Способ термической обработки крупных штампов Советский патент 1991 года по МПК C21D1/78 C21D9/22 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при термической обработке массивных изделий, а именно штамповых кубиков для горячей объемной штамповки.

Цель изобретения - повышение стойкости штампов

П р и м е р 1. По предлагаемому способу термообработке подвергали три комплекта штампов с готовой гравюрой со следующими размерами штамповых кубиков, мм: высота 450. ширина 500 и длина 800. Штампы из стали 5ХНМ мартеновской плавки грели до 840-860°С с защитой гравюры от обезуглероживания и окалинообразования, выдерживали до полного прогрева Закалку проводили за счет спрейерного охлаждения водой одновременно с двух противоположных боковых поверхностей (500x800 мм), параллельных между собой Расход воды на обе поверхности составлял 100 л/мин

Охлаждение проводилось до прекращения кипения воды на охлаждаемых поверхностях штампа

Уменьшение расхода воды до 75 л/мин снижало скорость охлаждения, что приводило к образованию в сердцевине штампа по ширине его продуктов немартечситного распада. Время охлаждения до температурь; прекращения кипения воды на боковых поверхностях и штампа при расходе 75 л/мин увеличивалось до 23 мин против 17 мин при расходе 100 л/мин. Увеличение расхода воды более 100 л/мин (до 150 л/мин) практически не приводило к увеличению скорости охлаждения сердцевины штампа.

Пример2 По предлагаемому способу термообработке были подвергнуты штампы

FO

с готовой гравюрой в количестве трех комплектов с шириной более 500 мм, а именно с размерами, мм: высота 450, ширина 630, длина 1120. Штампы из стали 5ХНМ мартеновской плавки также нагревали до 840- 860°С с защитой гравюры от обезуглероживания и окалинообразования, выдерживали до полного прогрева. Далее закалку осуществляли следующим образом: охлаждение поверхности штампа до 450- 550°С (т.е. до конца свечения) проводили путем многократного окунания в воду всего штампа (4-5 раз). Временные интервалы между окунаниями вначале 10-15с,помере приближения к концусвечения поверхности 60-90 с. При окунании кубики в связи с неглубокой гравюрой (70 мм) располагали гравюрой вниз. При этом штамповый кубик погружали так, что слой воды над его верхней плоскостью составлял 50-100 мм. Общее время охлаждения до температуры конца свечения поверхности штампа составляло 5-7 мин. Это время не превышает минимального времени начала изотермического превращения в области перлитного распада переохлажденного аустенита. В процессе закалки вода барботировалась воздухом (давление в сети 4-6 атм, отв. 25 мм).

Последующее охлаждение проводили за счет спрейерного охлаждения водой одновременно двух противоположных боковых поверхностей (630x1120 мм). Расход воды на обе поверхности составлял 175 л/мин.

Охлаждение проводилось так же до прекращения кипения воды на охлаждаемых поверхностях штампа.

Уменьшение расхода воды до 150 л/мин приводило к уменьшению скорости охлаждения. Время охлаждения до температуры конца кипения воды на боковых поверхностях штампа при расходе воды 150 л/мин увеличилось с 18,5 до 25,4 мин (по сравнению с расходом 175 л/мин).

Без предварительного охлаждения за счет купания штампа время охлаждения при расходе 170 л/мин составляло около 32 мин, что приводило к значительному увеличению

в структуре металла, вырезанного из сердцевины по ширине штампа, продуктов не- мартенситного распада.

П р и м е р 3. По предлагаемому способу термообработке были подвергнуты штамповые кубики без гравюры с высотой свыше 400 мм, а именно с размерами, мм: высота 500; ширина 500/длина 800. Материал (марка стали), температура нагрева под закалку и расход воды как в примере 1.

Охлаждение с температуры нагрева под закалку проводилось также за счет спрейерного охлаждения водой одновременно двух противоположных боковых поверхностей (500x800 мм) штампа до прекращения кипения воды на охлаждаемых поверхностях.

Как показали исследования, применение способа позволяет повысить стойкость штампов по сравнению с известным примерно в 6 раз.

Формула изобретения

1. Способ термической обработки крупных штампов, включающий нагрев до температуры закалки и спрейерного

охлаждение путем отвода тепла от двух противоположных граней, отличающийся тем, что. с целью повышения стойкости штампов, охлаждение осуществляют одновременно от боковых граней.

2. Способ поп. 1,отличающийся тем, что расход воды на обе поверхности составляет более 75 л/мин.

3. Способ по п. 1,отличающийся тем, что штампы шириной более 600 мм перед спрейерным охлаждением подвергают охлаждению до 450-550°С путем многократного окунания в воду, а расход воды при спрейерном охлаждении составляет более 150 л/мин.

.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при термической обработке массивных изделий, а именно штамповых кубиков для горячей объемной штамповки. Целью изобретения является повышение стойкости штампов. Массивные штампы высокой более 400 мм греют до температуры закалки, выдерживают и подвергают спрейерному охлаждению путем одновременного отвода тепла от двух боковых противоположных граней с расходом воды на обе поверхности более 75 л/мин. Штампы шириной более 600 мм перед спрейерным охлаждением подвергают охлаждению до 450 - 550°С путем многократного окунания в воду, а расход воды при спрейерном охлаждении составляет более 150 л/мин. 2 з.п.ф-лы.