Способ получения булатной стали
Авторы патента:
Использование: получение композиционной стали, а именно производство стали с высокими механическими свойствами. Сущность изобретения: изготавливают заготовки из низкоуглеродистой стали, на поверхность которых наносят слой белого чугуна, после чего проводят пакетирование; нагрев под ковку, который ведут до температуры выше 730oС с выдержкой 5 - 10 с, после чего проводят ускоренное охлаждение до температуры ниже 730oС, при которой и осуществляется ковка. 3 ил.
Изобретение относится к получению композиционной стали, а именно к производству стали с высокими механическими и особенно режущими свойствами и булатным узором.
Известны способы формирования булатного узора за счет получения слитка, состоящего из частиц железа и выокоуглеродистой стали. Деформирование такого слитка различными способами приводит к формированию булатного узора с различными рисунками. В этом случае узор получается за счет феррито-перлитной композиционной структуры и поэтому такой булат имеет не самые высокие свойства. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ формирования булатного узора путем выплавки высокоуглеродистой стали, медленного охлаждения слитка и последующей ковки при определенных температурах в разных направлениях. Микроструктура булатной стали, полученной способом выплавки, представляет собой неравномерное распределение цементита, округленные зерна которого образуют скопления, хорошо видимые на темном фоне троостита. Таким образом, в этом случае узор обусловливается зернами цементита и булат имеет значительно более высокие механические свойства. С другой стороны известно, что скопление цементных зерен в перлитной матрице затрудняет ковку булата и ухудшает его обрабатываемость. Цель изобретения значительное упрощение способа получения булата с высокими механическими свойствами и повышение его пластичности за счет получения структуры с распределением зерен цементита в пластичной аустенитной матрице. Поставленная цель достигается тем, что на поверхность пластин из низкоуглеродистой стали путем цементации наносятся слои белого чугуна заэвтектического состава. После этого пластины шлифуются, обезжириваются, пакетируются и куются с целью исключения окисления в период нагрева под ковку пластины помещаются в рубашку из тонкого листового железа и куются вместе с ней. Нагрев под ковку осуществляется следующим образом. Быстрый нагрев до температур выше 730оС, выдеpжке 5-10 с, после чего производят быстрое охлаждение до температуры ниже 730оС и ковку при этой температуре. Такой режим нагрева под ковку обеспечивает получение булатного узора, формирующегося структурами мелкоигольчатого троостита и цементита, находящимся в пластичной аустенитной матрице. Таким образом, появляются приемы изготовления булатной стали, не совпадающие с известными решениями. Решение обладает существенными отличиями. На фиг. 1 показана микроструктура литого булата с цементитными прослойками в аустенитной матрице, полученная предлагаемым способом; на фиг. 2 и 3 макроструктура Златоустовского Аносовского булата и макроструктура булата, полученного предлагаемым способом, соответственно. П р и м е р 1. Три полосы из ст.20 размерами 150х50х15 мм прошлифовали и обезжирили. Методом электроконтактной цементации 30-40% поверхности пластин покрыли белым чугуном заэвтектического состава, причем покрытие осуществляли в виде полос шириной до 2 мм и глубиной до 1 мм. Полосы больших размеров вызывают трещины при ковке. Поверхность полос прошлифовали, обезжирили и сделали пакет из трех полос, который поместили в рубашку из листового железа из ст.3. Полученную заготовку нагрели до 800оС, выдержали 5 с (меньшее время выдержки фиксировать практически невозможно), быстро охладили до 680оС и проковали, используя фигурные штампы. После ковки получили заготовку с типичным булатным узором и структурой булата (фиг. 1 и 3). П р и м е р 2. Три полосы из ст.20 путем электроконтакной цементации покрыли белым чугуном и пакетировали. Нагрев под ковку осуществляли до температуры ниже 730-680оС, после чего ковали. Металл во время ковки трещал, пластичность его была низкая, получить компактную заготовку не удалось. П р и м е р 3. Три полосы из стали 20 путем электроконтактной цементации покрыли белым чугуном и пакетировали. Нагрев под ковку осуществляли следующим образом: нагрев до 800оС, выдержка 15 с, быстрое охлаждение до 680оС и последующая ковка. Металлографический анализ поковки показал, что значительная часть карбидов (цементита) растворилась в аустените, булатный узор проявляется плохо. Таким образом, предлагаемый способ дает возможность получать булатную сталь, отличающуюся макроструктурой и высокой пластичностью. Технология приготовления булатной стали намного упростилась.Формула изобретения
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУЛАТНОЙ СТАЛИ, включающий изготовление заготовок и их ковку, отличающийся тем, что на поверхность заготовок из низкоуглеродистой стали наносят слой белого чугуна, после чего проводят пакетирование, нагрев под ковку проводят до температуры выше 730oС с выдержкой 5 - 10 с, после чего проводят ускоренное охлаждение до температуры ниже 730oС, при которой и осуществляется ковка.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Похожие патенты:
Изобретение относится к прокатному производству, является усовершенствованием известного технического решения по авт
Способ изготовления булатной стали // 2051184
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве булатной стали
Изобретение относится к полуавтомату для индукционного отжига торцов цилиндрических деталей
Способ упрочнения стальных изделий // 2048606
Способ изготовления насосной штанги // 2048538
Способ обработки резьбового изделия // 2047661
Изобретение относится к машиностроению, а именно к защите резьбовых соединений от коррозионно-усталостного разрушения
Способ соединения ленты // 2044800
Изобретение относится к термической обработке ленты, а именно к способу соединения (сращивания) ленты при протяжке ее в устройствах термической обработки непрерывного действия
Способ электроконтактного нагрева заготовок // 2044781
Изобретение относится к термической обработке металлов и сплавов и может быть использовано в машиностроении для повышения пластичности стальных заготовок при сохранении их прочностных свойств после электротермической обработки, в частности проволоки из среднеуглеродистой стали
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при производстве стальных горячекатаных полос на широкополосных станах
Способ определения охлаждающей способности жидкой закалочной среды и термозонд для его реализации // 2100450
Изобретение относится к термической обработке металлов и предназначено для определения охлаждающей способности жидкой закалочной среды
Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к литым деталям из низкоуглеродистых и низколегированных сталей, содержащих 0,15 - 0,30% углерода, и применяемым в автосцепных устройствах подвижного состава железных дорог
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в прокатном производстве для легирования поверхности заготовки в процессе прокатки
Изобретение относится к термообработке и может быть использовано при закалке деталей из углеродистых сталей сложной формы, например пуансонов, накатных роликов и др
Способ изготовления булатной стали // 2103380
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для производства булатной стали
Изобретение относится к области обработки поверхностей металлов, такой как очистка (например, удаление окалины, оксидированных слоев, загрязнителей и тому подобное) поверхностей, термическая обработка и нанесение покрытий на них
Индукционная печь // 2105434
Способ изготовления проката // 2105820