Способ термомеханической обработки сортового проката из конструкционных сталей Советский патент 1980 года по МПК C21D8/00 C21D1/78 

1

Изобретение относится к упрочнению сортового проката и предназначено для использования при производстве полосового -проката из рессорно-пружин ных сталей с термомеханической обработкой.

Известен способ термической обработки полосового проката из низколегированной стали, включающий нагрев, пластическую деформацию и дифференцированное охла сдение по следующей схеме: от температуры завершения пластической деформации до точки Аго, - со скоростью 0,53,0с/с; в интервале температур , - со скоростью 5-25с/С7 в интервале температур от Аг до комнатной - со скоростью 0,52, . Этот способ применяется Ьля обработки.проката и HHaxoyrnsv родистых сталей с целью увеличения пластичности 1.

Известен также способ высокотeмпepaтsфнoй термотехнической обработки стали, включающий нагрев, пластическую деформацию, немедленную закалку на мартенсит и отпуск 2.

Недостатком этого способа является то,что после закалки на мартенсит с целью предупреждения трещинообразования необходимо быстро осуществлять-отпуск стали. Это накладывает определенные ограничения на работу термических участков и цехов.

Наиболее близким по технической

10 сущности к предлагаемому является способ термомеханической обработки рессорных сталей, включающий нагрев, пластическую дефрмацию (прокатку за 18проходов), закалку на

15 мартенсит и отпуск 3.

. Нагрев заготовок осуществляют при температуре, отвечающие области . стабильного аустенита. Пластическую деформацию проводят за один или

20 несколько проходов,, что имеет место в промышленных условиях при производстве сортового проката. ПоследеформацйЬнное,охлаждение ведут

25 в средах, обеспечивающих охлаждение со скоростью выше критической. O liycK упрочненного проката осуществляют с целью снятия внутренних напряжений и снижения твердости стали. Кроме того, пластическая деформация осуществляется не по стро го , определенному режиму, а со случайным .распределением частных обжатий по проходам. Это приводит к тому, что в ходе деформации процессы разупрочнения (рекристаллизации) превалируют над процессами упрочнения (горячего наклепа) или| наоборот. В первом случае прокат после ВТМр имеет низкий уровень прочностных, а во втором - пластических характеристик, что снижает, конструктивную прочность проката и изделий из него. Цель изобретения - повышение конструктивной прочности сортового проката из конструкционных сталей Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом способе горячую пластическую деформацию в последних 5-6 проходах осуществляют с убывающими по проходам частными обжатиями от 50 .до 20% и скоростями деформации бО-120 с , а охлаждение проката с критической скоростью от температуры окончания горячей пластической деформации производят до 350-450°С. Окончательное охлаждение проката производят на воздухе. Металл по уходу прокатки деформир ют с относительными обжатиями 50-20 и скоростью деформации 60-120 с . Температуру окончания пластической деформации поддерживают Ас„ + (50ЮО С) . Это позволяет в ряде случаев исключить операцию промежуточного отпуска. Использование режима деформа ции с убывающими частными обжатиями по проходам позволяет получать боле точный по геометрическим размерам конечный профилеразмер. Выбор граничных, величин деформа ционно-скоростных параметров горяче прокатки при ВТМО обусловлен тем, что при относительном обжатии менее 20% и скорости деформации ниже 60 с создается недостаточная степень горячего наклепа и проявляется стимул к рекристаллизации обработки При относительном обжатии более 50% и скорости деформации вьиие 120 с в результате протекания динамическо рекристаллизации снимается значител ная часть деформационного горячего наклепа. В том и другом случаях ре .алйзуется низкий комплекс механичес свойств стали после ВТМО. Диапазон т€ 1ператур окончания .интенсивного .жденйя 350-450 С соответствует температурному интервалу превращени гррячедеформированного по промежуточному (бейнитному) механиз Высокая пластичность стали с бейнит ной структурой позволяет реализоват высокую прочность, определяемую при менением втмо. Способ осуществляют следующим образом. Заготовки квадратного сечения со сторбной 42 мм из стали 50ХГА нагревают до 1000С, прокатывают за пять проходов на полосы б 40 мм с убывающими частными обжатиями по проходам ,0,45%, ,38%, , 8.--25%, и скоростью деформации соответственно U, 70 с Ua 98 с с-1 П5 120 cV. Горячую прокатку заканчивают при , а затем охлаждают полосы.в воде до . После такой обработки и отпуска при 450°С 1 ч- полосы из стали 50ХГА имеют следующий комплекс механических свойств: Ъ& 175 кгс/мм, кгс/мм, 5 -7,0%,/-35% Рессорные полосы из стали 50ХГА, обработанной по известному способу термомеханической обработки (горячая прокатка при за один рроход с относительным обжатием 25%, охлаждение в масле на мартенсит, отпуск при 1 ч, имеют следующий комплекс механических свойств:bg 160 кгс/мм, - toj. кгс/мм,,. При прокатке .с деформационноскоростными параметрами при ВТМО, отличными от распределения и уров- ня, указанных в предлагаемом способе, получается низкий комплекс Механических свойств сортового (Проката. Так, заготовки квадратного сечения со стороной 42 мм из стали 50ХГА нагревают до , прокатывают за пять проходов на полосы мм с частными обжатиями по проходам: ., 30%, С 28,6%, 30%, 4 28,6%,, и скорое,тями деформации Ui 40 с , Ua.38 ,. Ш 40 с- , Ид 38 С , . ГЪрячую прокатку заканчивают при 900®С, а затем охлаждают в воде до 4СО°С. Механические свойства полос из стали ЗОХГА после отпуска при 1 ч находятся на следующем уровне: ТРв 160. кгс/мм , гаа -145 кгс/мм, dg:6,0%, . При обработке сортового проката из конструкционных сталей по предлагаемому способу в процессе горячей пластической деформации создается развитая субструктура де формированного аустенита с повышенной плотностью дефектов кристаллического строения, которая наследуется бейнитом при охлаждении. Образование указанной структуры в стали способствует повышению конструктивной (коррозионной и усталостной) прочности проката и изделий из него. Форму ла изобретения Способ термомеханичес.кой обработки проката из конструкционных сталей.

включающий нагрев, горячую пластическую деформацию, .охлаждение с . критической .скоростью и отпуск, отличающийся тем, что, с целью повьашения конструктивной прочности, горячую деформацию в последних 5-6 проходах осуществляют а убывающими по проходам обжати- ями от 50 до 20% и скоростями де.формации 60-120 , а охлаждение проката с критической скоростью от температуры окончания горячей

пластической деформации производят до 350-45(Яс.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 553297, кл. С 21 D 7/14, 1975. 2. МИТОМ 1968, 7, с.56-5-9.

3. Бернштейн М,Л.I Термомеханическая обработка металлов и спла:вов. Металлургия 1968, т 2. с. 8$6-887,