadir a la aleación en un amplio intervalo de composiciones de rodillos de temple superficial indefinido, tal como se muestra a continuación: TABLA 3 Composiciones de rodillos de temple superficial indefinido que contienen niobio y rodillos formados a partir de las mismas Constituyente Porcentaje en peso Carbono 3,3 4,0 Niobio 1,0-6,0 6 Níquel 4,2-4,6

6 ES T3 TABLA 3 (continuación) Constituyente Porcentaje en peso Molibdeno 0,3-0, Cromo 1, - 2,0 Silicio 0,7-1,2 Manganeso 0,7-1,0 1 Fósforo < 0,07 Azufre < 0,08 Hierro e impurezas Resto Otra consecuencia de este descubrimiento consiste en que el delicado equilibrio en casos anteriores entre el grafito y los carburos se puede manipular ahora utilizando niobio para alcanzar un amplio intervalo de relaciones de grafito y carburos. Generalmente, la manipulación de la relación de grafito a carburos se puede realizar probablemente utilizando cualesquiera otros elementos formadores de carburo que presentan bajas solubilidades de carburo en una composición fundida de aleación de rodillos de temple superficial indefinido, por encima de la temperatura eutéctica. Por ejemplo, elementos que presentan propiedades similares a las del niobio, tales como el tántalo, pueden formar también carburos que presentan una baja solubilidad en composiciones fundidas de rodillos de temple superficial indefinido y podrían funcionar probablemente de una manera similar a la del niobio. Preparación de la aleación Se pueden preparar composiciones de rodillos de temple superficial indefinido con carburo de niobio de una manera similar a los procedimientos que se utilizan típicamente para preparar composiciones de rodillos de temple superficial indefinido. El niobio se puede añadir a la aleación antes o después de que la aleación se haya fundido y en cualquier forma, tal como en forma de niobio metal, ferro-niobio o carburo de niobio, que no cambiará la composición global de la aleación fuera de los intervalos prescritos. La formación de carburo de niobio requiere que se proporcione una cantidad estequiométrica de carbono en exceso para producir el carburo de niobio, mientras que se mantienen los niveles de carbono deseados en la composición de rodillos con temple superficial indefinido. Con preferencia, el niobio y el carbono se añaden en forma de carburo de niobio que se disolverá en la aleación fundida y a continuación precipitará al efectuar el enfriamiento de la aleación fundida. Se puede utilizar asimismo ferro-niobio; sin embargo, se debe añadir también un exceso de carbono, y los intervalos de composiciones de los otros elementos de la aleación deben tener en cuenta la adición de hierro con el niobio. El niobio metal no es tan deseable como el carburo de niobio o el ferro-niobio, debido a la alta temperatura de fusión del metal. La preparación de la aleación requiere calentar una carga de metal que presenta un intervalo de composición global requerido para los rodillos de temple superficial indefinido, anteriormente indicado, y que incluye una cantidad de niobio y de carbono para formar la cantidad deseada de carburo de niobio a una temperatura de aproximadamente 1.1ºC a 1.ºC en un horno de inducción durante aproximadamente a minutos o hasta que un análisis del metal fundido indique que la aleación fundida se encuentra dentro de las especificaciones. En cuyo momento, la aleación fundida se enfría a un régimen de aproximadamente 1ºC/s hasta que esencialmente todo el carburo de niobio ha precipitado a partir de la aleación fundida y el enfriamiento se continúa a un régimen de aproximadamente 0,2ºC/s hasta que se alcanza el punto eutéctico y tiene lugar la solidificación de la aleación restante. En la preparación de las aleaciones que contienen niobio, se encontró que con un intervalo preferido de composiciones de aleaciones que se muestran en la Tabla 4, éstas se producían más fácilmente de acuerdo con el procedimiento anteriormente mencionado y dio como resultado una aleación que contenía de 3 a 6% del carbono total en forma de grafito libre. 6 6

7 ES T3 TABLA 4 Composiciones preferidas de rodillos de temple superficial indefinido que contienen niobio y rodillos formados a partir de las mismas Constituyente Porcentaje en peso Carbono 3,3-3,7 Niobio 1,0-3,0 Níquel 4,3-4,6 1 Molibdeno 0,3-0, Cromo 1,6-1,8 Silicio 0,7-0,9 Manganeso 0,7-0,9 Fósforo < 0,07 2 Azufre < 0,08 Hierro e impurezas Resto Ejemplos Se preparó una aleación de hierro colado de la manera anteriormente mencionada que presentó el siguiente intervalo de composiciones: Carbono 3,3-3,4% Níquel 4, - 4,6% Cromo 1,9-2,0% Molibdeno 0,4-0,% Silicio 0,7-0,8% Manganeso 0,9-1,0% Fósforo 0,03-0,04% Azufre 0,0-0,06% La aleación resultante presentó una dureza de 80 (Shore C). Utilizando esta aleación como composición de base de rodillos de temple superficial indefinido, se coló cierto número de aleaciones de carburo de niobio añadiendo cantidades crecientes de ferro-niobio a la aleación sin compensar el carbono consumido en la precipitación de carburo de niobio ni el hierro adicional introducido. Las aleaciones se ensayaron para determinar la dureza, cuyos resultados se muestran en la Tabla, en comparación con la aleación de base (aleación 0). Se incluyen asimismo en la tabla la cantidad calculada de carbono que permaneció en el sólido eutéctico teniendo en cuenta el consumo de carbono por el niobio y la adición de hierro con el niobio, suponiendo que todo el niobio precipitó en forma de carburo de niobio y utilizando el promedio de los intervalos observados para cada elemento. 6 7

8 ES T3 TABLA Dureza de la fundición aleada en función del contenido de niobio 1 Muestra de aleación % de Niobio Dureza % Carbono que permanece Número (Shore C) en la matriz Aleación * 0 0,0 80 3,3 * 1 0, 83 3,27 2 1, ,13 3 3, ,79 4 4, ,71, ,3 6, ,4 * Fuera de la invención Como se muestra en la Tabla, la adición de incluso una pequeña cantidad (0,%) da como resultado una mejora importante de la dureza. Sin embargo, cuando se aumenta la cantidad de niobio sin compensar el consumo de carbono, la dureza del material se reduce sustancialmente como ocurre con las muestras 4, y 6. El importante efecto de la reducción del contenido de carbono de la aleación restante es indicativa del delicado equilibrio que se busca conseguir en las composiciones de rodillos de temple superficial indefinida. La adición de aproximadamente 6% de niobio da como resultado una aleación que presenta una dureza de únicamente 76 Shore C, que es inferior a la de la aleación de base, pero que se compara favorablemente con una aleación que contiene únicamente 2,4% de carbono en la matriz sin carburo de niobio presente en la aleación. En general, la adición de niobio aumenta la dureza de la aleación en aproximadamente 3 Shore C, y lo que es más importante, produce un aumento significativo de la resistencia a la abrasión de la composición de rodillos de temple superficial indefinido, mientras que mantiene la cantidad necesaria de grafito libre en la aleación para que funcione como un rodillo templado superficialmente. Los datos de la Tabla muestran que se consigue una dureza máxima cuando el contenido de niobio varía de 0, a 1,47% en peso y el contenido de carbono varía de 3,27 a 3,13% en peso de la aleación total. Un ensayo adicional indica que el contenido de niobio varía con preferencia de 1,0 a 3% en peso, con la mayor preferencia 1,%, cuando el contenido de carbono varía de 3,3 a 3,4% en peso. Además, se prepararon varios rodillos templados superficialmente a partir de las aleaciones anteriormente mencionadas que presentaban dimensiones de aproximadamente un diámetro de 76, cm y una longitud de 177,8 cm. Un rodillo templado superficialmente compuesto por la aleación que contenía niobio se colocó en el último bastidor de un laminador y se ensayó para su comparación con un rodillo de temple superficial indefinido de la técnica anterior, cuyos resultados se muestran en la siguiente Tabla 6: TABLA 6 Ensayos de desgaste de rodillos de temple superficial indefinido Tipo de Número de Toneladas métricas de acero laminado Milímetros de desgaste rodillo pasadas en por milímetro de desgaste debido por pasada en el laminador a la laminación y la rectificación el laminador Aleación ,71 que contiene niobio Técnica ,0 6 Tal como se muestra en la Tabla 6, los rodillos de temple superficial indefinido con carburo de niobio aumentan considerablemente la expectativa de vida en aproximadamente 4% en comparación con los rodillos templados superficialmente sobre la base de las toneladas métricas de acero laminado por milímetro de desgaste debido a la laminación del acero y a la rectificación del rodillo entre pasadas de las bandas en el laminador. Además de aumentar el periodo de tiempo entre paradas del laminador con el fin de volver a rectificar el rodillo templado superficialmente, el rodillo templado superficialmente con carburo de niobio da como resultado un acabado superficial más consistente a la banda entre rectificaciones debido al menor grado de desgaste en la superficie del rodillo. La personas normalmente expertas en la materia apreciarán que la presente invención proporciona importantes ventajas sobre la técnica anterior. En particular, la presente invención proporciona un rodillo de temple superficial 8

9 ES T3 indefinido que presenta una resistencia a la abrasión aumentada, lo cual permite periodos de operación más prolongados antes de que sea necesaria una nueva rectificación del rodillo. La invención proporciona asimismo la producción de una pieza lisa debido a la menor tendencia a que se formen abrasiones en la superficie del rodillo. La presente invención aumenta asimismo la dureza del rodillo de temple superficial indefinido, lo cual proporciona además una pieza más lisa

10 ES T3 REIVINDICACIONES 1. Una composición de aleación adecuada para un rodillo templado superficialmente o para una envoltura de rodillo templado superficialmente, comprendiendo dicha composición de aleación: 1,0 a 6,0% en peso de niobio; por lo menos 3,3% en peso de carbono; y opcionalmente 4,2 a 4,6% en peso de níquel; 1 0,3 a 0,% en peso de molibdeno; 1, a 2,0% en peso de cromo; 0,7 a 1,2% en peso de silicio; 0,7 a 1,0% en peso de manganeso; y hierro e impurezas, 2 en la que de 2 a 7% de dicho carbono en dicha composición de aleación está presente en forma de grafito libre. 2. La composición de aleación según la reivindicación 1, que comprende: 3,3 a 4,0% en peso de carbono; 1,0 a 6,0% en peso de niobio; 4,2 a 4,6% en peso de níquel; 3 0,3 a 0,% en peso de molibdeno; 1, a 2,0% en peso de cromo; 0,7 a 1,2% en peso de silicio; 0,7 a 1,0% en peso de manganeso; y hierro e impurezas La composición de aleación según la reivindicación 1 ó 2, que comprende de 1,0 a 3,0% en peso de niobio. 4. La composición de aleación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende aproximadamente 1,% en peso de niobio.. La composición de aleación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende de 3,3 a 4,0% en peso de carbono. 6. La composición de aleación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a, que comprende de 3,3 a 3,4% en peso de carbono. 7. Un procedimiento para la producción de una envoltura de rodillo templado superficialmente constituido por fundición aleada, según se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, comprendiendo el procedimiento: proporcionar una composición de aleación de hierro fundida; ajustar dicha composición de aleación de hierro añadiendo por lo menos niobio y/o un compuesto que contiene niobio para proporcionar una carga fundida que contiene de 1,0 a 6,0% en peso de niobio, y proporcionar una cantidad estequiométrica de carbono en exceso en dicha carga fundida para formar carburo de niobio y grafito libre al enfriarse, incluyendo dicha carga fundida por lo menos 3,3% en peso de carbono; y colar dicha carga fundida para formar dicha envoltura de rodillo templado superficialmente que contiene carburo de niobio precipitado y en la que de 2 a 7% de dicho carbono está precipitado en forma de grafito libre.

11 ES T3 8. El procedimiento según la reivindicación 7, en el que la colada de dicha carga fundida comprende enfriar dicha carga fundida a un régimen no mayor que aproximadamente 1ºC/s hasta que precipita sustancialmente todo el carburo de niobio Un procedimiento para la formación de una composición de aleación de hierro adecuada para un rodillo o para una envoltura de rodillo templado superficialmente, comprendiendo el procedimiento: (i) proporcionar una composición de rodillos de temple superficial indefinido que presenta un punto de solidificación eutéctica al cual se forma un contenido de grafito deseado; (ii) ajustar dicha composición añadiendo (a) por lo menos niobio y/o un compuesto que contiene niobio y (b) una cantidad estequiométrica de carbono en exceso para formar carburo de niobio, de tal modo que la composición ajustada comprenda de 1,0 a 6,0% en peso de niobio y por lo menos 3,3% en peso de carbono; (iii) producir una carga fundida a partir de dicha composición ajustada, a una temperatura por encima del punto de solidificación eutéctica; (iv) reducir la temperatura de dicha carga fundida para precipitar dicho carburo de niobio por encina del punto de solidificación eutéctica; y (v) enfriar adicionalmente dicha carga fundida para formar una cantidad de grafito que sea de 2 a 7% del carbono total en dicha carga fundida.. El procedimiento según la reivindicación 9, en el que la reducción de la temperatura de dicha carga fundida comprende reducir la temperatura a un régimen no mayor que 1ºC/s hasta que precipita sustancialmente todo dicho carburo NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD 2424/1986, de de octubre, relativo a la aplicación del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del , no producirán ningún efecto en España en la medida en que confieran protección a productos químicos y farmacéuticos como tales. Esta información no prejuzga que la patente esté o no incluida en la mencionada reserva. 11