СПОСОБ СФЕРОИДИЗИРУЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ УГЛЕРОДИСТЫХ И ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ Советский патент 1972 года по МПК C21D8/00 

Изобретение относится к области обработки углеродистых и легированных сталей для получения в них зернистого перлита.

Известен способ сфероидизирующей обработки этих сталей, заключающийся в том, что их пластически деформируют при температуре на 20-100°С ниже точки АСь Для дополнительного укрупнепия карбидов проводят последующий отпуск при 650-700°С.

Этот способ обеспечивает сфероидизацию карбидов за время, соизмеримое со временем деформации, улучщает качество сфероидизации, за счет повышения температуры сопротивление стали деформации уменьщается в несколько раз, что позволяет осуществить этот способ на действующем оборудовании. Однако поскольку по этому способу деформации подвергается сталь с феррито-цементитной структурой, сопротивление деформации, несмотря на снижение, остается все же довольно больщим. Кроме того, сфероидизация карбидов путем деформации стали при субкритических температурах происходит при больших обжатиях за проход.

С целью ускорения сфероидизации и сннл ения сопротивления стали деформации предложено проводить пластическую деформацию при температуре на 10-40°С выше точки АС. Для укрупнения карбидов стали можно дополнительно отпускать при температуре ниже

точки АС). Благодаря тому, что при температуре выше точки ACi феррит превращается в аустенит, а количество карбидной фазы значительно уменьшается в результате растворения значительной части карбидов в аустените, а также благодаря трансфор.мации нерастворившихся карбидов в глобули, сопротивление стали деформации при надкритических температурах значительно меньше, чем при субкритических. В связи с этим деформацию любого вида при надкритических температурах осуществить значительно легче, чем при субкритических. Кроме того, степень разупрочнения при прокатке стали при надкритических температурах намного выше, чем при прокатке в интервале субкритических температур. Поэтому твердость стали после сфероидизации по предлагаемому способу путем прокатки при надкритических температурах и нормального охлаждения близка или даже отвечает требованиям действующих стандартов.

Проведенные исследования показали, что после прокатки стали ШХ15 и стали У8 при надкритической температуре 760°С, т. е. при температуре примерно на 20 и 35°С выще точки ACi соответственно, с обжатием от 5 до 70% и последующим охлаждением на воздухе, образуется структура зернистого перлита. С увеличением степени деформации размеры карбидных частиц увеличиваются, происходит не только сфероидизация, но и коагуляция карбидных частиц. При повышении температуры прокатки количество зернистого перлита уменьшается и после прокатки при 800°С и охлаждения на воздухе образуется пластинчатый перлит. При охлаждении на воздухе от указанных температур недеформированных контрольных образцов образуется структура преимуш,ественно пластинчатого перлита. Таким образом, при охлаждении на воздухе деформированных в районе надкритических температур сталей ШХ15 и У8 и в случае, когда в аустените еще сохраняются мелкие избыточные карбиды (сталь ШХ15), если избыточные карбиды в аустените отсутствуют (сталь У8), образуется структура зернистого перлита. При распаде недеформированного аустенита или аустенита, деформированного температурах, значительно выше критической точки ACi, образуется пластинчатый перлит. Структура зернистого перлита, сфероидизированного по предлагаемому способу, отличается высокой однородностью, твердость ее близка нормам действующего стандарта. Для дальнейшего укрупнения карбидов и снижения твердости, в случае необходимости, достаточно кратковременного отжига при субкритической температуре порядка 700°С. Предмет изобретения Способ сфероидизирующей обработки углеродистых и легированных сталей пластической деформацией при повышенных температурах, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса сфероидизации и снижения сопротивления стали деформации, пластическую деформацию проводят при температурах, на 10- 40°С превышающих точку ACi.