Способ механико-термической обработки малоуглеродистых сталей

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам упрочняющей обработки проката из малоуглеродистых сталей. Цель - повьшение прочности и термической устойчивости упрочнения. После аустенизации, выдержки и охлаждения со скоростью 30-100 град/с проводят деформацию при комнатной температуре со степенью 5-40%, затем проводят деформацию циклическим знакопеременным изгибом с количеством циклов 10-15 и осуществляют отпуск при ЗЗО-бОО С в течение 1-5 мин. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСЙУБЛИК (gg 4 С 21 D 8/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

И А8ТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ -й:.: (21) 4174815/31-02 (22) 05. 01. 87 (46) 30.06.88. Бюл. М- 24 (71) Днепропетровский металлургичес- . кий институт им.Л.И.Брежнева (72) Ю.П.Гуль, О.Ю.Ииронова, Л.И.Москаленко, В.А.Хавалджи и Ю.В.Савенков (53) 621 785 3:669 15. 194 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 645970, кл. С 21 D 8/00, 1974. (54) СПОСОБ К.ХАНИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКИ ИАЛОУГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ

ÄÄSUÄÄ 1406183 А1 (57) Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам упрочняющей обработки проката из малоуглеродистых сталей. Цель — повышение прочности и термической устойчивости упрочнения. После аустенизации, выдержки и охлаждения со скоростью

30-100 град/с проводят деформацию при комнатной температуре со степенью

5-40%, затем проводят деформацию циклическим знакопеременным изгибом с количеством циклов 10-15 и осуществляют отпуск при 550-600 С в течение

1-5 мин. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1406183

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам упрочняктщей обработки проката из малоуглеродистых сталей.

Целью изобретения являетея повышение прочности и термической устойчивости упрочнения.

Сочетание термического упрочнения и холодной деформации формирует в стали четкую ячеистую дислокационную структуру со сравнительно равномерным распределением избытка дислокаций одного знака ° Последующая циклическая деформация знакопеременным изгибом в 15 количестве 10-15 циклов создает условия для выравнивания напряженного и деформированного состояния по объему изделия.

Циклическая деформация в количест-2р ве менее 10 циклов не обеспечивает достаточного упрочнения.

Циклическая деформация более 15 циклов приводит к резкому падению прочности, а с увеличением количест- 25 ва циклов — к интенсивному разупрочнению металла, хотя твердость не падает ниже твердости стали, не подвергнутой циклической обработке, .ь

Последеформационный отпуск при 30

550-600 С длительностью 1-10 мин увеличивает термическую стабильность упрочнения, что выражается в сохранении отпущенной сталью уровня прочреэульTaxe тер-35 мического упрочнения с последующей деформацией при комнатной температу ре. При отпуске растет абсолютное падение твердости металла, подвергнутого циклической деформации знако- 40 переменным изгибом. В то же время можно утверждать о термической устойчивости упрочнения. Дополнительное упрочнение, вызываемое 10-15 циклами, равноценно использованию даль- 45 нейшей активной деформации на 40-50 с достижением суммарной в 60-75 . Но в стали, подвергнутой нагреву до аустенитного состояния, ускоренному охлаждению и деформации при комнатной температуре без циклической деформации, при нагреве в процессе отпуска рекристаллиэация проходит настолько интенсивно, что полностью снимает весь эффект упрочнения. В

55 случае дополнительного упрочнения за счет циклической деформации кратковременный (1-5 мин) отпуск при

550-600 С сохраняет эффект упрочнения, достигнутый в результате термического упрочнения и деформации при комнатной температуре, т.е. повышается термическая устойчивость эффекта упрочнения.

Отпуск ниже 550 С не обеспечивает о достаточной термической стабильности упрочнения.

Отпуск выше 600 С значительно снижает эффект упрочнения.

Время отпуска 1-5 мин является оптимальным. Отсутствие отпуска не обеспечивает необходимой термической стабильности эффекта упрочнения. Отпуск более 5 мин приводит к снижению упрочнения.

Пример. Листовые ббразцы из стали 20 подвергали нагреву до аустенитного состояния (920-940 С) и последующему охлаждению со скоростью

100 град/с, в подогретом масле. Затем следовала холодная прокатка на стане с суммарным обжатием 20-25%.

Циклическую деформацию осуществляли в специальном устройстве путем изгибов плоских образцов вокруг оправки круглого сечения. Последеформационный отпуск осуществляли при 550

600 С в течение 1-5 мин. о

Мерой упрочнения служили значения твердости, полученные измерением твердости на приборе ТП-2 (Виккерс) при нагрузке 300 Н (средние значения иэ 5-10 замеров). За исходный уровень принимали значения твердости в термически упрочненном и холоднодеформированном состоянии без отпуска.

Результаты измерений приведены в таблице.

Как следует из таблицы, деформация циклическим знакопеременным изгибом, осуществленная после деформации при комнатной температуре, повышает прочность стали (макс 10-15 циклов). Термическая стабильность упрочнения проявляется в том, что в сталях, обработанных по предлагаемому способу, дополнительный кратковременный нагрев (1 мин) до 400-700 С практически не оказывает влияния на значения твердости. При исключении деформации циклическим знакопеременным изгибом кратковременный нагрев вызывает значительное разупрочнение стали.

Использование способа при изготовлении несущих рам сеялок и,-(ругих сельскохозяйственных машин обеспечи1406183 вает повышение прочности и термической стабильности упрочнения рам и экономию металла на 10-15Х. с последующим охлаждением на ноздухе, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и термической устойчивости упрочнения, перед отпуском осуществляют дополнительную деформацию циклическим знакопеременным изгибом с количеством циклов 10-15, а отпуск проводят с длительностью 1-5 мин. формула изобретения

1. Способ механико-термической обработки малоуглеродистых сталей, включающий нагрев до аустенитного. состояния, охлаждение до комнатной температуры, деформацию при комнатной температуре и последеформационный отпуск при заданной температуре

2. Способ по п.1, о т л и .ч а ю— шийся тем, что отпуск проводят при 550-600 С.

Время отпуска,мин

Твердость стали, ЧЧ, при количестве циклов

0 5 10 20 20

Режим обработки

160

По прототипу

337,3 0

275,4 1

380

444

364,2

258,8

295

285

285

236

229

259

265

198

185

222

182,2

209,9

То же, кроме Тотп = 500 С

316,1

285

240

287

248

221

256, 5 248, 8 10

227,8

285

То же, кроме Тотп = 550 C

290, 2

297

245,6 265

269

274

230

214

250,3

256

209,6

203

224

252

265

200

210

Составитель В.Китайский

Редактор Т.Лазоренко Техред Л.Сердюкова Ко ектор И.Муска

Тираж 545 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3160/24

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проек а оектная 4

Предлагаемый способ наг = 930 С, Чохл

100 С, холодная прокатка с суммарным обжатием 257., отпуск

600 С

О

Т наг= 930 С охл =

100 С, холодная прокатка с суммарным обжатием 257., отпуск

600 С, 5 мин + отпуск 600 С, 1 мин

248,6

319,8

292,5

263,8

202,3 10

310,6 1

260 5

282,1 1

260 5

241,8 10