Способ изготовления полосы длярессор

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Республик

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

««834154 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.12.77 (21) 2554002/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл,з

С 21 D 1/19

Гвеударствеииый комитет (53) УДК 621.785..79 (088.8) Опубликовано 30.05.81. Бюллетень № 20 по делам изобретеиий и пткрытий

Дата опубликования описания 06.06.81

В. М. Иващенко, В. П. Труханов, Л. П. С ычинс

А. Д. Морозов, М. Г. Эрлих, 1О. П. Долгокер, „. Ф., и И. Е. Анциферов (72) Авторы изобретения

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛОСЫ ДЛЯ РЕССОР

Изобретение относится к металлургии, в частности к изготовлению термически обработанной стальной полосы для рессор.

Известен способ охлаждения стальных изделий после горячей пластической деформации, заключающийся в том, что изделие вначале охлаждают на воздухе со скоростью 3 — 5 град/с до температуры, обеспечивающей протекание процессов рекристаллизации, после чего изделие охлаждают в воде со скоростью не более 40 — 50 град/с до температуры 500 — 700 С, в дальнейшем охлаждают на воздухе со скоростью не более 8 — 10 град/с (1).

Однако этот способ охлаждения не позволяет получить прокат из хромомарганцевой стали с требуемым уровнем твердости так как изделие целиком охлаждается водой до 500 †7 С, а затем на воздухе, что приводит к появлению в объеме металла отдельных участков с мартенситной структурой. Это является нежелательным, так как затрудняет механическую обработку при последующем производстве изделий.

Известен способ изготовления полосы для рессор из хромомарганцевой стали, заключающийся в горячей пластической дефор мации, ускоренном подстуживании поверхностного слоя водой до температуры промежуточного превращения аустенита, рав ной 440 С, и окончательном воздушном охлаждении на холодильнике. При таком способе термообработки изделие находится как бы в изотермическом режиме охлаждения: за счет более высокой температуры глубинных слоев поверхностный подстуженный слой прогревается, его температура несколько повышается, а затем изделие целиком начинает охлаждаться на воздухе. Все это происходит в течение времени, достаточного для завершения распада переохлажденного аустенита при 440 С с образованием сорбитной, тросто-сорбитной структуры (2).

Однако твердость при этом остается выше требований ГОСТ 14959 — 69. Поэтому в целях снижения твердости и снятия внутренних напряжений назначается дополнительно с отдельного нагрева отпуск при

650 С в течение 1 ч.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ изготовления стальной полосы для рессор, включающий ускоренное охлаждение водой

834154

Формула изобретения

55 с температуры конца прокатки до 820 †78(; охлаждение со скоростью 0,1 — 0,3 град/с до

600 — 500 Ñ и правку с последующим охлаждением на воздухе (3).

Недостатками известного способа являются невозможность получения однородной структуры,.а следовательно, и свойств и возможность обезуглероживания из-за малой скорости охлаждения с температуры конца прокатки.

Цель изобретения — повышение обрабатываемости за счет получения однородной перлитной структуры.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления стальной полосы, включающем горячую пластическую деформацию, ускоренное и окончательное охлаждение на воздухе, полосу после горячей пластической деформации охлаждают со скоростью 150 — 200 град/с до достижения на поверхности температуры 600 — 500 С, а затем выдерживают при 650 — 580 С до завершения распада переохлажденного аусте нита.

Охлаждение полосы со скоростью 150—

200 град/с до достижения на поверхности температуры 600 — 500 С обеспечивает в последующем получение в ее сечении температуры, близкой к температуре изотермической выдержки, т. е. 650 — 580 С, Охлаждение со скоростью более 200 rpa приводит к переохлаждению полосы до более низких температур (при этом возможно получение на поверхности мартенситной структуры) и последующее выравнивание температуры по сечению до проведения изотермической выдержки происходит после завершения инкубационного периода переохлажденного аустенита и сопровождается при этом его распадом с образованием промежуточных продуктов повышенной твердости.

Охлаждение со скоростью менее 150 градФ приводит к выравниванию температуры по сечению при температурах; значительно превышающих требуемую температуру изотермического превращения (650 — 580 С), что приводит к значительному увеличению длительности изотермической выдержки и, следовательно, к невозможности реализации способа в потоке прокатки.

Температура изотермической выдержки после предварительного охлаждения выбрана в интервале 580 — 650 С. Нижний предел определяется тем, что при температурах ниже 580. С в структуре появляются продукты промежуточного распада переохлажденного аустенита с твердостью большей, чем требуемая.

Изотермическая выдержка при температурах выше 650 С также нежелательна, так как значительно увеличивается время окончания распада переохлажденного аустенита, а в случае его неполного завершения при дальнейшем охлаждении на воздухе возмож5 о

15 го

25 зо

4О

50 но появление мартенсита в структуре, что в свою очередь вызовет повышение твердости.

Время между окончанием ускоренного охлаждения и помещением полосы в изотермическую печь изотермической выдержки регламентируется длительностью инкубационного периода переохлажденного аустенита, которая для стали 50ХГ с различным содержанием -элементов в пределах марочного состава составляет 12 — 40 с, а время для завершения изотермической выдержки составляет 190 — 320 с.

Предлагаемый способ проверен при изготовлении рессорной полосы сечением .

75 X 9,5 мм из стали 50ХГА на непрерывном прокатном стане 350. Скорость прокатки в последней клети стана равняется 5,9 м/с.

Температура конца прокатки составляет

1000 С. После выхода рессорной полосы из последней чистовой клети стана отрезаются образцы длиной 180 мм, которые подстуживаются в воде со скоростью 200 С/с в течение 2с, после чего помещаются в печь с постоянной температурой 600 С, где выдерживаются в течение 6 мин. Время между окончанием подстуживания и помещением образца в печь составляет 3 с.

В результате проведенной термообработки получена перлитная (феррито-цементитная смесь) структура как по сечению, так и по длине с твердостью, равной НВ 240— — 280.

Предлагаемый способ может быть реализован в технологическом потоке непрерывного стана по следующей схеме: рессорная полоса, пройдя чистовую клеть непрерывного прокатного стана, попадает в охлаждающее устройство, где осуществляется подстуживание поверхностного слоя.

Выйдя из, устройства, полоса ножницами режется на мерные длины и попадает в изотермическую печь с шагающим подом. После изотермической выдержки полоса из печи попадает на реечный холодильник, где осуществляется окончательное воздушное охлаждение.

Использование предлагаемого способа изготовления стальной полосы для рессор обеспечивает возможность повышения обрабатываемости за счет получения перлитной структуры, обеспечивающей требуемый уровень твердости НВ 230 — 270, в технологическом потоке непрерывного прокатного стана.

Способ изготовления полосы для рессор, преимущественно их хромомарганцевых сталей„включающий горячую пластическую деформацию, ускоренное и окончательное охлаждение на воздухе, отличающийся тем, что, с целью повышения обрабатываемости за счет получения однородной перлитной структуры, полосу после горячей пластической деформации охлаждают со скоростью

150 — 200 град/с до достижения на поверхности температуры 600 — 500 С, а затем выдерживают при 650 — 580 С до завершения распада переохлажденного аустенита.

834154

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 378421, кл. С 21 D 1/02, 1970.

2. Бюллетень института «Черметинформация», 1975, № 5, с. 51 — 53.

3. Авторское свидетельство СССР

М 644846, кл. С 21 D 1/02, 1976.

Составитель А. Секей

Редактор М. Ткач Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая

Заказ 4010/49 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП <Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4