Способ изготовления сортовой стали для холодной высадки

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОРТОВОЙ СТАЛИ ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ВЫСАДКИ, включающий горячую деформацию за несколько проходов, последующее ускоренное охлаждение .со скоростью больше критической до 700-500 С и отжиг, о тличающийся тем, что, с целью повьшения пластичности стали, горячую деформацию проводят с суммарным обжатием 65-80%. (Л

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) С 21 D 8/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,!

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3539575/22 — 02 (22) 17.01.83 (46) 30.03.85. Бюл. № 12 (72) В.Т.Жадан, В.А.Трусов, А.Н..Воронов и А.М.Петренко (71) Московский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов и Омутнинский ордена Трудового Красного Знамени металлургический завод (53) 621. 785. 79(088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 378419, кл. С 2.1 D 1/02, 1967.

2. Долженков И.Е. и др. Термичес— кая обработка металлов: М., "Металлургия", 1977, № - 5, с. 44-47 ., 3. Авторское свидетельство СССР

¹829687,,кл. С 21 D1/02,,1981. (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОРТОВОЙ

СТАЛИ ДЛ)(ХОЛОДНОЙ В(1САДКИ, включающий горячую деформацию за несколько проходов, последующее ускоренное охлаждение.со скоростью больше критио ческой до 700-500 С и отжиг, о тл и ч а ю шийся тем, что, с цеJIbIo повьвпения пластичности стали, горячую деформацию проводят с суммарным обжатием 65-807.

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к комбинированной обработке доэвтектоидной углеродистой стали, и может быть использовано при обработке сортового прока5 та для холодной высадки.

Известен способ обработки углеродистых и легированных сталей, включающий горячую прокатку, закалку, нагрев до температуры выше Ас, выдерж- 10 е ку, обеспечивающую сохранение, мелкодисперсных карбидов, охлаждение до температуры Ар, выдержку для распада аустенита и последующее охлаждение. Такая обработка обеспечивает получение в стали структуры зернистого перлита )1) .

>147

Однако этот способ нетехнологичен, например, при производстве бунтов подката ввиду невозможности смотки его в бунт в закаленном состоянии.

Известен способ обработки подката для холодной высадки, включающий прерванную закалку с прокатного на— о грева до 700-400 С и отжиг с кратковременной перекристаллизацией по режж у: на"рев до 730 †740, выдержка 20-40 мин, охлаждение с печью до 680-690 С, выдержка 1,5 ч, далее а ЗО охлаждение на воздухе P?).

Однако создаваемый прерванной

0 закалкой интервал отжига 730-740 С о составляет всего 10 С, что меньше допустимых колебаний температуры в 35 промьппленных печах, а также значительно меньше колебаний температуры по сечению промышленных садок металла, в результате не удается получить сфероидизированную структуру во всех 4О сечениях бунта металла.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаеМому результату является способ обработки подката для холодной высадки, включающий горячую пластическую деформацию за несколько проходов, охлаждение со скоростью больше критической до 700-500 С, изотермическую выдержку при этой температуре в течение 20-60 мин и отжиг (3) .

Недостатком известного способа является получение проката с невысокой технологической пластичностью, требуемой для изготовления крепежных изделий с повышенными степенями деформации. Вниду. того, что горячая деформация в последних чистовых про762 3 ходах обычно провоцится с невысокиМ суммарным обжатием (35-44%) и при этом среднее обжатие примерно равно Зб, что не обеспечивает получе- ния требуемых свойств проката, степень деформации при холодной осадке не более 1/3 первоначальной высоты стандартного образца.

Цель изобретения — повышение пластичности стали.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления сортовой стали для холодной высадки, включающему горячую деформацию за несколько проходов, последующее ускоренное охлаждение со скоростью больше критической до

700 †5 С и отжиг, горячую деформа— о цию проката в чистовых проходах проводят с суммарньм обжатием 65-80%.

Способ позволяет получить в структуре стали зернистый перлит и обеспечить способность стали выдерживать холодную осадку до 1/5 первоначальной высоты стандартного образца.

Горячая деформация с суммарным обжатием в чистовых проходах 65-80 ускоряет процесс образования зернис— того перлита, приводит к появлению в структуре проката после охлаждения большого количества стабильных зернистых карбидов, обладающих более высокой термической устойчивостью в межкритическом интервале температур. Это обусловлено тем, что высокое суммарное обжатие 65-80 способствует образованию полигонизованной структуры деформированного аустенита. Наличие дислокационных стенок способствует резкому ускорению процесса сфероидизации цементита и получению большого числа более

Стабильных по сравнению с пластинчатыми зернистых карбидов, существенно расширяющих интервал отжигаемости на зернистый перлит.

Деформация менее 65 приводит к недостаточной степени горячего наклепа и стимулирует рекристаллизацию обработки, что в дальнейшем затрудняет сфероидизацию. При деформации более 80 снимается значительная часть деформационного наклепа в результате протекания динамической рекристаллизацин.

Использование повьипенных суммарных обжатий 65-80 при прокатке до1 1477

Способ изготовления стали 35

Относительное. сужение, Х

Относительное удлинение, Временное сопротивление, merce/m r" (ИПа) Величина деформации при холодной осадке до 1/5 первоначальной высоты образца до 1/3 первоначальной высоты образца

48, 3 (473) 38

53, 1 (520) 29

Предлагаемый

Известный (3) 56

ВНИИПИ Заказ 1504/26 Тираж 553 По сное

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

3 эвтектоидных сталей для холодной высадки не вызывает значительного повышения усилия прокатки, так как эти стали имеют довольно низкие зна— чения сопротивления деформации при .температуре обработки. Проверка предлагаемого способа проведена на промышленном мелкосортном стане.

Пример 1. Заготовка-квад— рат 100 мм из стали 35 прокатывается на мелкосортном стане до круга диа метром 14 мм. В чистовых проходах деформируют с суммарным обжатием

68,5 при среднем обжатии 50 . Прокат перед смоткой охлаждают в установке ускоренного охлаждения до 700 С водой со скоростью ИО С/с, затем в бунтах охлаждают замедленно на воз— духе со скоростью - 1,0 С/с. Отжиг проводят по режиму: нагрев до 760 С, о о выдержка 30 мин, охлаждение до 690 С, выдержка 2 ч, охлаждение с печью до 600 С; далее на воздухе. Сталь выдерживает холодную осадку до 1/5 первоначальной высоты стандартного образца. Структура: феррит и зернистый перлит 85 ..

Пример 2. Заготовку-квадрат 93 мм из стали 15 кп прокатыва ют до круга диаметром 17 мм. В чисто. З0 вых проходах деформируют с суммарным обжатием 72,6 при среднем обжатии 56Х. Перед смоткой охлаждают в установке ускоренного охлаждения водой да 650 С со скоростью 180 С/с, 35 затем. в бунтах охлаждают замедленно на воздухе со скоростью 0,5 Сic. От— жиг проводят по режиму: нагрев до о

760 С, выдержка 30 мин, охлаждение до 690 С, выдержка 2 ч, охлаждение о с печью до. 600 С. Сталь выдерживает о холодную осадку до 1/5 первоначальной высоты стандартного образца.

Структура: феррит и зернистый перлит 95 .

62 4

Пример 3. Заготовку-квадрат

100 мм из стали 35 прокатывают до круга 10 мм. В чистовых проходах деформируют с суммарньм обжатием

79 при среднем обжатии 52Х. Далее ускоренно охлаждают в установке охлаждения до 700 С водой со скоростью

100оС/с, затем в бунтах охлаждают

Э замедленно на воздухе со скоростью

"- 1оС/с. Отжиг проводят по режиму: нагрев до 760 С, выдержка 20 мин, о охлаждение до 690 С, выдержка 2 ч, охлаждение с печью до 600 С, далее на воздухе. Сталь выдерживает осадку до 1/5 первоначальной высоты стандартного образца. Структура феррит и зернистый перлит 90Х.

Пример 4. Заготовку-квадрат 150 мм из стали 35 прокатывают до круга диаметром 14 мм. В чистовых проходах деформируют с суммарным обжатием 41,8Х при среднем 36Х, т.е. ниже оптимальных параметров процесса, как в прототипе. Далее ускоренно охлаждают перед смоткой до 700 С о о водой со скоростью 100 С/с, затем в бунтах охлаждают замедленно на воздухе со скоростью 1,0 C/с. Отжиг о

0 проводят по режиму: нагрев до 760 .С, выдержка 30 мин, охлаждение до

690 С, выдержка 2 ч, охлаждение с о о печью до 600 С, далее на воэдухе.

Сталь выдерживает холодную осадку до 1/3 первоначальной величины стандартного образца. Структура: Феррит и зернистый перлит 65Х.

Одновременно с величиной деформа ции в холодном состоянии применение способа позволяет повысить характеристики пластичности стали 35 с содержанием углерода, 0,39Х, определяемые при испытании на растяжение по

ГОСТ 1497/73 (Результаты сравнения даны в таблице).