Способ термической обработки низко-углеродистой стали

Способ термической обработки низко-углеродистой стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических республик (n>821505

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 090779 (21) 2794394/22-02 (51)М. Кл.

С 21 0 1/18

С 21 О 9/48 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по amass изобретений и открытий.(23) Приоритет

Опубликовано 150481. бюллетень N9 14 (53) УДК 621.785.

° 374(088 ° 8) Дата опубликования описания 25 ° 04 ° 81

И.Г.Узлов, В,К.Бабич, A.М.Нестеренко, В.А.Пирогов, В.Л.Мазур, Д.И.Ярославский и А.В.Богачева (72) Авторы изобретения

1 (<

1

L

f (71) Заявитель

Институт черной металлургии (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к термической обработке стали, и может быть использовано при изготовлении рулонной и листовой высокопрочной низкоуглеродистой стали, предназначенной для вытяжки.

Известен способ термической обработки низкоуглеродистой стали

f1) и 2(, включающий нагрев до температуры с + = области; выдержку при этой температуре и закал-. ку со скоростью не выше 10000 град/мин что обеспечивает получение двухфазной ферритомартенситной структуры. В результате такой обработки сталь.приобретает высокие прочностные характеристики и низкую пластичностьт при содепжачии углерода в стали 0,08-0,09% времен- . Ю ное сопротивлениебв70-75 кгс/мм; предел текучести бот 40-50 кгс/мм, 2 твердость HRS/3073-76, относительное удлинение 8<о 20-25в, глубина сферической лунки выдавливания по методу Эриксена h 5-7 мм на толщине листа 2 мм. Подобное стечение свойств обусловлено не только наличием участков мартенсита, но и значительным упрочнением феррита ЗО в результате его пересыщения атомамн внедрения.

Предлагаемый в способе (3 и 4 низкотемпературный отпуск после закалки стали иэ двухфазной о + х -области приводит к некоторому понижению прочностных характеристик вследствие разупрочнення ("перестаривания") феррита, но пластичность при. этом по-прежнему остается низкой.

Наиболее близким по технической. сущности к предлагаемому является способ термической обработки холоднокатаной полосы из низкоуглеродистой стали, включающий нагрев до температуры двухфаэнойо(+ g-обла.сти (от Ас4, до 900 С), выдержка при этой температуре - 5-180 с, закалку водяными струями, а отпуск при

150-450 С течение 5-300 с N .

Однако способ, не обеспечивает повьтаения пластичности и глубины вытяжки низкоуглеродистой стали.

Кроме того, невозможно регулировать соотношения прочностных и пластических свойств металла в диапазоне, обеспечивающим удовлетворительные показатели вытяжки прн холодной штамповке, поскольку образующийся в результате закалки из двухфазной

821505 коагуляции выделившихся при распаде карбидных частиц, а отпуск выше 650 С и выдержка более 20 мин приводит к сильному разупрочнению (для стали 08 кп после отпуска при

700 С в течение 8 мин предел прочности 6< =35,8 кгс/мм, предел теку2 чести бт =26,5 кгс/мм2, относительное удлинение б,а =44,6%, твердость

HRB/30=47).

Пример. При обработке горячекатаного листа толщиной 2 мм из стали 08 кп с 0,09% углерода в лабораторных условиях по режиму:

15 нагрев до 980 С со скоростью

200 град/с, выдержка при этой температуре 90 с, охлаждение до 740РС со скоростью 4 град/с выдержка при этой температуре 120 с, закалка со щ() скоростью больше критической и последующий отпуск при 550-600 С в течение 8 мин, получена нестареющая сталь с зерном феррита 7-8 балла, временем сопротивления

6 S =42-45 кгс/мм, прецелом текучести Йт =34-36 кгс/мм4, относительным удлинением Б,б =32-34%, твердостью HRB/30=60-65 и глубиной сфе р рической лунки выдавливания по методу Эриксена h=10,5-11,0 мм. По сравнению с обработкой по известному способу пластичность стали

08 кп возросла на 14,2-25,,9%, а глубина сферической лунки выдавливания †на 16,7-37,54. Весь цикл

35 термической обработки ннзкоуглеродистой стали по предлагаемому способу осуществляется за 10

30 мин.

ФорМула. изобретения

d0

0(+ g -области высокоуглеродистой мартенсит при указанных температурах отпуска и временах выдержки значительного распада не претерпевает и пластичность стали остается низкой (ею=27-28% для стали 08 кп).

Холоднокатанная сталь, подвергнутая обработке, обычно имеет размер зерна феррита 10-12 балла. Наряду с низкой пластичностью это неблагоприятно сказывается на штампуемости: при испытаниях по методу Эриксена места из стали 08 кп толщиной 2 мм, глубина сферической лунки выдавливания I1=8-9 мм.

Цель изобретения — повышение пластичности стали при сохранении прочностных свойств.

Поставленная цель достигается тем, что полосу из ниэкоуглеродистой стали нагревают под закалку до

950-12000С, выдерживают при этой температуре 60-240 с, после чего осуществляют подстуживание со скоростью

2-5 град/с до температуры межкритического интервала, а отпуск производят при 500-650 С в течение 620 мин.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Горячекатаную или холоднокатаную полосу из низкоуглеродистой стали нагревают до 950-1200оC со скоростью

200-400 град/с и выдерживают при этой температуре 60-240 с, что способ ствует росту зерна аустенита вследствие растворения и коагуляции барьерных частиц. Выдержка при температуре ниже 950оС и менее 60 с не обеспечивает эффективного увеличения

- размера зерна аустенита, а нагрев вь е 1200оС и выдержка более 240 с приводит к обезуглероживанию поверхностной зоны листов и значительной разнозернистости по их сечению. Охлаждение до температуры межкритического интервала ведут со скоростью

2-5 град/с, что способствует образованию вос + )(-области зерен феррита

7-9 балла. Охлаждение с меньшей скоростью не приводит к существенному увеличению размера зерна, и является нетехнологичным., а охлаждение с большей скоростью измельчает зерно феррита до 11-12 балла. Последующий отпуск при 500-650 С в течение 620 мин позволяет получить высокопрочную нестареющую рулонную и листовую сталь с различным, заранее заданным, уровнем прочностных и пластических свойств за счет регламентации размера зерна феррита в пределах 5-8 балла, степени дисперсности и распределения карбидных частиц. При отпуске ниже 500 С и выдержке менее 6 мин достаточно высокий уровень пластичности стали не достигается (Ью=27-28% для стали 08 кп) вследствие высокой устой чивости к распаду высокоуглеродистого мартенсита и малой скорости

Применение предлагаемого способа термической обработки обеспечивает получение высокопрочного горячекатаного и холоднокатаного листа иэ низкоуглеродистых (0,060,18% углерода) сталей с высокими пластическими свойствами и глубиной вытяжки, достаточной для изготовления ответственных деталей автОмобиля.

Способ термической обработки низкоуглеродистой стали, включающий закалку и отпуск, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения пластичности при сохранении прочностности, нагрев под закалку производят до 950-1200"C с выдержкой в течение 60-240 с, после чего осуществляют подстуживание со скоростью 2-5 град/с до температуры межкритического интервала, а отпуск проводят при 500-650 С в течение

6-20 мин.

821505

Составитель A.Ñåêåé

Техреду М.Голинка Корректор B.Синицкая

Редактор Н.Ромжа

Закаэ 1722 41 Тираж 61 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертиэе

1. Патент СИЛ 9 4062700, кл. С 21 О. 7/14, опублик. 1977.

2. Заявка Франции Р 2296694, кл. C 21 D 7/14,,опублик ° 1976.

3. Заявка Великобритании

9 1435237, кл. С 21 0 7/14, опублик. 1976.

4. Заявка ФРГ Р 2433665, кл. С 21 0 9/48, опублик. 1976.

5. Патент СИЛ Р 4050959,. кл. С 21 О 9/48, опублик. 1977.