Способ приготовления протяженного, преимущественно цилиндрического, изделия из конструкционной высокопрочной стали, изделие из конструкционной высокопрочной стали
Владельцы патента RU 2297460:
Закрытое акционерное общество "Ижевский опытно-механический завод" (RU)
Изобретение относится к изготовлению протяженных изделий из конструкционной высокопрочной стали, предназначенных для изготовления высоконагруженных деталей, работающих на кручение и изгиб под динамической нагрузкой. Выплавляют сталь следующего состава, в мас.%: С 0,15÷0,45, Si 0,2÷1,0, Mn 0,2÷2,0, Cr 0,1÷2,0, Ni 0,1÷5,0, Mo+3·W 0,01÷0,9, Fe и примеси остальное при соблюдении соотношения: Ni+1,2·Cr+1,5·Mn≤9-0,6·С. Сталь разливают в слитки или непрерывно-литые заготовки. Заготовки обрабатывают давлением. Охлаждение проводят до температуры 350÷450°С со скоростью охлаждения V заготовок, которую определяют следующим соотношением: V≥0,37+1,45/Ni. Изделия обладают улучшенными пластическими свойствами, особенно ударной вязкостью при высокой прочности, и стабильностью механических свойств во время эксплуатации за счет оптимально подобранных компонентов стали, обеспечения однородной структуры стали. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 4 табл.
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к изготовлению протяженных изделий из конструкционной высокопрочной стали, которая предназначена для изготовления высоконагруженных деталей, работающих на кручение и изгиб под динамической нагрузкой, в частности валов для погружных насосов, электродвигателей, для газосепараторов, используемых в газонефтедобывающей промышленности.
Известна закаливаемая на воздухе сталь с пониженным содержанием никеля. Сталь имеет следующий состав, в мас.%:
углерод - 0,18-0,35
кремний - 1,3-1,75
марганец - 1,3-2,0
хром - 0,65-2,1
никель - 0,9-2,0
молибден - 0,2-0,35
железо - остальное (см. US №5094923 А, 10.03.1992 г.).
Недостатком указанного состава стали является недостаточная прочность и ударная вязкость для изготовления высоконагруженных деталей, работающих на кручение и изгиб под динамической нагрузкой, в частности валов.
Из уровня техники также известна высокопрочная сталь высокой твердости, изделие из стали и способ его применения. Сталь имеет следующий состав, в мас.%:
углерод - 0,075-0,15
кремний - до 1,0
марганец - 1,0-3,0
хром - 2,0-5,0
никель - 1,0-4,0
при минимальном суммарном содержании марганца, хрома, никеля 6 мас.%, молибден 0,1-1,0, который может заменяться двойным количеством вольфрама,
фосфор - до 0,015
сера - до 0,02
железо - остальное
(см. ЕР 0909338 А1, 21.04.1999 г.).
Недостатком указанного состава стали является недостаточная ударная вязкость для изготовления высоконагруженных деталей, работающих на кручение и изгиб под динамической нагрузкой, в частности валов, а также неоптимальное расходование дорогостоящих легирующих компонентов.
Известна сталь, с целью экономии никеля в которой в состав конструкционных и штамповых хромо-никель-молибденовых сталей, содержащих 0,35-0,45% углерода, углерод может входить как в больших, так и в меньших количествах в зависимости от назначения стали. Сталь также содержит 0,17-0,37% кремния, 0,65-0,95% марганца, 0,75-1,05% хрома, 0,60-0,90% никеля и 0,15-0,25% молибдена (см. SU 75320, 31.05.1949 г.).
Недостатком указанного состава стали является недостаточная ударная вязкость для изготовления высоконагруженных деталей, работающих на кручение и изгиб под динамической нагрузкой, в частности валов, а также возможная неравномерность структуры стали вследствие недостаточной равномерности структуры стали.
Известным является способ производства катаных заготовок. Такой способ включает выплавку стали определенного химического состава в электропечи, разливку стали. После разливки слитки прокатывают, охлаждают, проводят изотермическую выдержку, предварительную и окончательную деформации и завершают процесс окончательным охлаждением заготовок до температуры окружающей среды (см. RU 2156312, 20.09.2000 г.).
Задачей, решаемой изобретением, является создание способа изготовления изделия из конструкционной высокопрочной стали, а также самого изделия, обладающего повышенной ударной вязкостью, равномерной структурой, а также оптимальным составом легирующих компонентов.
Поставленная задача в части способа изготовления протяженных, преимущественно цилиндрических изделий из конструкционной высокопрочной стали, включающего выплавку стали с последующей разливкой в слитки или непрерывно-литые заготовки, последующую их обработку давлением и охлаждение заготовок решается за счет того, что выплавляют сталь следующего состава, мас.%:
| С | 0,15÷0,45 |
| Si | 0,2÷1,0 |
| Mn | 0,2÷2,0 |
| Cr | 0,1÷2,0 |
| Ni | 0,1÷5,0 |
| Mo+3·W | 0,01÷0,9 |
| Fe и примеси | остальное |
при соблюдении следующего соотношения: Ni+1,2·Cr+1,5·Mn≤9-0,6·С, причем обработка давлением включает, по крайней мере, операцию горячей деформации, охлаждение проводят до температуры 350÷450°С со скоростью охлаждения заготовок в зависимости от содержания никеля, которую определяют следующим соотношением: V≥0,37+1,45/Ni, где V - скорость охлаждения заготовок, в °С/с.
Сталь могут выплавлять в электродуговых или мартеновских печах, а разливку осуществляют в слитки или непрерывно-литые заготовки массой до 5,0 тонн.
Обработка давлением может включать прокатку слитков или непрерывно-литых заготовок на стане «Блюминг», а затем на крупносортном или заготовительном стане на прутки диаметром от 50 мм до 80 мм.
Перед горячей деформацией заготовки могут нагревать в нагревательной печи до температуры, превышающей, по крайней мере, критическую температуру Ac1.
Операция горячей деформации может включать прошивку на стане поперечно-винтовой прокатки с получением заготовок для особотолстостенных труб.
Операция горячей деформации может включать прокатку заготовок в горячем состоянии на раскатном и/или редукционном стане и/или стане продольной прокатки до получения заготовок особотолстостенных труб диаметром от 25 мм до 50 мм и внутренним диаметром отверстия от 6,0 мм до 10,0 мм.
После операции горячей деформации при остывании стальных заготовок их могут дополнительно нагревать и выдерживать при температуре, превышающей, по крайней мере, критическую температуру Ac1, а операцию охлаждения заготовок могут осуществлять после такого дополнительного нагрева.
Заготовки могут дополнительно нагревать до температуры (750÷950)°С и выдерживать при такой температуре до 5 часов.
Заготовки могут охлаждать на воздухе, например, на реечном холодильнике или с использованием дополнительных устройств, например, в среде с повышенной охлаждающей способностью.
После охлаждения заготовок их могут подвергать смягчающей термообработке. Смягчающую термообработку могут осуществлять путем нагрева заготовок до температуры (500÷750)°С, выдержки до 10 часов с последующим охлаждением.
Обработка давлением заготовок может включать операцию холодного оправочного или безоправочного волочения.
Операцию холодного оправочного или безоправочного волочения могут осуществлять после охлаждения заготовок и/или после их смягчающего отпуска.
Заготовки могут подвергать финишной термообработке и/или подвергать правке, обточке и/или шлифовке поверхности.
Могут использовать сталь с дополнительным содержанием, по крайней мере, одного из элементов: ниобий, ванадий, титан, тантал, кальций, барий в пределах 0,005÷1,0 мас.%.
Могут использовать сталь с дополнительным содержанием меди в количестве (0,01÷1,5) мас.%.
Могут использовать сталь, по крайней мере, с одним из следующих дополнительных компонентов: церий, редкоземельные металлы, цирконий, иттрий, магний, мышьяк, селен, причем каждый дополнительный компонент используют в количестве (0,001÷0,1) мас.%.
Могут использовать сталь с дополнительным содержанием лантана в количестве (0,005÷0,02) мас.%.
Могут использовать с дополнительным содержанием кобальта в количестве не более 1,0 мас.%.
Поставленная задача в части изделия из высокопрочной конструкционной стали решается за счет того, что оно выполнено вышеописанным способом в виде, преимущественно, цилиндрического вала длиной до 10 м.
Изделие может быть выполнено, по крайней мере, с одного конца с образованием шлиц для последующего соединения, например, с валом погружного насоса.
При этом шлицы могут быть выполнены прямобочного или эвольвентного исполнения методом резания и/или пластической деформации.
Изделие может иметь отклонение от прямолинейности не более 0,4 мм на погонный метр длины, а шероховатость его поверхности Ra может иметь не более 2,5 мкм на базовой длине 0,8 мм.
Техническим результатом является разработка способа изготовления протяженного, преимущественно цилиндрического изделия из конструкционной высокопрочной стали, а также изделия, обладающие улучшенными пластическими свойствами, особенно ударной вязкостью при высокой прочности и стабильностью механических свойств стали во время эксплуатации за счет оптимально подобранных компонентов стали, обеспечения однородной структуры стали при экономном расходовании легирующих компонентов и оптимальных режимах ее термообработки.
Так, содержание углерода является типичным для составов конструкционных сталей, используемых для изготовления высокопрочных изделий, используемых в тяжелых условиях под нагрузкой. Содержание углерода от 0,15 до 0,45 мас.% относит сталь к ферритно-перлитному классу. Свойства стали такого класса широко корректируются добавлением легирующих добавок, так как заметную часть в стали занимает пластичный феррит, а другую часть занимает твердый цементит в растворе с ферритом. В случае содержания углерода меньше 0,15 мас.% для придания изделию высокой прочности и твердости потребуется большое количество дорогостоящих легирующих компонентов, в другом же случае при содержании углерода в составе стали более 0,45 мас.% снижается ударная вязкость, некорректируемая даже значительным содержанием легирующих добавок, направленных на повышение ударной вязкости, например таких как никель.
Марганец и кремний в пределах от 0,2 мас.% до 1,0 мас.% каждый используется в качестве технологических добавок для раскисления стали, причем марганец в пределах от 0,2 мас.% до 2,0 мас.% используется не только для раскисления, но и для улучшения физических свойств стали, таких как ударная вязкость и твердость. При содержании марганца более 2,0 мас.% недопустимо снижается ударная вязкость.
Молибден и вольфрам вводится в сталь в указанных пределах с целью повышения коррозионной стойкости, повышения твердости, а также для предотвращения отпускной хрупкости 2 рода, которая наблюдается при медленном охлаждении стали в процессе термообработки при температурах около 500°С.
В этом смысле влияние молибдена и вольфрама эквивалентно. Однако введение молибдена и вольфрама ухудшает ударную вязкость и содержание молибдена + 3х вольфрама более 0,9 мас.% значительно снижает пластические свойства стали, в первую очередь ударную вязкость.
Вольфрам, вследствие большего размера атома, вносит большее искажение в кристаллическую решетку железа по сравнению с молибденом. Это позволяет повысить прочностные свойства стали и с этой точки зрения применение вольфрама предпочтительней.
С другой стороны вольфрам и молибден дорогостоящие элементы, а так как при легировании стали вольфрама требуется в три раза больше чем молибдена, то применение вольфрама для легирования может привести к значительному удорожанию стали.
Хром и никель в указанных пределах наряду с повышением твердости стали повышают ударную вязкость.
Марганец, хром и никель в дозах, определенных в составе стали отдельно друг от друга повышают пластические свойства стали, однако на верхнем их пределе содержания они наоборот снижают ударную вязкость. Таким образом, экспериментальным путем была подтверждена расчетная закономерность Ni+1,2·Cr+1,5·Mn≤9, ограничивающая суммарное содержание этих компонентов с целью достижения максимальной ударной вязкости как свойства стали, играющего особенную роль в изделиях, подвергающихся динамическим нагрузкам. Коэффициенты при компонентах характеризуют степень негативного влияния, наносимого пластическим свойствам стали, соответствующим компонентом на верхнем пределе его содержания.
Дополнительные теоретические исследования показали, что даже в ограниченном вышеуказанным соотношением пределе суммарное содержание марганца, хрома и никеля можно снизить в зависимости от содержания углерода в стали, так как на верхнем их пределе пластические свойства стали практически не изменяются, а в промышленных масштабах экономия даже половины процента, например, никеля существенно снижает издержки производства. Таким образом экспериментальные исследования дали результат, обосновывающий дополнительное ограничение суммарного содержания марганца, хрома и никеля в зависимости от содержания углерода в стали: Ni+1,2·Cr+1,5·Mn≤9-0,6·С, где коэффициент при углеродеэмпирически подобранный в результате дополнительных исследований.
Требуемый уровень механических свойств изделия из стали обеспечивается указанными режимами термообработки.
Пластические свойства ферритно-перлитной стали значительно повышают так называемым улучшением. Как правило это операция, включающая закалку или нормализацию с последующим отпуском. В результате высокие пластические свойства стали получают за счет однородной мартенситной структуры стали по всему изделию. Это достигается указанными режимами термообработки. Особенную роль в придании стали высоких пластических характеристик, например, ударной вязкости наряду с добавлением определенных легирующих присадок играет процесс охлаждения после закалки-нормализации. В зависимости от содержания никеля для указанного состава стали для придания стали равномерной структуры необходимо ограничивать нижний предел скорости охлаждения заготовок. После экспериментальной проработки такое ограничение выразилось в неравенство V≥0,37+1,45/Ni, где V - скорость охлаждения заготовок, в °С/с, а Ni - содержание никеля в стали, в мас.%. По указанному соотношению возможно определить допустимые значения параметров скорости охлаждения заготовок в зависимости от содержания никеля в составе стали.
Скорость охлаждения по формуле рассчитывается для охлаждения заготовки в интервале с температуры конца горячей деформации до температуры (350÷450)°С. В регламентации скорости охлаждения при более низких температурах нет необходимости, т.к. выделения промежуточных структур типа бейнита, перлита будет уже предотвращено. В случае непредвиденного остывания заготовок после горячей деформации с недопустимыми параметрами скорости охлаждения или преднамеренного остывания для перевозки заготовок в другое место для продолжения обработки заготовок, возможен дополнительный нагрев и охлаждение заготовок с параметрами скорости охлаждения, имеющими допустимые значения.
Предложенная зависимость скорости охлаждения заготовки от содержания никеля в стали обеспечивает получение однородной структуры мартенсита. В этом случае сталь приобретает высокие пластические свойства и ударную вязкость.
При скорости охлаждения меньшей рассчитанной по формуле, в заготовке возникнет смешанная структура мартенсита, бейнита и даже перлита. Неоднородная структура приводит к снижению пластических свойств стали и ударной вязкости особенно после смягчающей термообработки.
Таким образом, предлагаемое изделие из высокопрочной конструкционной стали, а также способ изготовления изделия из такой стали обеспечивают заявленный технический результат.
Пример №1.
Сталь выплавляли в основной дуговой электропечи. Разливка стали осуществлялась в слитки 4,05 т. Слитки прокатывались на стане "БЛЮМИНГ" на заготовки квадратного сечения стороной 200 мм, а затем на крупносротном стане на заготовки круглого сечения диаметром 60 мм. Заготовки нагревались в индукционной печи и прошивались на стане поперечно-винтовой прокатки, после чего прокатывались на раскатном стане с получением особотолстостенных труб диаметром 30 мм внутренним диаметром отверстий 8,5 мм и длиной 5400 мм.
Охлаждение труб после горячей деформации осуществлялось на воздухе скоростью V °С/с.
После охлаждения заготовок их подвергали смягчающей термообработке в следующем режиме:
- нагрев и выдержка заготовок при температуре 680°С в течение 4 часов с последующим охлаждением на воздухе.
После правки, обточки или шлифовки поверхности на готовых изделиях определялись механические свойства.
Испытания механических свойств проводили по ГОСТ 1497-43 ударной вязкости по ГОСТ 9454-78.
Химический состав стали, выплавленной с различным содержанием компонентов, результаты испытаний механических свойств приведены в таблицах 1, 2.
| Таблица 1 | ||||||
| Химический состав стали | ||||||
| Вариант | ||||||
| Хим. состав | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| углерод | 0,15 | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,45 |
| кремний | 0,2 | 0,5 | 0,2 | 0,3 | 0,6 | 0,4 |
| марганец | 0,3 | 0,3 | 1,0 | 1,5 | 1,5 | 2,0 |
| хром | 0,5 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 1,5 | 2,0 |
| никель | 0,1 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 |
| Выполнение неравенства | ||||||
| Ni+1,2·Cr+1,5·Mn | + | + | + | + | + | - |
| ≤9-0,6·С | ||||||
| молибден + 3·вольфрам | 0,02 | 0,2 | 0,2 | 0,5 | 1,5 | 0,5 |
| V, °С/с | 0,5 | 10 | 5 | 0,2 | 1 | 5 |
| Расчетное значение V, °С/с | ≥14,87 | ≥1,82 | ≥1,10 | ≥0,85 | ≥0,73 | ≥0,66 |
| Таблица 2 | ||||||
| Механические и коррозионные свойства стали | ||||||
| Вариант | ||||||
| Свойства | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Предел текучести, кг/мм2 | 60 | 65 | 70 | 60 | 65 | 65 |
| Временное сопротивление разрыву, кг/мм2 | 80 | 85 | 95 | 85 | 90 | 90 |
| Относительное удлинение, % | 12 | 15 | 18 | 13 | 17 | 17 |
| Относительное сужение, % | 50 | 55 | 60 | 50 | 63 | 60 |
| Ударная вязкость, Дж/см2 | 6,0 | 7,0 | 8,0 | 6,0 | 6,0 | 7,0 |
Варианты 2, 3 соответствуют изобретению. Вариант 3 - оптимальный. Варианты 1, 4 - не удовлетворяют данному изобретению, так как скорость охлаждения меньше рассчитанной по формуле, в заготовках присутствует смешанная структура мартенсита, бейнита и даже перлита. Неоднородная структура приводит к снижению пластических свойств стали и ударной вязкости особенно после смягчающей термообработки. Вариант 5 не удовлетворяет данному изобретению, так как имеет повышенное содержание молибдена и вольфрама. Вариант 6 - не удовлетворяет данному изобретению, так как имеет суммарное количество марганца, хрома и никеля, превышающего заданное в изобретении ограничение.
Пример №2.
Сталь выплавляли в основной дуговой электропечи. Разливка стали осуществлялась в слитки 4,05 т. Слитки прокатывались на стане "БЛЮМИНГ" на заготовки квадратного сечения стороной 200 мм, а затем на крупносортном стане на заготовки круглого сечения диаметром 60 мм. Заготовки нагревались в индукционной печи и прошивались на стане поперечно-винтовой прокатки, после чего прокатывались на раскатном стане с получением особотолстостенных труб диаметром 30 мм внутренним диаметром отверстий 8,5 мм и длиной 5400 мм.
Затем заготовки дополнительно нагревались и выдерживались при температуре 750°С, после чего охлаждались после дополнительного нагрева на реечном холодильнике водой или водовоздушной смесью с применением спрейерных устройств со скоростью охлаждения V °С/с.
После охлаждения заготовок их подвергают смягчающей термообработке в следующем режиме:
- нагрев и выдержка труб при температуре 680°С в течение 4 часов с последующим охлаждением на воздухе.
После правки, обточки или шлифовки поверхности на готовых изделиях определялись механические свойства.
Испытания механических свойств проводили по ГОСТ 1497-43 ударной вязкости по ГОСТ 9454-78.
Химический состав стали, выплавленной с различным содержанием компонентов, результаты испытаний механических свойств и коррозионных испытаний приведены в таблицах 3, 4.
| Таблица 3 | ||||||
| Химический состав стали | ||||||
| Вариант | ||||||
| Хим. состав | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| углерод | 0,15 | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,45 |
| кремний | 0,7 | 0,5 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,4 |
| марганец | 0,3 | 0,3 | 1,0 | 1,5 | 1,5 | 2,0 |
| хром | 0,5 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 1,5 | 2,0 |
| никель | 0,1 | 0,1 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 |
| Выполнение неравенства | ||||||
| + | + | + | + | + | - | |
| Ni+1,2·Cr+1,5·Mn | ||||||
| ≤9-0,6·С | ||||||
| Молибден + 3·вольфрам | 0,02 | 0,2 | 0,2 | 0,5 | 1,5 | 0,5 |
| V, °С/с | 10 | 14 | 20 | 50 | 75 | 100 |
| Расчетное значение V, °С/с | ≥14,87 | ≥14,87 | ≥1,82 | ≥1,10 | ≥0,85 | ≥0,73 |
| Таблица 4 | ||||||
| Механические и коррозионные свойства стали | ||||||
| Вариант | ||||||
| Свойства | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Предел текучести, кг/мм2 | 65 | 70 | 73 | 75 | 70 | 70 |
| Временное сопротивление разрыву, кг/мм2 | 85 | 90 | 92 | 95 | 90 | 90 |
| Относительное удлинение, % | 14 | 16 | 17 | 18 | 17 | 17 |
| Относительное сужение, % | 52 | 54 | 55 | 56 | 54 | 55 |
| Ударная вязкость, Дж/см2 | 7,0 | 8,0 | 8,0 | 9,0 | 7,0 | 8,0 |
Варианты 3, 4, соответствуют изобретению. Вариант 4 - оптимальный. Варианты 1, 2 не удовлетворяют данному изобретению, так как скорость охлаждения меньше рассчитанной по формуле, в заготовках присутствует смешанная структура мартенсита, бейнита и даже перлита. Неоднородная структура приводит к снижению пластических свойств стали и ударной вязкости особенно после смягчающей термообработки. Вариант 5 не удовлетворяет данному изобретению, так как имеет повышенное содержание молибдена и вольфрама. Вариант 6 не удовлетворяет данному изобретению, так как имеет суммарное количество марганца, хрома и никеля, превышающего заданное в изобретении ограничение.
1. Способ изготовления протяженных, преимущественно цилиндрических, изделий из конструкционной высокопрочной стали, включающий выплавку стали с последующей разливкой в слитки или непрерывно-литые заготовки, последующую их обработку давлением и охлаждение заготовок, отличающийся тем, что выплавляют сталь следующего состава, мас.%:
| С | 0,15÷0,45 |
| Si | 0,2÷1,0 |
| Mn | 0,2÷2,0 |
| Cr | 0,1÷2,0 |
| Ni | 0,1÷5,0 |
| Mo+3·W | 0,01÷0,9 |
| Fe и примеси | Остальное |
при соблюдении следующего соотношения: Ni+1,2·Cr+1,5·Mn≤9-0,6·С, причем обработка давлением включает, по крайней мере, операцию горячей деформации, охлаждение проводят до температуры 350-450 °С со скоростью охлаждения заготовок в зависимости от содержания никеля, которую определяют следующим соотношением: V≥0,37+1,45/Ni, где V - скорость охлаждения заготовок, °С/с.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сталь выплавляют в электродуговых или мартеновских печах, а разливку осуществляют в слитки или непрерывно-литые заготовки массой до 5,0 т.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработка давлением включает прокатку слитков или непрерывно-литых заготовок на стане «Блюминг», а затем на крупносортном или заготовительном стане на прутки диаметром от 50 до 80 мм.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед горячей деформацией заготовки нагревают в нагревательной печи до температуры, превышающей, по крайней мере, критическую температуру Ac1.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что операция горячей деформации включает прошивку на стане поперечно-винтовой прокатки с получением заготовок для особотолстостенных труб.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что операция горячей деформации включает прокатку заготовок в горячем состоянии на раскатном и/или редукционном стане и/или стане продольной прокатки до получения заготовок особотолстостенных труб диаметром от 25 до 50 мм и внутренним диаметром отверстия от 6,0 до 10,0 мм.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что после операции горячей деформации стальных заготовок их дополнительно нагревают и выдерживают при температуре, превышающей, по крайней мере, критическую температуру Ac1, a операцию охлаждения заготовок осуществляют после такого дополнительного нагрева.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что заготовки дополнительно нагревают до температуры 750-950°С и выдерживают при такой температуре до 5 ч.
9. Способ по п.1 или 7, отличающийся тем, что заготовки охлаждают на воздухе, например, на реечном холодильнике.
10. Способ по п.1 или 7, отличающийся тем, что заготовки охлаждают с использованием дополнительных устройств, например, в среде с повышенной охлаждающей способностью.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что после охлаждения заготовок их подвергают смягчающей термообработке.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что смягчающую термообработку осуществляют путем нагрева заготовок до температуры 500-750 °С, выдержки до 10 ч с последующим охлаждением.
13. Способ по п.11 или 12, отличающийся тем, что после охлаждения заготовок и/или после их смягчающей термообработки осуществляют операцию холодного справочного или безоправочного волочения.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что заготовки подвергают финишной термообработке и/или подвергают правке, обточке и/или шлифовке поверхности.
15. Способ по п.1, отличающийся тем, что выплавляют сталь, дополнительно содержащую, по крайней мере, один из компонентов: ниобий, ванадий, титан, тантал, кальций, барий в количестве 0,005-1,0 мас.%.
16. Способ по п.1, отличающийся тем, что выплавляют сталь, дополнительно содержащую медь в количестве 0,01-1,5 мас.%.
17. Способ по п.1, отличающийся тем, что выплавляют сталь, дополнительно содержащую, по крайней мере, один из следующих компонентов: церий, редкоземельные металлы, цирконий, иттрий, магний, мышьяк, селен, причем каждый в количестве 0,001-0,1 мас.%.
18. Способ по п.1, отличающийся тем, что выплавляют сталь, дополнительно содержащую лантан в количестве 0,005-0,02 мас.%.
19. Способ по п.1, отличающийся тем, что выплавляют сталь, дополнительно содержащую кобальт в количестве не более 1,0 мас.%.
20. Изделие из высокопрочной конструкционной стали, характеризующееся тем, что оно выполнено способом по любому из пп.1, 2, 4, 7-19 в виде преимущественно цилиндрического вала длиной до 10 м.
21. Изделие по п.20, отличающееся тем, что изделие выполнено по крайней мере с одного конца с образованием шлиц для последующего соединения, например, с валом погружного насоса.
22. Изделие по п.21, отличающееся тем, что шлицы выполнены прямобочного или эвольвентного исполнения методом резания и/или пластической деформации.
23. Изделие по п.20, отличающееся тем, что оно имеет отклонение от прямолинейности не более 0,4 мм на погонный метр длины.
24. Изделие по п.20, отличающееся тем, что шероховатость его поверхности Ra не более 2,5 мкм на базовой длине 0,8 мм.
