Способ сфероидизирующей обработки высокоуглеродистых сталей

Способ сфероидизирующей обработки высокоуглеродистых сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

о tl- ж и е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТВЛЬСТВУ

Союз т=оветскнх

Соцнааистнивсцих йсауйвк (629236 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлемо 29.06.77 41} 2501854/22-02

2 (51) М. Кл.

С 21 Р 1/284

//С 21 9 9/38 с ирисоедииеиием заявка ¹

Гасударстеенай кантат

6NaN Мевюрра Щ9 а дваан км6рвенй и аткритий (23) Приоритет (43) Опубликовано 2S.10.78.Бюллетень 3439 (46) Дата опубликования описания 30.08.78 (53) ДК 621.785.,79 (088.8) А, А. Беляков, A. И, Дианов, A. И. 3(овалев, Т, Н. Лнпчин, М. Н, Перегудов, В. И. Повар, Л. М. Пучков, Б. Л. Фельцман, Г. А, Хаснн н P. П. Вубен (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский институт авелракториых материалов (71} Заявитель (54) СПОСОБ СФЕРоиаиЗИРУЮЩЩ ОВРАБСУП

ВЫСОКОУГЛЕРОЙИСТЫК СТАЛЕА

Изобретение относится к обработке высокоуглеродистых сталей для получения в них структуры зсрнистого перлита.

Иевестны способы отжига эвтектоиц". ных сталей цля получения структуры и твердос пт, предусм отренных требова« пнями ГОСТа 801-60 в нагревательных печах jl) . Эти способы значительно превосхоцят но процолжительностн взаимосвязанные с ними технологические пропессы обработки металлов давлением. На металлургических заводах наиболее часто црименяется отжиг, заклю чающнйся в нагреве стали на 30-40 С выше Ас,т, выдержке прн атой температуре для полного aporpeaa и завер шения фаэовЬх превращений и медленном охлаждении цля обеспечения распада ау стеннта в области высоких температур.

Применение иэотермического отжига не приводит к уменьшению общей продолжтельности обработки, необходимой для получения структуры н твердости по

ГОСТУ 80160, тогца как отжиг прн субкритических температурах (высокий от"уск) даже Увепнчивает общее время терм ообработки.

Ие дает также сокращения общей процолжитецъности процесса и ступенчак тый отнап f2) . Такой отжиг получил распространение тонько цля единичных иебольаих иецелий as трудноотжигаемых сталей, Хрома большой продолжитель иостчи процессе к нецостеткам обработки

Å стали в нагревательных печах слецует отнести ивмеиеиие свойств по высоте садки, а также образование окалины и обезуглервживание металла.

Известны способы ускорения процесса

tS коагуляции карбидов, заключающиеся в закалке стали после горячей деформации в однофаэиой области нли в пластнчеокой деформации при субкритяческях температурах. Оцнако использование этих

26 способов может привес"ти к образованию различных вицов трещин.

Другим способом, ускоряющим про десс отжига, является применение электронагрева. Однако однократный электро2S нагрев в сочетании с охлаждением на.

629236 воздухе прив01(и-, K Образованию QTðóêтуры точечного перлитя Обладаю пей ПО вышенпой твердостl-,lo 3 1, П(IHM8F(8H»ие

HsQT8PMическ0Й BBID8P>KKH B ДРОцессе охлаждения прн субкрн 1"1(ческ((х темп ераTvpBK для получения структуры 11 ТВер. дости ((редусчотрен((BIK требованиями

ГОСТа 801-60, приводит к значительному увеличению общей продолжительности процес»са, цостигающей продолжительнос- 10 ти изотермического от>кипа в нагревательных печах.

Наиболее близким к преплагаемому по технической сущности является способ сфероидизиру(ощей(обработки высоко- 1$ углеродисть1х cYRTl8é закл1Очаю(11ийся в мио(.окрапном ускоренном нагреве ста„;. O ли go 850 С с последую(дим охляжде0

Кием до температуры ня 100-150 С ниже Ac (, например по 600 C j4> .

Однако этот режим электротермической Обработки не обеспечивает,. как показали прОВепеиные исследования Не

ОбХОДИМ Ой I pep loc» И C t я (Ч (ДГ<7 CT 1ЛП

1ЦХ15 по ГОСТУ 801-60 — 179=.207 НВ).

11ля получения необходимой твердости требуется пох(олнительняя длительная операция - иэотермичес 1ий отжиг„Хромe то(» О сп О аб 118,> "1ит ыва ет и Во з(-(0 х;н ости

Обрабэткп заготовок и деталей большtt>t М сечэнны с испольэОвя(гкем наг08Вя тока»

МИ ВЫСОКОЙ ЧВСТОТЫ, Цел» Fo т-» обре»е ич,. я(»ляется 1 Олу чэннэ ээада(.ной структуры и TBepgocTH

В заготовках п деталях из высокоу»глеродисть(х стялеЙ (В том числе и для больших сечен11Й) при QIIBDBpeM8(IHDM сокра1це(1И(1 общей прод ол>кительн Ости процесса. OJN этого в известном способе скоростной нагрев ос3чдествляется 4о

Выше Acg . Ия 50-100 С и в процессе

О нагрева Ilptt температурe на 30=.50

Виже Ас q u IlpH температуре нягреВа

Act + 50-100 С Осуществля(от иэотерЧ ИЧ8СКуту. ВЫДЕржиу В;те»ч энне 1 6 и1 5 5С 4$

Благодаря выбранпым условиям яустенит1(эации уже после цервогo цикла термообряботки образуется структура зернистого перлита„Однако HssG сравни тельно быстюого охлаждения течперяту50 ры аустеннт((зя1(ин образчется большое количество 1 M8льчяйших карбидов Не усгевщих еще вырасти. Сталь с такой структурой (точечкыи перлит) км еет более BI QKy lo твердость uy BM (р еб ется по ГОСТУ 801-60 С пругой сторон(;( уменьшение скорости охлаждения зна(ч((ти(ь(10 Увеличило 6bl общую п родо;(жи тельность обработки, сняв преиму(цества от применения ускоренного нагрева, Кяк показали результаты электронномикроскопического исследования, нерастворенные частицы цечеитита являются зародышами„ня которьгх Осаждается углерод, выделяющийся из аустенкта при его распаде в процессе охлаждения. Следовательно„при колебании температуры стали около критической точки

А1 будет происходить рост карбидов.

Размер карбицов в этом случае опрепеляется количеством циклов электрометрической обработки. Первые циклы обработки оказывают большее влияние ня рост карбидов, чеч последующие. Применение такого способа для ускорения рости карбидов является наиболее перспективным, так кяк весь процесс в этом слу1ае может быть проведен при помощи электротермической обработки, Способ осуществляется следующим

Образом.

Злектротерчическую обработку применяют пля сфероидизадии карбидов В образцах горячекатаной стали Шх1 5.,иля ускоренного нагрева образцов используют прямое пропускянке электрического тока; цля ускоренного охлаждения — обдув сжатым Возпухом. Терчообработке: подвер " гают ци>(индрические образць(цлиной

100 мм и пияметром 10 мч. Опробуют режимы с минимальными, чаксимальнычи и оптимальными значениями течпйратур ы.

Режим электротермической обработки состоит из сечи циклов .. Сталь наг(>ева о о ют со скоростью 20 /c tto 800+10 С, охлаждают путем обдува сжатым возО о духом до 600+10 С со скоростью 20 /с и окончательно охлаждают ня воздухе.

В процессе нагрева при температуре о

730 и 800 С осу(цестЫяют изотермические выпержки в:течение 15 с. ПолученБяя микроструктуря сООтветств ет

2-3 баллу ГОСТа 801»»60, я среднее значение тверцости, определенное ня

10 образцах, составляет 204 НВ.

Режим работы по способу, иэло>кенному в формуле изобретения, заключающийся В - семи циклах нагрева стали со скоростью 20 /с до температуры

850+10 С, охлаждении путеч обцувя о. сжатым Воздухом до 600+10 С со скоQ ростью 20 /c и DKOHHBTellbHDM Оххц(жденип на Bosnyxe, Причем в процессе нагрева при те.лпературе 730 и 850 С о

Осущес Гвля(от HBQTepMH÷eñKèe Выдержки

5 629236 6 о в теченне 45 с. Получающаяся микро- туры на 100-150 С ниже Ас< н онончатель структура соответствует 2-3 баллу, а ное охлажденне на воздухе, о т л и ч а ю среднее значение тиердостн, определен- ш и и с я тем, что, .с целью ускореное на 10 образцах, составляет 2074 HB. ння сфероиднэацин карбидов н получе ния заданной структуры и твердости, Режим обработки по оптимальному ре- > скоростной нагрев осуществляют до темжиму .заключающийся в семи циклах

Р о пературы на 50-100 С выше Ас и в нагрева стали со скоростью 20 /с до процессе нагрева прн температуре на о о температуры 830+10 С, охлаждении путем 30-50 С ниже Ас и при температуре о о обдува сжатым воздухом до 600+10 С на 50-100 С выше Ас производят о со скоростью 20 /с и окончательном >O - изотермнческую выдержку в течение 15охлаждении на воздухе. Причем в про- 45 с. цессе нагрева при температуре 730 и Источники информации, принятые во

830 С осуществляют изотермические о внимание прн экспертнзе: выдержки в течении 30 с. Получающаяся 1. Раузин Я. P. Термическая обрамикроструктура соответствует 2-3 бал- ботка хромнстой стали,М., Машгиэ, 1963, лу, а среднее значение твердости, опре-. c, 62-63. деленное на 10 образцах, составило 2. д оп Р, Дгд д, 1943, 151, 204 HB. % 2.

3. Кузнецов А. H. Исследование н разработка перспективной технологии

Ф о р M у л а и з о б р е т е н и я электротермической обработки деталей подшипников качения массовой серии.

Способ сфероидизирующей обработки вы- Автореф, днссертацин, М., 1975. сокоуглеродистых сталей, включающий мно- 4. Известия высших учебных ваведегократное чередование скоростного нагрева ннй. Черная металлургня, 1966, И 4, стали выше Ас с охлаждением до темпера- 151-154, Составитель Г. Шевчейко

Редактор E. Полионова Техред О. Андрейко Корректор Е. Папп

Заказ 6017/25 Тираж 716 Подпнсное

ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4