Способ отжига на зернистый перлит стали Советский патент 1987 года по МПК C21D9/52 

11.

Изобретение относится к термической обработке и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промьшшенности для терми- , ческой обработки на зернистый перлит бунтовой калиброванной стали и стальной проволоки в мотках.

Цель изобретения - повьшение -выхода годного за счет улучшения каче- ю ства обработки.

Благодаря тому, что индукционный нагрев ведут со скоростью 200-25Г С/ч, повышается качество термической обработки на зернистый перлит бунто- 15 вой калиброванной стали и проволоки в мотках, так как обеспечивается равномерность температурного поля по объему металла как в процессе нагрева, так и во время изотермических

вьщержек, что способствует одновременному и полному протеканию структурных превращений и рекристаллиза- ционных процессов в стали, и приводит к получению требуемых свойств и струк туры у термообработанного металла, т.е. повышается выход годного при меньшей длительности цикла термической обработки.

Применение скоростей нагрева, меньших 200°С/ч, не приводит к дос .тижению цели вследствие большой продолжительности нагрева, а также приводит к сильному обезуглероживанию и окалинообразованию стали вследствие его длительного нахождения в интервале высоких температур в окислительной среде.

Увеличение скорости нагрева больше 250°С/ч приводит к значительным температурным перепадам по объему металла, сокращенные изотермические выдержки не обеспечивают выравнивания температурного поля, в результате чего структурные превращения и ре- кристаллизационные процессы в объеме металла проходят неодновременно, что является причиной уменьшения выхода годного металла, как не удовлетворяющего техническим требованиям. 1В индукционную печь-загружали бунты калиброванной стали 38ХГНМ диаметром 17-20 мм с массой садки 2,5-3 т. Внешний диаметр бунтов до 1400 мм, внутренний - 900 мм.

Пример 1. Индукционный нагрев металла осуществляли со скоростью 2 25° С/ч вьпие Aj, (до температуры ), выдерживали 2 ч при этой

,

ю

15

0

35

25

о

„ 0

5

5

-О2

температу1)о, охлаждали ниже f (до 690 С) за 2 ч, вьшержипали при этой температуре 4-8 ч - в зависимости от исходной микроструктуры и механических свойств. Если микроструктура исходного металла близка к структуре отожженного металла или отличалась по составу не более чем на 10%, а бв 65 кг/мм (требование ТУ 14-1- 2527-78 &й 60 кг/мм), то назначали выдержку 4 ч. Если структура исходного металла отличалась по составу от 10 до 30% (10-30% сорбитообразного или пластинчатого перлита, остальное - зернистый перлит), или 6 70 кг/мм, выдержку удлиняли до 6-7 ч.

При больших отклонениях структуры и механических свойств выдержку доводили до 8 ч. Увеличение выдержки более 8 ч не дает улучшения пластических свойств металла. После вь-- держки ниже А (при температуре 690 О металл охлаждают до со скоростью не более 40-50 с/ч за 2 ч и далее нерегламентировано до 300- 350°С и проводят окончательное охлаж дение на воздухе.

Общая максимальная продолжительность цикла термической обработки составляет 22 ч. Выход годного 100%.

Пример 2. Индукционньй нагрев металла осуществляли со скоростью 150°С/ч, а остальные операции, их последовательность и режимы выполняли по примеру 1. Общая продолжительность цикла термической обработки 24 ч. Наблюдалась.повышенная глубина обезуглероженного слоя - до 0,6 мм (по ТУ 14-2527-78 допускается до 0,4 мм). Выход годного 86%.

Пример 3. Индукционный на- грев металла осуществляли со скоростью , а остальные операции, их последовательность и режимы выполняли согласно примеру 1. Общая продолжительность цикла термической обработки 23 ч. Выход годного по микроструктуре, механическим свойствам и глубине обезуглероживания 100%.

Пример 4. Индукционный нагрев осуществляли со скоростью 250°С/ч, а остальные операции, их последовательность и режимы выполняли так же как в примере 1. Общая продолжительность цикла термической об- работки 21 ч. Выход годного 100%.

Пример 5. Индукционный нагрев металла осуще-ствляли со скороеi i,Ki K( f;/n, a осталын.к. .нитрации, их iiocjie;i(;i3tiTo.jibHocTb и режимы как и в примере 1. Общая продолжительность цикла термической обработки 19 ч. Выход годного 82%. Наблюдалась неравномерность структуры и механических свойств отожженного металла вследствие высокой неравномерности температурного поля по объему загруз

ки в процессе нагрева. 1

Как видно из приведенных примеров конкретного выполнения предлагаемого способа термической обработки на зернистый перлит, наилучшее сочетание качества и производительности термической- обработки достигается в интервале скоростей нагрева 20П- 250 с/ч. Применение скоростей нагре- ва меньших, чем в предлагаемом интервале, хотя значительно и сокращает продолжительность цикла термической обработки по сравнению с прототипом, но приводит к уменьшению выхода год- ного,..т.е. ухудшению качества термической обработки вследствие значителного обезуглероживания металла из- за более длительного нагрева.

Применение скоростей нагрева больших, чем 250°С/ч приводит к высокой неравномерности распределения температур по объему термообрабатьтаемо- го металла, что является причиной неравномерности механических свойств и

Составитель А.Орешкина Редактор Н.Киштулинец Техред И.Попович Корректор М.Демчик

Заказ 4888/27 Тираж 549 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и .открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

неоднородности структуры отожжеиного металла.

Преимущества предлагаемого способа термической обработки по сравнению с прототипом заключаются в том, что наличие индукционного нагрева,

который ведут со скоростью 200- 250 С/ч, улучшает качество термической обработки на зернистый перлит - вьпсод годного составляет 100% за счет равномерного распределения температуры по объему металла в процессе нагрева, что приводит к одновременным и полным структурным превращениям при изотермических выдержках и повьш1ает производительность термической обработки на зернистый перлит бунтовой калиброванной стали и стальной проволоки в мотках за счет сокращения более чем в 2 раза цикла термической обработки.

Формула изобретения

Способ отжига на зернистый перлит стали преимущественно легированной, калиброванной в бунтах, включающий нагрев вьш1е А, , изотермическую выдержку, охлаждение ниже А , изотермическую вьщержку и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повьщ1ения выхода годного за счет улучшения качества обработки, нагрев до температуры вьшге А с, ведут индукционньй со скоростью 200-25С С/ч.

Изобретение относится к области термической обработки сталей на зернистый перлит. Целью изобретения является повьппение выхода годного за счет улучшения качества обработки. В индукционной печи осуществляют нагрев бунта калиброванной стали 38ХГНМ диаметром 20 мм садкой 3 т. Нагрев ведут со скоростью до температуры вьш1е АС , выдерживают 2 ч, охлаждают ниже А J, и выдерживают при этой температуре 4-8 ч. Выбор скорости нагрева 200-250°С/ч обеспечивает 100%-ный выход годного. (Л оо н 4: