Способ термической обработки поковок из флокеночувствительных марок сталей мартенситного класса

 

Изобретение относится к области металлургии железа и предназначено для обработки поковок сплошного поперечного сечения диаметром или стороной квадрата более 300 мм, изготовленных из флокеночувствительных марок сталей мартенситного класса. Цель - улучшение обрабатываемости поковок резанием. После ковки поковку охлаждают до 200-250 0 и выдерживают при этой температуре, затем циклически нагревают, до Ас +(20-50)С и охлаждают до 640-660 С с изотермическими вьщержками при этих температурах , затем нагревают до Ас,, +(20- 50) С, выдерживают, охлаждают до 100- , нагревают до 640-660 С, вьщерживают, охлаждают до 350-400°С, вы- .держивают и окончательно охлаждают до комнатной температуры. 2 табл. со 00 00 Oi

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1330186 (59 4 С 21 D 1/78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н .А 8TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° ««

° °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР.

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3960379/22-02 (22) 25.07.85 (46) 15.08.87. Бюл. №- 30 (72) 3.Б.Мерник, Л.К.Габов, С.А. Пушок, Н.Т.Якушев и В. Г.Терехин (53) 62 1.785.79 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 927859, кл. С 21 D 1/78, 1980. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ПОКОВОК ИЗ ФЛОКЕНОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ

МАРОК СТАЛЕЙ МАРТЕНСИТНОГО КЛАССА (57) Изобретение относится к области металлургии железа и предназначено для обработки поковок сплошного поперечного сечения диаметром или стороной квадрата более 300 мм, изготовленных из флокеночувствительных марок сталей мартенситного класса.

Цель — улучшение обрабатываемости поковок резанием. После ковки поковку охлаждают до 200-250 С и выдерживают при этой температуре, затем циклически нагревают. до Ас +(20-50) С

01 и охлаждают до 640-660 С с изотермическими выдержками при этих температурах, затем нагревают до Ас„ +(20о

50 ) С, выдерживают, охлаждают до 100150 С, нагревают до 640-660 С, выдерживают, охлаждают до 350-400 С,. выдерживают и окончательно охлаждают до комнатной температуры. 2 табл. Fy

13301

Изобретение относится к металлургии железа и предназначено для обработки поковок сплошного поперечного сечения диаметром или стороной квадрата более 300 мм, изготовленных иэ флокеночувствительных марок сталей мартенситного класса.

Цель изобретения — улучшение обрабатываемости поковок резанием. 10

Пример. Предлагаемый способ .опробован на поковках диаметром

660 мм и весом до 5 т из флокеночувствительной марки стали 38ХНЗМФА мартенситного класса. Для проверки пред- 16 лагаемого способа и сравнения его с известным откованы пробы (20 шт.) диаметром 660 мм и длиной 1180 мм.

Пробы откованы иэ слитка весом

4800 кг под прессом 3000 т. Слиток 20 получен из стали, выплавленной в мартеновской печи. Затем слиток с температурой около 600-650 С подан в вагоне-термосе в цех, где загружен в печь для нагрева под ковку.

26

Отков анные поковки подверг алис ь термообработке по известному и пред. лагаемому способам.

Режимы предварительной термической обработки укаэанных поковок приведены (для стали ЗЯХНЗИФА Ас, 720 С и Ac = 780 С).

Режим 1Ф 1 (по известному способу): вьдержка после ковки при 640-660 С

2 ч; охлаждение на воздухе до 300320 С 10 ч; выдержка при 300-320 С

12 ч; нагрев до 800-820 С 15 ч; выдержка при 800-820 С 5 ч; охлаждение на воздухе до 200-250 С 22 ч; выдержка при 200-250 С 15 ч; нагрев .до 740- 40

760 С 10 ч; охлаждение до 640-660 С

4 ч; выдержка при 640-660 С 15 ч; цикл выполняется 3 раза,со 2 раза составляет 2 ч; охлаждение до 400 С со скоростью 30 /ч 10 ч; охлажде- 4ч ние до 100 С со скоростью = 15 /÷

20 ч.

Режим Р 2 (по предлагаемому способу): охлаждение после ковки до 200250 С 7 ч; выдержка при 200-250 С 50

15 ч; нагрев до 740-760 C 8 ч; выдержка при 740-760 С 5 ч; охлаждение до 640-660 С 2 ч; выдержка при 640660 С 7 ч; цикл выполняется 3 раза, со 2-го раза составляет 2 часа; выдержка при 640-660 С 53 ч; нагрев до

820-840 С. 3 ч; выдержка при 820-840 С

3 ч; охлаждение до 100-150 С 15 ч; нагрев до 640-660 С 7 ч; выдержка

86 2 при 640-660 С 50 ч; охлаждение до

400 C 6 ч; охлаждение на воздухе.

Поковки обтачивались на станке модели PT-628 с установкой следующих режимов резания; глубина резания

7 мм, подача — 36 м/мин, скорость резания — 48 м/мин.

Обтачивание выполняют проходными о резцами с углом в плане 45, осна- щенных пластинами твердого сплава марки Т15К6 иэ одной партии поставки, Обрабатываемость резанием оценивают величиной износа резцов после одного прохода каждой из поковок. За критерий износа резцов принята величина затупления режущей кромки по задней грани. Усилие резания при обтачивании поковок определяют с помощью ваттметра по величине приращения мощности, потребляемой электродвигателем главного привода согласно общеизвестной методике, Результаты испытаний представлены в табл, 1.

Из табл. 1 видно, что обрабатываемость резанием поковок из стали

38ХНЗМФА, обработанных по предлагаемому способу (способ Р 2), улучшается на 25-827 (отношение величины износа резцов) по сравнению с обрабатываемостью резанием поковок, обработанных"по известному способу (способ У 1) или на 20-75Х (отношение увеличения потребляемой мощности) соответственно.

Для обоснования предлагаемых пределов технологических параметров в табл. 2 приводятся результаты обработки по режимам 1-3 и по режимам, выходящим за предлагаемые пределы

4 и 5, Циклический нагрев и охлаждение с изотермическими выдержками при

Ас, +(20-50) С и 640-660 С повторяют три раза °

По результатам контроля качества металла поковок-проб, термообработанных по предлагаемому способу (1-3) установлено, что все они не имеют дефектов (флокенов), а производительность при обработке их резанием (обдирке) составляет 1,5-2 пробы в смену, Из табл. 2 видно, что при термообработке по вариантам 4 и 5 обрабатываемость поковок-проб резанием составляет 0,5-0,8 шт, в смену, При этом

1330186. твердости поверхностного слоя (НВ =

217-230), в результате чего обрабатываемость резанием повышается.

Предшествующая нагреву до Ас

+(20-40) С изотермическая вьдержка о при 640-660 С позволяет при глубоком д- . переохлаждении до 100-150 С избежать флокенообразования, а также способст10 вует перераспределению и удалению водорода, вследствие чего снижается флокеночувствительность поковок.

20

35

) 45 в заготовках обнаружено наличие фло кенов.

Техническая сущность изобретения поясняется следующим.

Циклический нагрев и охлаждение с изотермическими выдержками при

Ас, +(20-50) С и 640-660 С непосре ственно после охлаждения поковок, проведенного после ковки, позволяют обеспечить благоприятные для диффузии водорода факторы. При 640-660 С обеспечиваются условия для наиболее полного распада непревращенного аустенита в перлит, который обладает повышенной водородопроницаемостью и максимальной диффуэией водорода из металла. При этом при нагревах вьпке

Ас„ на 20-50 С устраняется отрицательное влияние выдержки на стабилизацию аустенита и обеспечивается более полный и интенсивный его распад при последующем охлаждении до 640660 С.

Проведение указанного циклического нагрева и охлаждения с изотермическими выдержками дает новые импуль сы для ускорения диффузии водорода от глубинных слоев к поверхности и далее в атмосферу, количество которых зависит от легированности стали, ее флокеночувствительности и массивности поковки. о

Последующий нагрев до Ас +(20з

40)C с выдержкой после изотермической вьдержки при 640-660 С, заканчивающей многократный нагрев и охлажде ние от Ас +(20-50) С до 640-660 С, и последующее охлаждение после Ас +

+(20-40) С до 100-150 С, позволяют практически полностью осуществить превращение аустенита с образованием бейнита и, частично, мартенсита в . поверхностном слое поковки. При последующем за этим нагревом (отпуском до 640-660 С и выдержкой происходит полный распад бейнита в перлит или сорбит отпуска, обладающие мягкой структурой, что приводит к снижению

Нагрев до 640-660 С с выдержкой после охлаждения до 100-150 С с последующим охлаждением до 350-400 С позволяет сохранить мягкую структуру поверхностного слоя и обеспечить,незначительную величину остаточных на пряжений в поковках и требуемое качество противофлокенной обработки.

Формула изобретения

Способ термической обработки поковок иэ флокеночувствительных марок сталей мартенситного класса, включающий охлаждение после ковки с последующей выдержкой, нагрев до Ас +(2040) С с последующей вьдержкой и охлаждением, циклический нагрев до Ас„

+(20-50) С и охлаждение до 640-660 С с изотермическими выдержками при .этих температурах и окончательное охлаждение, отличающийся тем, что, с целью улучшения обрабатываемости поковок резанием, циклический нагрев и охлаждение с изотермическими выдержками проводят непосредственно после охлаждения поковок после ковки, нагрев до Ас +(20-40) С проводят после изотермической выдержки при 640-660 С, заканчивающей циклический нагрев и охлаждение, а охлаждение после выдержки при Ас +(2040) С ведут до 100-150 С, после чего поковки нагревают до 640-660 С, выдерживают, охлаждают до 350-400 С, выдерживают и окончательно охлаждают.

1330186

Таблица 1

Номер покоСпособ

Режимы резания

УвеличеВеличина износа термообработки ние потребляемой мощности, кВт

Глубина Подача, Скорость резания, м/мин резания, мм м/мин вок резцов, MM

0,50

36

0,52

48

0,60

Св33

Зб

С,38

С,40

Таблица 2 нагрева + время гезу конт

УЭЕ струк /время охлакдення илн выдеряки

Охлая дания до

350400 С

Охлакдения до 640

660 еС агрева Охл

o Ac! e де

20-40) до

2,0.

380

6,5+7

125 650

15,5+ 1 7+50

Дефектов нет,годно

650 810

?,5+7 3+3

8+5

7+!5

1 6

6+15

350 То re

7+7

1,5

100 660

640

3+3

740

2 7,7+50

16+ 1

7+5

3+7

6+ 15

15+ 1

6+7

820

7+50 е

2 0

660

Э 7

8+5

?,5+7 3+Э

15+ 1

680 840

4 3

8e7

7+53

0,8

7+ 15

785

Флокены на

2 х эаготовках, не годно

8+5

2+7

3+3

7+5 флокены ка

Э х ваго» товках, не годно

5 3 240

6+ 15

17+1

6+50

625 Э+7

325 ,7+7

0 5

780

2,5+3

Составитель В.Китайский

Редактор И.Сегляник Техред И„Попович Корректор Е.Рошко

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

Заказ 3542/28 Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д„4/5 до 6,0 до 6,5 до 7,0 до 4,0 до 4,0 до 5,0