Способ термоциклической обработки изделий из среднеуглеродистых сталей Советский патент 1979 года по МПК C21D1/78 

(54) СПОСОБ ТЕРМО ЦИКЛИ ЧЕСЮЙ ОБРАБОТКИ ИЗ СРЕШЕУГЛБРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относятся к способам термоциклической обработки изделий из среднеуглеродистых сталей.

Известен способ термоциитической обработки углеродистых сталей, по которому изделие .многократно нагревают до 75О-78О С со скоростью 7О150 С/мин, а охлаждение ведут до 67О690°С со скоростью 150-2ОО С/мин, а затем - в .

Однако этим способом не удается повысить прочностные и ппастические характеристики изделия.

Известен также способ термоциклической обработки изделий из среднеуглеродистой стали, который включает их циклический нагрев и охлаждение в интервале температур от 2О до Acj - (1ОО150 С) в закрепленном состоянии с . приложением постоянной амплитудьг на- пряжений 2. При этом скорость нагрева равна 300 С/с, а охлаждение 1QO150 С/с и наибольший прирост прочностных свойств отмечается после 600 цвклов. Этот эффект получен .на углеродистых конструкционных сталях с состоянии, закатки с 1280 С и последующего отпуска при 67О С в течение 50 ч.

Недостатком этого способа является. то, что с повышением прочностных свойств стали снижаются их пластические свойства. Это объясняется значительным увеличением плотности дефетов кристаллической решетки, которые распределены неблагоприятно для сохранения пластических свойств.

Цель изобретения - повышение прочностных и пластических свойств рзделий из конструкционных сталей с перлитной структурой.

Это дости гается тем, что циклический нагрев и охлаждение ведут со скоростью 100-150 ,С/с с приложением нагрузки 18-25 кг/мм и числом цшслов 30-50,

Сущность способа заключается в том, что изделие из средЕвуглеродиетой стали закрепляют так, чтопри нагреве изделие подвергают сжатию, а при охлаждении растяжению. Амплитуда напряжени составляет 18-25 кг/см . В таком состоянии изделие подвергается циклическому нагреву и охлажде нию в интервале температур от 20 до (100 - 150°С) со скоростью 100 150 С/с с количеством циклов 30-50. В этом случае изделие, подвергается зна Шпёреме йому растяжению - сзкатйю. Температуру цикла, жесткость закрепления выбирают такой, чтобы вызван ные этими факторами напряжения (1825 кг/мм) незначительно превышали предел текучести стали при данной тем пературе. Такие величины напряжений исключают протекание значительной пластической деформации и связанного С ней разупрочнения при повышенньк температурах (сфероидизацйя цементита рекристаллизация ферритной матрицы). Количество циклов 30-50 определяется тем, что меньшее количество циклов не обеспечивает достижения предела тгекучести и предела прочности, а увели чение приводит к образованию необратимых повреждений и падению предела П|хэтеости 51 отаосШепьн Высокая скрость нагрева (100-150 С/с выбира ется для смешения интенсивных процессов разупрочнения в сторону более Высоких температур, скорость охлаждения (10(3-150 С/с) для сокращения длительности пребывания материала при повышенных температурах. П р «мер. Изделие из среднеуг.перодистой стали (например стержень) закрепляют в зажимах при его нагреве зажимы препятствовали бы теп ловому удлинению, и при охлаждении сзкатйю изделия. Нагрев производят пря мым пропусканием тока через изделие. Проводят от 30 до 50 циклов нагрева в охлаждения & интервале температур 20-600 С со скоростью нагрева 100150°С/с. Проведенные исследования на стали 50 показали, что при термопластической обработке при 30 циклах нагрева со скоростью 150 С/с и охлаждении со скоростью 120 С/с в интервале температур 20-600 С происходит повышение предела текучести от 35 до 45 кг/мм , предела прочности от 63 до 70 кг/мм и относительного удлинения от 12 до 19%. Использование подвергнутой термопластической обработке арматурной стали в железобетонных изделиях дает экономию к4еталла, в зависимости от диаметра стержня,, от НО до 150 кг на 1 т, а также повышает надежность железобетонных изделий. Формула изобр.е тения Способ термоциклической обработки изделий из среднеуглеродистых сталей, включающий их циклический нагрев и охлаждерие в интервале температур от 2О до Ас, -( 10О - 15О С) со скоростью охлаждения 1ОО-150 С/с с приложением нагрузки} путем закрепления изделия, обеспечивающего постоянство амплитуры напряжений, отл ичаю щийся тем, что, с целью повышения прочностных и пластических свойств, нагрев и охлаждение ведут с приложением нагрузки с амплитудой напряжений 18-25 кг/мм i с количеством циклов 30-50 при скорости нагрева 100-150 С/с, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 440424, кл. С. 2111 1/00, 1974. . 2.Фетисов В. П. и Крюкова Т. Г. Сб. Структурнь1е превращения и свойства стали и сплавов, Пермь, 1974, № 148, с, 41-45 (прототип).