Способ термомеханической обработки сортового проката из конструкционных сталей

Способ термомеханической обработки сортового проката из конструкционных сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«„763478 (61) Доп ол н и тел ь ное к а в т. св ид- в у— (22) Заявлено 3010.78 (21) 2679097/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет(51) м. к,.

С 21 D 8/00

С 21 D 1/78

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 150g8p Бюллетень ¹ 34 (53) УД) 621. 785.

° 79 (088. 8) Датаопубликованияописания 15 pg.8p (72) Авторы изобретения

В.T.Æàäàí, В.A.Òðóñîâ и В.М.Смирнов

Московский Ьрдена Трудового Красного Знамени институт стали.и сплавов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ IIPOKATA

ИЗ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ

Изобретение относится к упрочнению сортового проката и предназначено для использования при производстве полосового проката из рессорно-пружинных сталей с термомеханической обработкой.

Известен способ термической обработки полосового проката из низколегированной стали, включающий нагрев, пластическую деформацию и дифференцированное охлаждение по следующей схеме: от температуры завершения пластической деформации до точки Ar> — со скоростью 0,5З,О C/c; в интервале температур

Ar>-Аг — со скоростью 5-25 С/с; в интервале температур от Ar до комнатной — co скоростью 0,52,0аС/с. Этот способ применяется йля обработки проката иъ низкоугле йодистых сталей с целью увеличения пластичности (1).

Известен также способ высокотемпературной термотехнической обработки стали, включающий .нагрев, пластическую деформацию, немедленную закалку на мартенсит и отпуск (2) .

Недостатком этого способа является то,что после закалки на мартенсит с целью предупреждения трещинооб5 разования необходимо быстро осуществлять отпуск стали. Это накладывает определенные ограничения на работу термических участков и цехов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является; способ термомеханической обработки рессорных сталей, включающий нагрев, пластическую дефрмацию (прокатку за 18 проходов), закалку на мартенсит и отпуск (3) .. Нагрев заготовок осуществляют при температуре, отвечающие области стабильного аустенита. Пластическую

2О деформацию проводят за один или несколько проходов,.что имеет место в промышленных условиях при производстве сортового проката. Последеформа дйбнное,охлаждение ведут

25 в средах, обеспечивающих охлаждение со скоростью выше критической.

Отпуск упрочненного проката осуществляют с целью снятия внутренних напряжений снижения твердости стали.

763478

Кроме того, пластическая деформация осуществляется не по стро

ro определенному режиму, а со случайным .распределением частных обжатий по проходам. Это приводит к тому, что в ходе деформации процессы разупрочнения (рекристаллизации) превалируют над процессами упрочнения (горячего наклепа) или наоборот. В первом случае прокат после ВТщ) имеет низкий уровень прочностных, а во втором — пластических характеристик, что снижает, конструктивную прочность проката: и изделий иэ него.

Цель изобретения — повышение конструктивной прочности сортового проката иэ конструкционных сталей.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом способе горячую пластическую деформацию в последних

5-6 проходах осуществляют с убывающими по проходам частными обжатиями от 50 .до 20Ъ и скоростями деформации

60-120 c, а охлаждение проката с критической скоростью от температу- 25 ры окончания горячей пластической деформации производят до 350-450оC.

Окончательное охлаждение проката производят на воздухе.

Металл по уходу прокатки деформиру-30 ют с относительными обжатиями 50-20Ъ и скоростью деформации 60-120 с " .

Температуру окончания пластической деформации поддерживают Ас + (50100 С) .

Это позволяет в ряде случаев исключить операцию промежуточного отпуска. Использование режима деформации с убывающими частными обжатиями по проходам позволяет получать более точный по геометрическим размерам 40 конечный профилеразмер.

Выбор граничных, величин деформационно-скоростных параметров горячей прокатки при ВТМО обусловлен тем, что при относительном обжатии ме- 45 нее 20Ъ и скорости деформации ниже

60 с " создается недостаточная степень. горячего наклепа и проявляется стимул к рекристаллизации обработки.

При относительном обжатии более 50Ъ gp и скорости деформации выше 120 с 1 в результате протекания динамической рекристаллиэации снимается значительная часть деформационного горячего наклепа. В том и другом случаях ре-. ,алйзуется низкий комйлекс механических"5 свойств стали после.BTMO. Диапазон температур окончания .интенсивного охлаждения 350-450оС соответствует температурному интервалу превращения горячедеформированного аустенита по 60 промежуточному (бейнитному) механизму;

Высокая пластичность стали с бейнитной структурой позволяет реализовать высокую прочность, определяемую применением ВТМО.

Способ осуществляют следующим об. разом, Заготовки квадратного сечения со сторОной 42 мм из стали 50ХГА нагревают до 1000 С, прокатывают эа пять проходов на полосы 6» 40 мм с убывающими частными обжатиями по проходам

Я, = 0,45Ъ, 6 =О, 38Ъ, "- ЗОЪ, 84= 25Ъ, 6 =20Ъ и скоростью деформации соот.ветственно U =70 с И =86 c U =

98 с U4=107 с Пб= 120 с . Горячую прокатку закайчивают при 920оС, а затем охлаждают полосы, в воде до

400 С, После такой обработки Й отпуска при 450 С 1 ч полосы из стали

50ХГА имеют следующий комплекс механических свойств: bg 175 кгс/mP, Ь 158 кгс/мм, 6 -7,0Ъ, 4-"35Ъ

Рессорные полосы иэ стали 50ХГА, обработанной по известному способу термомеханической обработки (горячая прокатка при 9000С эа один gpoход с относительным обжатием25Ъ, охлаждение в масле на мартенсит, отпуск при 450 С 1 ч, имеют следующий комплекс механических свойств: bg =160 кгс/мм, Ьд †-142 кгс/мм, д =бЪ, 9 =35Ъ.

При прокатке,c äåôîðìàöèoííîскоростными параметрами при ВТМО, отличными от распределения и уровня, указанных в предлагаемом способе, получается низкий комплекс механических .свойств сортового проката. Так, заготовки квадратного сечения со стороной 42 мм из стали 50ХГА нагревают до 1000 С, прокатывают за пять проходов на полосы 6 40 мм с частными обжатиями по проходам: Е, ЗОЪ, 6< =28,6Ъ, 6Э=ЗОЪ, Е 28,6Ъ,ЬЗ=43Ъ, и скорос,тЯми дефоРмации Uq =40 c™, Пэ=38 с,.

Л 40 c i U =38 С i () 47

Горячую прокатку заканчивают при

900 С, а затем охлаждают в воде до 400 С, Механические свойства о полос из стали 50ХГА после отпуска при 450 С 1 ч находятся на следующем о уровне: = 160 кгс/АР, 390 -145 кгс/мм фб,ОЪ, Ф=27Ъ.

При обработке сортового проката из конструкционных сталей по предлагаемому способу в процессе горячей пластической деформации создается развитая субструктура деформированного аустенита с повышенной плотностью дефектов кристаллического строения, которая наследуется бейнитом при охлаждении. Образование укаэанной структуры в стали способствует повышению конструктивной (коррозионной и усталостной) прочности цроката и изцелий из него.

Формула изобретения

Способ термомеханической обработки проката из конструкционных сталей, 763478

Составитель А.Секей .

Редактор H.Ãoðâàò Техред.Ж.Кастелевич Корректор В.Бутяга

Заказ 6582/12 Тираж 608 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал.ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 включающий нагрев, горячую . пластическую деформацию, .охлаждение с критической, скоростью и отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения конструктивной прочности, горячую деформацию в последних 5-6 проходах осуществляют о убывающими по проходам обжатиями от 50 до 20З и скоростями де.формации 60-120 с", а охлаждение проката с критической скоросгью от температуры окончании горячей пластической деформации проиэводят до 350-450 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

9 553297, кл. С 21 D 7/14, 1975.

2. МИТОМ 1968, 9 7, с.56-5 9.

3. Бернштейн M.Ë. Термомеханическая обработка металлов и сплавов. Металлургия 1968, т 2, с. 866-887.,