Способ термической обработки изделий

Способ термической обработки изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (и 662598

Союз Соаетскнз

Социалисте часик

Республик (6Ь} Дополнителыюе к авт. свил-ву (22) Заявлено 1 3.07.73 (2Ь } 1946428i22-02 (5Ь) М. Кл.

С 21 Э 1/10 с присоединением заявки №

Гащдаратаюнньй квмзтет кса

М,аалаМ M305psTINNil я c iipvnii (53) УДК 621.785. . 08(088. 8) (23) Приоритет

Опубликовано 15,05. 79,Бюллетень №18

Пата опубликования оннсания 18.05.79

H. B. Зимин, B. М. Сергеенко, Г. Ф. Головин, B. Н. Иванов, H. А, Богатов и И. И. Пичурин (72) Авторы изобретения (7Ь) Заявитель

{54) СПОСОБ TEPNM×ÅCKÎÉ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ

Ь .,1

Изобретение относится к области тер мической обработки проката и изделий и может быть примейено при.рекристал- . лизационном отжиге различных марок стали, при отжиге для ликвидации кар- бидной сетки шарикоподшипниковйх и инструментальных сталей; прй нормали- зации сварных соедйиейий йзделий из ма» ло- и среднеуглеродистых нелегировипьЖ и ниэколегйрованных сталей, а такйе Мри термическом объемном упрочнении различ" ных иэделий, например сварных спирально- и прямошовиых труб.

Известны способы термической обра ботки с применением импульсного охлаждения: закалка с самоотпуском, закалка с прерванным охлаждением. Для всех батях способов характерно то, что дли тельность импульса охлаждения опре деляется получением закаленных струк тур в части сечения изделия и только после этого охлаждение может быть прекра жено, а дальнейшее остывание изделия

2 идет либо на воздухе, либо в накопителе, т. е. достаточно замедленно )1)Ä, В результате такой обработки наблюдают значительный разброс свойств из; делий как в пределах одной партии, так и от

5 партии к партйи. Получающаяся структу» ра характеризуется максимальной неоднородностью по сечению изделий (особенно в изделиях достаточно больших сечений

: из малоуглеродистой нелегированной и

1О низкьлегированной сталей). Затраты ох лаждающей, жидкости весьма значительны.

Опасность возникновения трещин на охлаж» даемой поверхности довольно велика.

Известен также способ термической обработки длинномерных иэделий из высокоуглеродистой стали непосредственно с прокатного нагрева (980 С) путем о быстрого и равномерного охлаждения

26 циклами (водой или воздухом) для выравнивания температуры по сечению, пока . средняя температура изделия не достигает 595 С (2).

662598

Это ускоренное охлаждение позволяет получить однородную структуру по сечению, но не обеспечивает в сиЛу минимального переохлаждения аустенита во время импульсов охлаждения требуемого комплекса механических свойств.

Цель изобретения — повышение механических свойств при максимальном снижении опасности образования трещин и устранение структурных дефектов.

Цель достигается тем, что импульсное охлаждение проводят с расходом жидкости:

М Ь0,1 мыс м ) при продолжительности первого импульса, равной времени сниже ния температуры внутренних слоев (центра) изделия на 1%, и последующих импульсов, равной 0,5 — 1,0 продолжитель- ности предыдущего импульса при длитель ности пауз между ними, равной двум про должительностям предыдущего импульса охлаждения.

Предлатаемый способ применяют как при одновременном,:так и при непрерыв но-последовательном методах термической обработки заготовок и изделий. В первем случае охлаждение происходит чередованйем включения и выключения охлаждающего устройства, во второмрасстановкой нескольких устройств на некотором расстоянии друг от друга по длине технологической линии перемещения заготовок или изделий., Изделие нагревают любым ускоренным методом до температуры аустенитизации, после чего проводят импульсное охлажде-, ние с расходом жидкости не более, 0,1 м/

/(с. ма). Продолжительность первого импульса определяют из условий йодавления образования мартенсита на поверх- ности изделия и соответствует условию снижения температуры в центре или,на вйутренней поверхности изделия на 1%. по истечении действия импульса охлаждение прекращают и происходит выравнивание температуры по сеченшо изделия.

Пауза не превышает двойной продолжительности первого импульса, так как темп теплоотвода. при этом не должен меняться. После паузы снова, включается душ той же интенсивностй. Время второ го импульса составляет 0,5-1„0 от вре мени охлаждения первого импульса, что также обеспечивает подавление образования мартенсита в подповерхностных слоях изделия. По истечении этого времени охлаждение вновь прекращают и происходит

В повторное вырав нивание температуры по сечению изделия (на более низком температурном уровне).

После импульсного охлаждения производится окончательное охлаждение изде>й лий, которое в зависимости от метода термической обработки и марки стали осуществляется либо на воздухе, либо душем той же интенсивности, что у импульсов.

По предлагаемому способу при отжиге стержней диаметром 30 мм из стали

ШХ15 стержни нагревают индукционным способом со скоростью в области фазовых е превращений около 1 00 град/с до 1 000 С; и" и импульсно охлаждают душем с удель, ным pBcxogoM Воды 1@0, 1 м /(с, м ) по следующему режиму: охл. 2 с, г Г -- л

Ьп =4 с, "охлд = 1 c L =2 с. лг„.

25 полное охлаждение душем той же интенсивности.

В результате термической обработки по сечению стержней была получена однородная структура сорбита с твердостью

HV 330-350 кг/мм и механические

2 свойства: бв 120 кг/мм g g 15%; -40 6 кгм/см .

С целью ликвидации структурных дефектов сварки и повышения механических свойств сварных изделий, спиральношовные трубы из стали марок 17Г2СФ и

15ГСТ10 диаметром 1020 мм с толщиной стенки 1 О мм подвергают индукционному нагреву со скоростью в области фазовых превращений около 10 град/с о до 900 С, трехимпульсному. охлаждению душем с удельным расходом воды ММ,1 м%с. м ) и последующему охлаждению íà воздухе. Продолжительность каж© дого импульса выбрана одинаковой и равной 1 с, продолжительность каждой паузы равна 2 с.

В результате такой обработки получают по всем зонам сварного соединения и

> по телу трубы достаточно однородную мелкозернистую ферритно-перлитную структуру (балл 10 у наружной поверхности, балл

8-9 у внутренней) и следукнцие механические свойства, приведенные в .таблице.

662598

17Г2СФ 63-67 52-55 16-20 5Э58 220-180 8-10 68 5»8 23, 1,5M 1,5-2

15ГСТЮ 66-69 55-58 15-18 55-60250-200 6-8 5 6,5 4-6 2 2,5 1,5 2 1,2-1,8

Формула изобретения

Составитель, B. Шулепов.

Редактор М. Харитонова Техред С. Мигай Корректор IIBBG

Заказ 2649/32 Тираж 652 Подписное

IIHHHTIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-Д5, Раушская наб., д. 4/5

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

Способ термической обработки изделий путем ускоренного нагрева до температур аустенитизации и последующего импульсного охлаждения,, о т л и ч а ю щ и йя тем, что, с целью повышения механических свойств и устранения структурных дефектов, импульсное охлаждение проводят с расходом жидкости М < 0,1 мф (с. м ) при продолжительности первого импульса, равной времени снижения температуры внутренних слоев (центра) изделия на 1%, Гйд ее НЮ УММЭ ЖМИ .Ф ФВЬьейеЮмаай+ .й. - .Ф и последующих им ульсов,равной 0,5-1.0 продолжительности предыдущего импульса при длительности пауз между ними, равной

:20 двум продолжительностям. предыдущего импульса охлаждения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Стародубов К. Ф. и др. Термическое упрочнение проката, Металлургия, 1 970.

2. Патент США ¹ 2756169, кл. 148-21 5, 1956.