Способ изготовления поковок

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТЬРСКЬМУ СВИ ИТВЛЬСФВУ .

Союз Советских

Социалистических

Республик (n>833344 (61 ) Дополнительное к авт, сеид-ву(22) Заявлено 110178 (21) 2567673/25-27 (51)М. Кл З

В 21 J 1/04 с присоединением заявки Йо (23) Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Приоритет

Опубликовано 3005,81„6 оллетень NP 20 (53) УДК 621.73 (088. 8) Дата опубликования описания 30;0581

Г.A.Ïèìåêoâ, А;А.Астафьев, В .И.Пономарев АД. .Клауч, В.Ф.Абрамовский шко (72) Авторы изобретения

В.П.Зоненко и Ю.А Вру в

Научно-производственное объединение по технологии машиностроения ЦНИИТМАШ (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОКОВОК

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к ковке крупных поковок и может быть исполь- зовано в кузнечных и термических цехах металлургических и машиностроительных заводов.

Известен способ изготовления поковок, включающий нагрев слитка, предварительную ковку и термообработку . заготовки посредством последовательно чередующихся переохлаждений до температуры распада аустенита и нагревов до температуры аустенизации с выдержкой при данной температуре, а также окончательную ковку заготовки Ц15

Известный способ не позволяет одновременно получать мелкозернистую структуру во всем объеме поковки и 20 упрочненный поверхностный слой. На поковках большого сечения (диаметром более 1000 мм} при заданном равномер" нсм распределении температуры по сече нию, деформация незначительно про- 2з никает в осевую зону,.а на ряде сечений, например, диаметром 15002500 мм деформация в осевой,зоне полностью отсутствует (влияние масштабного фактора). 30 Ракой способ изготовления крупных поковок н термообработка не всегда гарантирует исправление структуры перегрева на больших сечениях, а упрочненный поверхностный слой, полученный B процессе ковки на поковочные размеры при температуре аустенизации, претерпевает разупрочнение в процессе медленного охлаждения после

Ковки. Таким образом, недостатки известного способа состоят в невысоком качестве поковок и значительной трудоемкости их получения.

Цель изобретения — повышение качества поковок и сокращение трудоемкости процесса., Посъавленная цель достигается тем, что после окончания выдержки при температуре аустенизации производят ускоренное охлаждение заготовки со скоростью 300-2000оС/ч цо получения температуры на поверхности заготовки, равной 650-950 С, а в осевой зоне — равной температуре аустениэации.

Способ осуществляется следующим образом.

Сначала за один или несколько ковочных нагревов производят предварительную ковку заготовки иэ слитка.

833344

Формула изобретения

Тираж 740 Подписное

ВНИИПИ Заказ 3860/740.Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Затем заготовку передают на термическую об р аб от к у, э аключ ающуюся в последовательно чередующихся переохлаждениях до температуры распада аустенита и нагревах до температуры аустенизации. По окончании цикла термообработки заготовку нагревают до температуры аустенизации и после выдержки при этой температуре осуществляют ее ускоренное охлаждение со скоростью от 300 до 2000ОС/ч до

650-950ОС на поверхности, после чего заготовку куют на поковочные размеры, а затем вновь подвергают ее термообработке, заключающейся в дальнейшем ускоренном охлаждении со скоростью до 2000 С/ч, переохлаждении и отпуске.

Следовательно, в предлагаемом способе имеет место совмещенный режим термической обработки и ковки, взаимно улучшающий структуру и свойства ме-20 талла измельчение@ аустенитного зерна осевой зоны, исправление структуры перегрева и упрочнение поверхностных слоец. предлагаемый способ приводит не только к сокращению цикла за счет совмещения ковки и термообработки, но и к сокращению цикла самой термообработки. Необходимость в осуществлении .предварительной тер-мообработки и механической обработки поковок отпадает.

Использование предлагаемого способа обеспечивает (в отличие от известных} для поковок любого диаметра проникновение деформации в осевую зону поковок, а также одновременное

r,oëó÷åíHå мелкозернистой структуры металла во всем объеме поковки и упрочненного поверхностного слоя. Это приводит к повышению механических 40 свойств стали, значительно улучшает качество и надежность изделия. Кроме того, сокращаются циклы ковки и термической обработки.

В качестве примера исполнения спо- 45 соба приводится описание ковки опорного валка для прокатного стана из слитка стали 75Х2ГНМФ массой.

Поковка опорного валка имеет массу 110 т и диаметр бочки, равный щ

2200 мм.

Первоначально из слитка за четыре выноса куют заготовку с диаметром бочки, равным 2300 мм. Затем полученную заготовку подвергают тер" ческой 55 обработке: охлаждение с температуры ковки со скоростью более 200 С в ч до 300-350 С, выдержка в течение 20 ч при 300-350"С, нагрев до 600-650оС выравнивание и выдержка при этой температуре в течение 20-30 ч, нагрев до температуры аустенизации стали

75Х2ГНИФ (930-950 С), выравнивание и выдержка при этой температуре в течение 40-50 ч.

После окончания выдержки заготовку подвергают ускоренному охлаждению со скоростью 350 С в ч, например, при помощи воздушного спрейера до 750 С на поверхности и затем подвергают ковке, например, в вырезных бойках с углом выреза 135 до поковочного размера, равного 2200 мм. Обжатие .на один ход пресса 5%.

После окончания ковки поковка подвергается дальнейшей термообработке: ускоренное охлаждение с температуры ковки со скоростью 350ОС в ч, например, при помощи воздушного спрейера до 300-350 С на поверхности, выдержка при этой температуре в течение

120 ч, охлаждение с печью.

Предлагаемый способ позволяет улучшить проработку осевой зоны крупных поковок, гарантированно получать мелкозернистую структуру во всем объеме поковок и упрочненный поверхностный слой в поковках. Кроме того, предлагаемый способ позволяет резко уменьшить длительность термообработки поковок, и тем сакам всего процесса.

Способ изготовления поковок, вклю— чающий нагрев слитка, предварительную ковку и термообработку заготовки посредством последовательно чередующихся переохлаждений до температуры распада аустенита и нагревов до температуры аустенизации с выдержкой при данной температуре, а также окончательную ковку заготовки, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества поковок и снижения трудоемкости процесса, после окончания выдержки при температуре аустенизации производят ускоренное охлаждение заготовки со скоростью 3002000 С/ч до получения температуры на псверхности заготовки, равной 650о

950 С, а в осевой зоне — равной температуре аустенизации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке fi 2337490/25-27, кл. В 21 J 1/04, 1976 прототип) .