Способ обработки слитков и заготовок из подшипниковых и инструментальных сталей

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к обработке металлов давлением и может быть использовано при нагреве под горячую деформацию слитков и непрерывнолитых заготовок из подшипниковых и инструментальных сталей. Цель изобретения - улучшение качества стали за счет уменьшения карбидной ликвации, структурной полосчатости и сокращение длительности нагрева. Изобретение предусматривает нагрев до температуры центральной части слитка или заготовки на 20-60°С выше температуры солидуса легкоплавких участков и выдержку в течение 0,25-1,0 ч, при этом нагрев производят со скоростью 20-100°С/ч до температуры α→γ-превращения, а затем - со скоростью 110-500°С/ч. Изобретение позволяет снизить структурную полосчатость с 4,5-4,0 до 3,5-2,0 баллов, карбидную ликвацию с 2,0-1,5 до 0,5-0 баллов, сократить общую длительность нагрева на 12-25%. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИМИСТИЧЕСКИX

РЕСПУБЛИК (191 (И) 1 1 А1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ (g1)g С 21 D 1/34

ЕЕОИЗН ..3

ГМЫт б 7 . 1л йЯ1

1 (21) 4629826/27-02 (22) 23.11.88 (46) 23.10.90. Бюл. Ф 39 (71) украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов (72) В.Т.Жадан, П.М.Геращенко, И.Л.Штургунов, В.А.Яценко; Н.В.Калина, Ф.Г.Маликов и А,Г.Воронцова (53) 621.785.1 (088.8) . (56) Металловедение и термическая обработка стали. — М.: Металлургия, Т.З, 1983, с. 14.

Авторское свидетельство СССР

11 821509 ° кл. С 21 D 1/34, С 21 D 7/14, 198 1. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СЛИТКОВ И

ЗАГОТОВОК ИЗ ПОДШИПНИКОВЫХ И ИНСТРУ—

МЕНТАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к обработке металлов давлением, и может быть ис"

Изобретение относится к металлургии, в частности к горячей деформации металла, и может быть использовано при нагреве под горячую деформацию слитков и непрерывнолитых заготовок из подшипниковых и инструментальных сталей.

Цель изобретения — улучшение качества стали за счет уменьшения структурной полосчастости и карбидной ликвации и сокращение длительности нагрева. пользовано при нагреве под горячую деформацию слитков и непрерывнолитых заготовок из подшипниковых и инструментальных сталей. Цель изобретения улучшение качества стали за счет уменьшения карбидной ликвации, структуркой полосчатости и сокращение. длительности нагрева. Изобретение предусматривает нагрев до температуры центральной части слитка или заготовки на 20 — 60 С выше температуры солидуса легкоплавких участков и выдержку в течение 0,25-1,0 ч, при этом нагрев гроизводят со скоростью

20-100 С/ч до температуры (†> )" превращения, а затем со скоростью

1.10-500 С/ч. Изобретение позволяет снизить структурную полосчатость с

4,5 — 4,0 до 3,5 — 2,0 баллов, карбидную ликвацию с 2,0 — 1,5 до 0,5

0 баллов, сократить общую длительность нагрева на 12-25Е, 1 з,п. ф-лы, 1 табл.

Сталь перед горячей деформацией непрерывно нагревают до температуры центральной части слитка или заготочки на 20-60 С выше температуры . солидуса легкоплавких участков и выдерживают при ней в течение 0,251,00 ч, при этом нагрев производят со скоростью 20-100 С/ч до температуры К- превращения, а затем со скоростью 110-500 С/ч.

Центральная часть слитков и непрерывнолитых заготовок по сравнению

1601141 с поверхностными слоями имеет значи тельно большую химическую и струк-! турную неоднородность, Поэтому при непрерывном нагреве до.температуры, солидуса легкоплавких участков не достаточно полно происходят процессы диффузионного выравнивания хими(;ческого состава и уменьшения струк турной неоднородности.

При нагреве до температуры центральной части сечения слитка или заготовки на 20-60ОС выше температуры солидуса легкоплавких участков резко повышается скорость диффузии химических элементов и обеспечивается существенное снижение структурной неоднородности стали. Благодаря кратковременной выдержке в течение

0,25-1,00 ч исключено ухудшение макро- и микроструктуры и получение осевого пережога.

Интенсивный нагрев со скоростью ,20-100 С/ч до температуры К- $ -превращения, а затем со скоростью 110, 500 С/ч позволяет более полно использовать тепловую мощность нагревательных устройств, реализовать

; скарасти нагрева, более соответст вующие теплофизическим .свойствам сталей и сократить длительность нагрева, Пример. Проверка способа выполнена на стали ШХ15, которая имеет температуру о - 21 -превращения

724 С и температуру солидуса легкоплавких участков 1160-1180 С. В экспериментах используют литые квадратные заготовки со стороной 55 мм и длиной 120 мм. Заготовки нагревают в электрической печи от комнатной о температуры со скоростью 75-80 С/ч до температуры М.-> -превращения, а о затем -со скоростью 150-500 С/ч до температуры центральной части на

20-60 С выше температуры солидуса легкоплавких участков и выдерживают в течение 0,25-1,00 ч, затем заготовки охлаждают с печью до температуры прокатки, после чего их прокатывают на стане 250 на заготовку сечением 34134 мм.

Параллельно литые заготовки подвергают обработке по известному способу: непрерывный нагрев со скоростью 20-100 С/ч до температуры

1 солидуса легкоплавких участков, 5 выдержка 0,25-1,5 ч, охлаждение до температуры прокаткй, прокатка на стане 250 на заготовку сечением

34 34 мм.

В процессе экспериментов температуру нагрева контролируют с помощью хромель-алюмелевых термопар, одну из которых вставляют в заранее высверленное отверстие в центре поперечного сечения заготовки. а другую зачеканивают на поверхности заготовКИ о

В прокатапных заготовках иссле— дуют показатели качества.

Паратметры экспериментов и результаты контроля качества сведены в таблицу.

Из данных таблицы видно, что предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет снизить структурную полосчатость с 4,5-4,0 до 3,52,0 баллов, карбидную ликвацию с 2,01,5 до 0,5-0,0 баллов а также сократить общую длительность нагрева с 14,26.-15,01 до 10,74-13,20 ч или

12-25 .

Формула из обретения

1, Способ обработки слитков и заго35 товок из подшипниковых и инструментальных сталей, включающий непрерывный высокотемпературный нагрев, выдержку, охлаждение до температуры деформации и деформации, о т л и— ч а ю шийся тем., что, с целью улучшения качества стали за счет уменьшения структурной полосчастости, карбидной ликвации и сокращения длительности нагрева, непрерывный нагрев проводят до температуры центральной а части слитка или заготовки на 20-60 С выше температуры солидуса легкоплавких участков, а выдержку — в течение

0,25-1,0 ч.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что высокотемпературный нагрев проводят со скоростью 20100 град/ч до температуры превращения, а затем со скоростью 110—

500 град/ч.

1601141

Охлаждение до температуры деформации

Скорость нагрев

С/ч.

Карбидная

Структурная полосчатость, балл ликвация, балл свыше теипер туры превращения до пет пре щенн

Темпе- Дянтел ратура, ность, ОС

0 5

0,5

0,5

0.5

0,S

2,0

1 ° S

2,0 .

1в5

l Ф$

0"

О

О

4,0

4,5

4,5

4,0

4,0

20 100

80 100

80 f00

80 100

80 100

40,85 !

6,60

14,26

l4,5l

15,01

У

Температура нагрева 1160 С.

Составитель В.Жуков

Редактор Н.Гунько Техред Л.Сердюкова Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Заказ 3247 Тираж 514 ° Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

80 150 80 150

80 150

80 150 80 250

80 250 . 80 250

75 350

75 500

Предлагаемый способ

0,50 1150 .

0,25 1150

0,50 1150

l 00 f150

0,25 1150

0,50 1150. 1,00 1150!,00 !f50

l,О0 II50

Известный способ

0 50 1150

I 50 1!50

0,25 !150

0,50 1!50

1,00 1150

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0 5

13,20

13,07

13,32

13,82

j2,15

12,40

12,90

12,66

l0,74

3,5

3 5 -3,0

3,0

3,0

2,5

2,5

2,0

2,0.0,5

0,5

1,5

0,5

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0