Способ изготовления высокопрочных оболочек из малоуглеродистых сталей

Способ изготовления высокопрочных оболочек из малоуглеродистых сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 .СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКО ПРОЧНЫХ ОБОЛОЧЕК ИЗ МАЛОУГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ, включающий горячу|§ деформацию , эакалку, отпуск и холодную прокатку, отличающийс я тем, что., с целью получения оболочек с пределом прочности не ниже 736 МПа и ударной вязкостью поперек направления прокатки не менее 0,2 КДж/м при минус О С, нагрев под закалку проводят до 950-1050 С с выдержкой 1,5-2,0 мин, отпуск проводят при 680-710 С в течение 35 мин холодную прокатку ведут редуцированием со степнью 15-20 и обжатием по стенке 50-55. 2. Способ поп.1,отличающ и и с я тем, что нагрев под закалку и отпуск производят непрерывно-последовательным индукционным методом . . . .

СОНИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (р,С. 21 D 1/78; С 21 D 9/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.1(21) 2974644/22-02 ,(22) 15.08.80 (46) 07.07.83. Бюл. У 25 (72) В.B.×åðêàñ, Ю.И.Вайнер, Б.А.Го- рячев, Е.П.Терехова и п.È.Tàòàðèíîâ (53) 621.785.79(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР. и 297409, кл. В 2I В 21/00, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

1 369152, кл. С 21 0 8/10, 1970, (54)(57) 1 ° СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКО, ПРОЧНЫХ ОБОЛОЧЕК ИЗ МАЛОУГЛЕРОДИСTb!X СТАЛЕЙ, включающий ropauyy деформацию, закалку, отпуск и холодную прокатку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью получения оба лочек с пределом прочности не ниже

736 Mila и ударной вязкостью поперек, направления прокатки не менее

0,2 КДж/м при минус 40 С, нагрев под закалку проводят до 950-1050 С с выдержкой 1,5-2 0 мин, отпуск проводят при 680-710 С в течение 35 мин холодную прокатку ведут редуцированием со степнью 15.-204 и обжатием по стенке 50-553.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем; что нагрев под закалку и отпуск производят непрерывно-последовательным индукционным методом.

25

35

1 10

Изобретение относится к прокатному производству и может быть исполь" эовано при изготовлении ответственных деталей, эксплуатируемых в условиях динамических нагрузок и пониженных температур.

В современном машиностроении для изготовления ответственных корпусных деталей, работающих при температурах минус 40-50 С и претерпевающих большие ударные нагрузки, применяют как в нашей стране, так и за рубежом легированные стали с повышенным содержанием никеля, мар" ганца, алюминия, а также добавками ванадия, ниобия и других легирующих элементов; в СССР, например, стали типа 30Н5М, 38ХНМ, 101НА. и др. в

США — стали ASTHA, в Англия - 0uco1 W 27 и др. При использовании этих сталей в производстве высокопрочных оболочек необходимые физико-механические свойства обеспечивают путем термообработки готовых деталей.

Известен способ изготрвления по-. лых заготовок с пониженным порогом хладоломкости из подшипниковых сталей ЙХ-15, заключающийся в том, что заготовки подвергают закалке и.отпуску по известным в практике ge- жимам для среднелегированных сСалей, затем подвергают деформации по схеме, применяемой для пильгерстанов, с обжатием 60-903. После прокатки проводят рекристаллизационный отжиг ,при 650-680 С t1g, 27238

2 способ изготовления холоднокатанных труб, вклюнающий горячую пластическую деформацию, закалку и отпуск, холодную пластическую дефор" мацию (2), Укаэанный способ позволяет полу чать полые изделия из малоуглеродистых сталей с повышенной- ударной вязкостью.и пониженным порогом хладоломкости, но не обеспечивает необходимых прочностных свойств.

Цель изобретения - получение из малоуглеродистой стали оболочек с пределом прочности не ниже 736 МПа и гарантированной ударной вязкостью поперек направления проката ме менее 0,2 КДж/м при минус 40 С.

Для достижения поставленной цели согласно способу изготовления высокопрочных оболочек из малоуглеродистых сталей, включающему горячую деформацию, закалку, отпуск и холодную прокатку, нагрев под. закалку производят до 950-1050 С с выдержкой 1,5-2,0 мин отпуск проводят при

680-710 С в течение 3-5 мин, холодную прокатку ведут редуцированием со степенью 15-203 и обжатием по стен—

Ке 50-55Ф.

Нагрев под закалку и отпуск производят непрерывно-последовательным индукционным методом.

Снижение температуры закалки ниже 950 С или уменьшение времени нао грева под закалку менее 1,5 мин приводит к неполной аустенизации а уве. личение температуры выше 1050 С или.

Однако применение легированных сталей в массовом производстве оболочек удорожает их стоимость и требует большого расхода дефицитных легирующих элементов, а режим указанного способа не позволяет использовать дешевые нелегированные стали для изготовления оболочек с временным сопротивлением разрыву более 75 кгс/мм, гарантированной ударной вязкостью металла в нагартованном состоянии при температуре минус ч0 С, не менее 2,0 кгс м/см о 2 и относительным удлинением. не менее

103. йирокие пределы режимов предварительной термической обработки и степеней деформации, финишная.тер- мическая обработка не обеспечивают требуемых физико-механический свойств и их стабильность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является увеличение продолжительности нагрева - к нежелательному росту зерна.

Повышение температуры. отпуска вы40 ше 710 С может привести к образованию третичного цементита, что понижает ударную вязкость. Отпуск при температуре ниже 680 С не обеспечивает необходимой пластичности. Продолжи45 тельность выдержки при отпуске более

5 мин и менее 3 мин приводит к значительному разбросу механических свойств.

Суммарная степень деформации больше 753 увеличивает полосчатость

50 структуры, а меньшая - не.обеспечивает необходимой прочности изделия.

Пример. Изготавливают оболочки из ст,, 10 размером 122х6 мм. Заготовкой служит горячекатанная тру-, 55 ба размером 194х12 мм по ТУ14-159-9ч.—

75.

Закалка и отпуск осуществляются на установке, оборудованной на базе

1027238 4 формации 303, редуцирование на конической оправке со степенью деформации 203 по диаметру и 554 по стенке.

Ф

Ударная вязкость, МДж/м, при

20 С ОоС -40 С -50 С

Предел прочности, ИПа

Относительное удлинение, 3

11 0-13 5 . 0,33-0,55 0,33-0,67 0,25-0,5 0 25-.0,48

736-804

Иикроструктура образцов,"вырезанных из труб, состоит из мелких деформированных зерен феррита и перлита. Перлит глобулярный, расположен равномерно, полосчатость соответст-. вует баллу 1. От каждой партии труб отбирают патрубки длиной по 600 мм которые испытывают при температуре .

Составитель С. Подгурский

Техред Л,Пекарь . Корректор В. Гирняк

Редактор Н. Егорова

Заказ 4675/29 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород,. ул. Проектная, 4

3 печи ОКБ-855 по режимам: закалка с

1050ОС, выдержка 2 мин, охлаждение водой из сирейера, отпуск при 710 С

5 мин. Скорость движения трубы

0,5 м/мин.

Холодную прокатку осуществляют на стане ХПТ-250: свободное редуци рование без оправки со степенью де5

После прокатки на трубах опреде" ляют механические свойства, которые приведены в таблице. минус 50 С с трехкратным бросанием е на бетонное основание с 1,5-метровой высоты. Все детали выдержали испытание, Предел прочности труб, изготовленных по известному способу составлял всего 353-412 МПа.