Способ обработки малолегированных заэвтектоидных сталей перлитного класса

 

Изобретение относится к области обработки стали, в частности малолегированной эвтектоиздной и заэвтектоидной с среднелегированной заэвтектоидной, путем формообразования изделий горячей пластической деформацией, например путем штамповки, раскатки и т.п. Техническим результатом изобретения является снижение энергозатрат и улучшение свойств получаемых изделий. Заготовку из стали ШХ 15СГ нагревают токами высокой частоты 1,5 мин до 787°С, подстуживают до 707°С и ведут раскатку, в процессе которой происходит динамическая рекристаллизация с γ__→α превращения. После раскатки заготовку охлаждают до комнатной температуры и подвергают механической обработке.

Изобретение относится к способу обработки стали, в частности малолегированной эвтектоидной и заэвтектоидной и среднелегированной заэвтектидной, путем формообразования изделий горячей пластической деформацией, например, путем штамповки, раскатки и т.п.

Изобретение может найти широкое применение в машиностроении при производстве шарико- и роликоподшипников, штамповок, измерительных инструментов, деталей машин, режущего и деревообрабатывающего инструмента.

Известен способ обработки малолегированных заэвтектоидных сталей перлитного класса, включающий нагрев стали, неотожженной на зернистый перлит, подстуживание до температуры сверхпластичности и деформацию при этой температуре.

К недостаткам способа можно отнести отсутствие стабильности при переходе стали в сверхпластичное состояние. Это проявляется из-за нефиксированной, произвольно высокой температуры нагрева металла перед деформацией, усложняет управление процессом и в итоге приходится изделия подвергать стабилизирующему отжигу с фазовой перекристаллизацией, чтобы получить однородную, стабильную структуру зернистого перлита с удовлетворительной твердостью и хорошей обрабатываемостью резанием, а это увеличивает энергозатраты и время цикла.

Техническим результатом изобретения является снижение энергозатрат и улучшение свойств получаемых изделий.

Результат достигается тем, что способ включает нагрев стали, неотожженной на зернистый перлит, подстуживание до температуры сверхпластичности и деформацию при этой температуре. Нагрев ведут до Ас₁+ 40-60^оС, подстуживание до 707-727^оС. Возникающая в указанном температурном интервале в процессе деформации сверхпластичность позволяет продеформировать изделие. Так, для неотожженной стали ШХ15 нагрев следует произвести до температуры Ас₁+ 40-60^оС, что составляет около 780-800^оС и это ниже температуры нагрева в существующем способе горячей деформации стали ШХ15 900-1100^оС. В результате осуществления предлагаемого способа в стали формируется структура типа "микродуплекс" с баллом зерна после закалки по ГОСТ 5639-82 N 12-13, в то время, как в существующих способах он равен 10-10,5.

П р и м е р. Заготовки для наружного и внутреннего колец подшипника N 226 из стали ШХ15СГ малолегированной, заэвтектоидной, неотожженной, нагревают токами высокой частоты 1,5-2,0 мин до температуры Ас₁+ 40-60^оС, т.е. 787-807^оС, затем подстуживают до температуры сверхпластичности 707-727^оС и производят раскатку. В процессе раскатки происходит динамическая рекристаллизация с полным завершением γ ->> α превращения и формированием структуры сфероидизированного перлита с очень мелким зерном (типа "микродуплекс"). После завершения раскатки кольца по конвейеру падают в футерованный сборник, где медленно охлаждаются до комнатной температуры. Твердость стали получается НВ ≅ 1970 МПа и кольца после охлаждения подаются на окончательную механическую обработку и закалку. После закалки и отпуска колец твердость получается HRC 62-64, прочность на изгибе σ_изг4720-4730 МПа. Прочность колец, изготовленных по традиционной технологии, σ_изг4000-4100 МПа.

Формула изобретения

СПОСОБ ОБРАБОТКИ МАЛОЛЕГИРОВАННЫХ ЗАЭВТЕКТОИДНЫХ СТАЛЕЙ ПЕРЛИТНОГО КЛАССА, включающий нагрев стали неотожженной на зернистый перлит, подстуживание до температуры сверхпластичности и деформацию при этой температуре, отличающийся тем, что нагрев ведут до Ac₁ + (40 - 60)^oС.