Способ рекристаллизационного отжигахолоднодеформированных стальныхзаготовок

 

Союз Советскими

Социал истмческмк республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ш850686 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.03. 79 (21) 2733748/22-02 с присоединением заявки РЙ (23) П рноритет

Опубликовано 30 .07 ° 81 ° Бюллетень М 28

Дата опубликования описания 30 .07. 8 1 (5E)M. Кл.

С 21 0 1/26 йаудврстееиимй комитет

CCCP оо долам изеоретеиий и открытий (53) УДК 62! . .785.79 (088.8) О.Г. Зарубицкий, А.В. Городыский, Б.Ф. Дмитрук, .Ц

В.А. Жабенко, Л.А. Пархоменко, Н.М. Сушинский, П.И. Владыко И.Л. Попелюх, О.A. Мордвинов,,А.А. Шумилин, В.И. Дрокин и H.Ã. Давыдов (72} Авторы изобретения. 7т

Институт общей и неорганической химии АН Украинск@ ССР и завод "Сибтекстильмаш" (71) Заявители (54) СПОСОБ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИОННОГО ОТЗКИГА

ХОЛОДНОДЕфОРМИРОВАННЫХ СТАЛЬНЬЕ

ЗАГОТОВОК

Изобретение относится к термической обработке сталей, в частности для целей рекристаллизационного отжига стальных заготовок, подвергаемых холодной деформации.

На машиностроительных заводах, где стальные полуфабрикаты подвергают многократной вытяжке, рекристаллизационный отжиг осуществляют в термиfO ческих печах с окислительной атмосферой при 600-650 С. Так как поверхо ность стали при этом покрывается сло ем прочной окалины, то, с целью получения заготовок с чистой поверхностью их охлаждают и подвергают следующим операциям: обезжириванию в растворе NaOH при 80оС в течение 15-20 мин промывке холодной и теплой водой, травлению при 60-70 в течение о

10-20 мин в растворе кислот (100140 г/л H@SOg, 15-30 г/л НС1 и О,10,3 г/л ингибитора И-1-В), промывке холодной и теплой водой (l $.

Однако указанный способ характеризуется низкой производительностью и громоздкостью оборудования. Использование горячих концентрированных растворов кислот приводит к сильному загрязнению атмосферы цеха их парами, наводороживаиию заготовок, Известен способ рекристаллизационного отжига холоднодеформируемой стальной заготовки, например лент, заключающийся в нагреве до 510650 С, выдержке и охлаждении, причем отжиг для исключения окисления поверхности стали осуществляют в saщитной атмосфере 1„2).

Однако применение защитной атмосферы требует организации на заводе газового хозяйства, сложного обору дования, обеспечивающего герметичность печи и создание контролируемой атмосферы с очень нт эким содержанием в ней паров СО з и И О. Кроме того этот способ характеризуется большими затратами времени на нагрев

850686 ф заготовок и является взрывоопасным, так как связан с использованием горючих газов - Н (:О, Отжиг в контролируемой защитной атмосфере применяется для металлических лент, проволоки. Для отжига заготовок сложного профиля реализация способа экономически не выгодна и технически трудно осуществима.

Цель изобретения — сокращение длительности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в способе рекристаллизаци,онного отжига холоднодеформиро.занных стальных заготовок, включающем нагрев до 600-650 С, выдержку ч охо лаждение в безокислительной среде, заготовки нагревают в эвтектическом расплаве хлоридов кальция и натрия, содержащем 0,1-3,0 вес,Е метилсиликата натрия, охлаждают на воздухе до 300-320 С, помещают в эвтектический расплав гидроокисей натрия и калия, содержащий 0,5-1,5 вес.Е ферроцианида калия с температурой

280-300 С, а охлажденные заготовки

О промывают в воде при 70-80 С, Расплав, содержащий соли хлоридов кальция и натрия при соотношении компонентов в смеси, вес. %:

СаС3> 65-70; NaCi 30-35 с добавкой метилсиликата натрия Na@510 0,1-3,0, является безокислительной средой., для нагрева и выдержки в нем при 600650 С стальных заготовок.

Состав хлоридного расплава СаСЯ вЂ”

NaC1 включает эвтектику или близок к эвтектическому, количество метасиликата в смеси определяется конкретным режимом отжига (температурой отжига, допустимой скоростью охлаждения, маркои стали). В частности, чем ниже скорость охлаждения заготовки после операции обработки в солевой смеси, тем больше в ее состав вводит метасиликата натрия, После выдержки заготовок в расплаве CaCPyNaC1-Иа S103 их извлекают и охлаждают г 3 о на воздухе до 300-320 С над поверхностью ванны. При этом расплав частично стекает, а также загустевает, образуя на поверхности заготовок вязкую тугоплавкую пленку и защищая таким образом металл от окисления.

При достижении температуры, ниже которой в материале заготовок не протекает нежелательных изменений структуры и термомеханических "войств, 40

5

30 их погружают в щелочной расплав следующего состава, зес. 7.: МзОН 40-45;

КОН 55-60; K>)Fe(CN)6) 0,5-1,5, имеющий температуру 280-300 С. Смесь

NaOH-K0H близка к эвтектической. Длительность обработки в щелочном расплаве определяется толщиной хлоридно-силикатной пленки на загc ToBKclx и составляет 0,5-8 мин. Указанный щелочной расплав благодаря наличию в нем ферроцианида калия также является безокислительным. Он обеспечивает удаление тугo;IJIBBKoA пленки хлоридного расплава, так как последняя плохо отмывается >зодой. После обработки в щелочном расплаве и охлаждения заготовок до температуры 180200 С их подвергают промывке теплой водой (70-80о) в течение 15-20 мин.

Пример, Используют прямоугольные образцы сталей IОГН и IIIOA (после вытяжки) следующих размеров, мм: 15х20; 20х30; ЗОХ45; толщиной

5 † мм. Отжиг стали IОГН проводят в указанном выше расплаве при 600 С о в течение 90 мин, стали IIMA — при

650 С в течение 20 мин. После иззлечения и охлаждения образцов до температуры 300-320 -ни погружаются в расплав NaOH-КОН-, gee(CN)6 ), имеющий температуру 280-300, на О, 5 — 8 мин.

Затем образцы извлекают из щелоч--ного расплава, охлаждают на воздухе до 180-200 С, промывают теглой (70-80 ) водой в течение 15 мин. раллельно выполняют вторую серию эпытов, используя для отжига расплав

СаС -NaCl, не содержащий метасиликата натрия.

Результаты опытов приводятся в таблице. Они свидетельствуют, что лишь обработка по предлагаемому спо собу обеспечивает полу-чение отожженных образцов с чистой поверхностью.

Твердость отожженных образцов составляет 57-62 ед. НРВ, и другие свойства (предел прочности, относительное удлинение) соответствуют требуемым, что проверяют на отдельных образцах.

Преимущества предлагаемого способа рекристаллизационного отжига по сравнению с известным заключается в том, что использование расплавов в качестве среды для нагрева позволяет значительно сократить время, затрачиваемое на нагрев заготовок, а также несколько уменьшить время изотермической выдержки, как за счет, этого, так и за счет исключения затрат времени на герметизацию (разгерметизацию) печей с защитной атмосферой цикл термообработки сокращается в 1,5-? раза, Кроме того, 850686 6 способ технически .егко осуществим и применим для псточного производства, так как для- его осуществления требуется простое оборудование, а процессы с использованием жидких сред легко подвергаются автоматизации. Способ взрывобезопасен.

850б86 и>

1 и о х бо

1 а Q, 0 g Э

ГГ! И Э I

>Х Х QI

0 Э Ч

Ц !» !1

> о о

OO Г»

o o c

Г СО Л о

r л сс> о

1

Х

Гб а

Ф > 1 х а

Хr,ul

Э 0O I

Г:ХХГ о о

co O

Г 4 о o o

o co o

СЧ ГЧ

О о

Г»4 1

I

<б 1 I а 1- -х! л о й> л о

>0 0 Х Х

O>Q Ы Z л

>б >0 Х а о х

Э

И Э 0

Е Q >О 1

Э би

Qo 1 а Т» Ч о о

СС> О

<»4 Г»

o o c

o co o

Г> С 4 М о о о

QO О> CO

C 4 (»4 С 4 о о

Г«>

0

Р Р 1 ..

Р -1

Г» Гб! Ю

Г>4 1 hC

Ф Гб1

> Г

V V1O

О а!

>л л и>

» л л о

o o л л л

О и> л

o й> а и а Л

« » л л «

СО CO -:1 M 00 CO

>Л й> и > и и > и"> и"> и1 й1

О О и > и 1 О О Л й> и и->

-Ф « .Ф . « -Ф

1 л о

О О О О О О О О О О

СГ> С 4 О> Г 4 СГ> Г 4 СГ> С4 СО С 4 1

I о о о о о î o o o o

О И О и> О 0 О и\ О Л

4.>

1 O л х

v и1 и

A Ф л

I 1 I 1 O O Г > сп

>х ю

la

Э

° «

0VIО

О Ch

Ю л

Oi O О О >О

СГ>

«

Т 1 ю 1

1

1 и

Г«1

Я

ГГ!

Гб

I»

v о и

Э! >б

Гб1 О

I 1

I С.Э

I III

1 Е о л ч» л л л (»4 с 4 и >

Г«> M Г«! х < х

Я f»

o — о о л

Г ) х о

ГГ) д

D и о о

Г> 1 Г» ) Г»1 х

Я f Я о

1

1С Vo5

>б

«

Clj а

>0

Гб

Х

>»

С4 х а

1"

М .б

Q, >б с

Х

Э и х х

Q, Гб >Х

ГГ> Х

«

Q> Гб а

v e

0 И

И 0

0

I и >

1»

>х х

0 m х

Х Гс >Х

v 0 э а

0 IC e

О (Q) ф Р Q

М В Гб Гб &» а а о

>0 0 о 1- Q.

>б х

Э

Г>4

Гб =Г

Х

0 0

Г

С> 0 э а

>0 QJ

4> I

6 о

Гб Е а э

>О l3

О 0

850686 10 и калия, содержащий 0,5-1 5 вес.X ферроцианида калия с температурой

280-300 С, а охлажденные заготовки промывают в воде при 70-80 С.

Способ рекристаллизационного отжи

ra холоднодеформированных стальных заготовок, включающий нагрев до

600-650 оС, выдержку и охлаждение в безокислительной среде, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью сокращения длительности процесса, заготовки нагревают в эвтектическом расппаве хлоридов кальция и натрия, содержащем 0,1-3,0 вес.й метилсиликата натрия, охлаждают на воздухе до 300-320 С, помещают в эвтектический расплав гидроокисей натрия

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Техпроцесс термической обра" ботки стальных деталей, У 19"36, завод "Сибтекстильмаа", Новосибирск, 1978.

2. Шахнаэов Х.С. и др. Производство метиэов. "Металлургия", 1977 с. 227-231.

Составитель А. Секей

Редактор Е. Лувникова Техред А.Бафцуур Корректор Г Реветник

Заказ 6249/33 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитете СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москваа Ж-35а Рауаская наб.а 8 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4