Способ термической обработки пружинной проволоки из углеродистых и низколегированных сталей

 

Изобретение относится, к черной металлургии и может быть использоBarfo в сгалепроволочном производстве при непрерывной термической обработке пружинной проволоки из углеродистых и низколегированных сталей. Цель - повьшение производительности за счет сокращения времени обработки . Проволоку с размоточного устройства подают в проходную электропечь, нагревают до температуры аустенизации и подают в ванну с расплавом солей . 15 - где выдерживают в течение 25 с при 250-300 С. Затем проводят охлаждение струей воздуха до 140 - 160°С и последующее охлаждение водой до температуры не выше 80°С. Отпуск проводят в ванне с тем же раствором солей при 400-540 с в течение 1 - 3 мин. 2 табл. (Л

СО)ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) А1 (5)) 4 С 21 D 9/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21). 3902/52/22-02 (22) 27.05.85 (46) 15.03.87. Бюл. Ф 10 (71) Государственный завод "Красная

Этна" (72) Л.Д.Соколов, Т.В.Комарова, В.Е.Виноградова, А.Т.Быкадоров и И.Л.Хейфец (53) 621.785.616.24(088.8) (56) Рахштадт А.Г. Пружинные стали и сплавы. N. Металлургия, 1Э82, с . 1 06 -107 . (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ПРУЖИННОЙ ПРОВОЛОКИ ИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ

И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится,к черной металлургии и может быть использоBGHQ в сталепроволочном производстве при непрерывной термической обработке пружинной проволоки из углеродистых и низколегированных сталей.

Цель — повьнпение производительности за счет сокращения времени обработки. Проволоку с размоточного устройства подают в проходную электропечь, нагревают до температуры аустенизации и подают в ванну с расплавом солей где выдерживают в течение 15-У о

25 с при 250-300 С. Затем проводят охлаждение струей воздуха до 140—

160 (; и последующее охлаждение водой о до температуры не выше 80 С. Отпуск проводят в ванне с тем же раствором солей при 400-540 С в течение о, 3 мин. 2 табл.

12966 10

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в сталепроволочном производстве

- ри непрерывной термической обработке пружинной проволоки из углеродистых и низколегированных сталей.

Целью изобретения является повышение производительности за счет сокращения времени обработки. Ю

Проволоку с размоточного устройства со скоро! ть 5 м/мин подают в проходную электромуфельную печь, нагревают до температуры аустенизации и подают в ванну с расплавом солей 15 (селитры), где выдерживают 15-25 с при 250-300 С (несколько выше М .) .

Затем проводят охлаждение струей воздуха до 140-160 С и последующее водой до температуры не выше ЬО С, 20 после чего проволока поступает в ванну с расплавом (селитры), где провоцят отпуск при 400-540оС в течение 1-3 мин, Пример 1. Проволоку из 25 ,ст. 65ГА диаметром 3 мм подают в проходную муфельную печь, нагревают до ,о, 830!-10 С, охлаждают в ванне с расплавом селитры до 300+10 С, выдерживают 15 с и охлаждают струей воздуха ЗО о (не менее 60 с) до 150 С, затем водой до температуры не выше 80 С. После этого проводят отпуск в ванне с о расплавом селитры при 450+10 С в течение 2!10" 4 2 30" и промывку.

Пример 2. Проволоку из ст. 68А диаметром 1,8 мм подают в проходную вафельную печь, нагревают до 860+10 С, выдерживают 2 35 > охлаждают в ванне с расплавом селитры щ о до 250+10 С и выдерживают в течение

25 с с последующим охлаждением струей воздуха (не менее 30 с) до 150оС, затем водой до температуры не вьппе

80 С. Далее проводят отпуск в ванне о о . с расплавом селитры при 410+10 С в

Il l! течение 1 50 — 2 20 и промывку.

Пример 3. Проволоку из ст. 51ХФА диаметром 4,8 мм подают в проходную муфельную печь, нагревают 0 до 880+10 С,, выдерживают 4 мин, охо лаждают в ванне с расплавом селитры о, до 250 С и выдерживают в течение

24 с с последующим охлаждением струей воздуха (не менее 70 с) до 150 С, 55 далее водой до температуры, не вьш!е о, 80 С. Затем проводят отпуск в ванне о„ с расплавом селитры при 530+10 " в течение 1 60 до 2 40" и промывку, Результаты проведенных испытаний после различных видов термообработки и изготовленных из нее пружин показывают (см. табл. 1), что механические свойства, полученные по предлагаемому режиму термообработки, соответствукп уровню стандартных механических свойств по ГОСТ. 1011-81 и по отдельным показателям превосходят механические свойства., полученные после изотермической закалки..

В табл. 2 приведены данные по производительности процесса обработки проволоки по известному и предлагаемому способам. Из табл. 2 видно, что продолжительность термообработки по предлагаемом спосооу в

3-4 раза меньше, чем по известному.

Выдержка в течение 15-25 с при о, 250-300 С необходима и достаточна для снятия внутренних напряжений и выравнивания температуры по сечению проволоки (до 250 — 300 С), при которой не происходит превращения аустенита. Выдержка менее 15 с не обеспечивает выравнивания температуры по сечению проволоки, более 25 с приводит к частичному распаду аустенита на бейнит, следовательно к неоднородности структуры по сечению проволоки и снижению механических свойств (по кручению), Охлаждение струей воздуха до 140О

160 С, затем водой до температуры

Не выше 80 С, обеспечивает распад переохлажденного аустенита в мартенсит, исключает появление микротрещин и уменьшает время обработки. Охлаждения проволоки струей возцуха до 140-160 С необходимо и достаточно, так как если охлаждение струей воздуха провоо, дить до температуры более 160 С, то образуются при последующем охлаждении водой микротрещины, снижаются механические свойства по кручению; если охлаждать до температуры ниже о, 140 С, то проволока дольше охлаждается, что приводит к увеличению времени обработки. Охлаждение водой до температуры не выше 80 С обеспечивает исключение повышенных количеств остаточного аустенита. Температура отпуска при 400-540 С обеспечивает снижение напряжений в проволоке и является оптимальной для получения равномерной структуры, необходимой для обеспечения требуемых механических свойств, не уступающих свойствйм, 1 "966

Предлагаемый

t 830+ tU 0 он 28c

С„= 300+10 С

16 10-1640

6-8

65 ГА

ФЗ,О

15-28

Охлаждение на возДухе ВОЗД

Охлаждение водой ото = 450+10 С л ™, p оотг = 2 1U — 2 3V гй = 860+10 С 1730-1?70 ьн=.25с

Ф о, t„> = 250+10 C л сц = 25 с ьso 1 = 30 с

Охлаждение водой о и = 4 10+10 С л I Н

"ото — 2 20 н = 880 + 10 С 1490 1510 и ц = 4 мин

Сиз ."из = 24 с ь воз*

Охлаждение водой

= 530+10 С own = 1 40" — 2 40

7-10

2 68 А

У1,8

10-27

5-6

11-26

3 51 ХФА ф4,8 полученным в прототипе после изотермической закалки. Температура отпуска ниже 400 С не обеспечивает сочетания необходимых механических свойств(G, число- перегибов и число кручений) при температуре выше 540 С снижается предел прочности. Вьдержка при отпуске в течение 1-3 мин необходима и достаточна, так как менее 1 мин приводит к недоотпуску, а более 3 мин — !О к снижению механических свойств по пределу прочности.

Использование вьдержки при закалке в течение 15-25 с и отпуска в течение 1-3 мин значительно сокращает !5 общее время термообработки проволоки.

Кроме того, использование одной и той же среды при закалке и отпуске необходимо для получения чистой по10 4 верхности проволоки, без коррозии и пятен.

Формула иэ обретения

Способ термической обработки пру— жинной проволоки из углеродистых и низколегированных сталей, включакиций нагрев до температуры аустенизации, вьдержку в расплаве солей с последующим охлаждением, отпуск и промывку, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет сокращения времени обработки, вьдержку в расплаве проводят ври 250-300 С в течение 15-25 с, охлаждение осуществляют струей воздуха до 140-160 С, затем водой до температуры не выше 80 С, а отпуск проводят в расплаве солей при 400540 С в течение 1-3 мин.

Таблица 1

1296610

Продолжение табл.I

12-16

1640-16 50 8-10

65. ГА

Р 3,0

ГОСТ

1071-81

1600-1800 64

Таблица 2

Продолжительность обработки, с

Операции термообработки ст.51ХФА ф ст. 68А ф3,0 мм ст. 65ГА известны" способ предла- известный гаемый способ способ известный способ пр едл аг аемый способ пр едлаг аемый способ

Нагрев под закалку

141

240

240

168

168

Выдержка в расплаве солей 1200

900

1800

Охлаждение под струей воздуха

72

Охлаждение цо 20 С в воде

10

130

120 Отпуск

Общая продолжительностьь процесса

466

333

1041

2040

400

1368

Редактор К.Волощук

Заказ 720/30

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Прототип (изотермическая закалка) н 830оС

330-335 С и = 15 мин

Составитель В. Китайский

Техред А.Кравчук Корректор Л. Пилипенко

Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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