Способ изготовления поковок Советский патент 1981 года по МПК B21J1/04 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОКОВОК

, 1 . , . . Изобретение относится к обработке металлов давлением/ а именно к ковк крупных поковок и может быть использовано в кузнечных и термических цехах металлургических и машиностроительных заводов. Известен способ изготовления поко вок, включающий нагрев слитка, предварительную ковку и термообработку . заготовки посредством последовательно чередующиХся переохлаждений до температуры распада аустенита ревов до температуры аустенизации с выдержкой при данной температуре, также окончательную ковку заготовки Известный способ не позволяет одновременно получать мелкозернистую структуру во всем объеме поковки и упрочненный поверхностный слой. На поковках большого сечения (диаметром более 1000 мм)при заданном равномер ном распределении температуры по се чению, деформация незначительно проникает в осевую зону/.а на ряде сечений, например, диаметром 15002500 мм деформация в осевой.зоне полностью отсутствует (влияние масштабного фактора). Такой способ изготовления крупных поковок и термообработка не всегда гарантирует исправление структуры перегрева на больших сечениях, а упрочненный поверхностный слой, полученный в процессе ковки на покОвочные размеры при температуре аустенизации, претерпевает разупрЬчнение в процессе медленного охлаждения после ковки. Таким образом, недостатки известного способа состоят в невысоком качестве поковок и значительной трудоемкости их получения. . Цель изобретения - повышеиие качества поковок и сокращение трудоемкости процесса. , Пбсггшленная цель достигается тем, что после окончания выдержки-при температуре аустенизации производят ускоренное охлаждение заготовки со скоростью 300-2000с/ч до получения температуры на поверхности заготовки, равной 650-950С, а в осевой зоне - равной температуре аустенизации. Способ осуществляется следукадим образом. Сначала за один или несколько ковочных нагревов производят предварительную ковку заготовки из слитка. Затем заготовку передают на термичес кую обработку, эаключакщуюся в последовательно чередующихся переохлаждениях до температуры распада аустенита и нагревах до температуры аустенизации. По окончании цикла термообработки заготовку нагревают до температуры аустенизации и после выдержки при этой температуре осуществляют ее ускоренное охлаждение со Скоростью от 300 до 2000°С/ч до 650-950°С на поверхности, послечего заготовку куют на поковочные размеры, а затем вновь подвергают ее термообработке, заключающейся в дал нейшем ускоренном охлаждении со скоростью до , переохлаждении и отпуске. Следовательно, в предлагаемом спо собе имеет место совмещенный режим термической обработки и ковки, взаим но улучшающий структуру и свойства м талла fизмельчение аустенитного зер на осевой зоны, исправление структу ры перегрева и упрочнение поверхност ных слоец). предлагаемый способ пр;1водит не только к сокращению цикла за счет совмещения ковки и термообработки, но и к сокращению цикла самой термообработки. Необходимость в осуществлении .предварительной тер-мообработки и .механической обработки поковок отпадает. Использоваь ие предлагаемого спосо ба обеспечивает (в отличие от извест ных) для поковок любого диаметра проникновение деформации в осевую зону поковок, а также одновременное получение мелкозернистой структуры металла во всем объеме поковки и упрочненного поверхностного слоя. Эт приводит к повышению механических свойств стали, значительно улучшает качество и надежность изделия. Кроме того, сокращаются циклы ковки и термической обработки. В качестве примера исполнения спо соба приводится описание ковки опорного валка для прокатного стана из слитка стали 75Х2ГНМФ массой. Поковка опорного валка имеет массу 110 т и диаметр бочки, равный 2200 мм. Первоначально из слитка за четыре выноса куют заготовку с диаметром Ьочки, равным 2300 мм. Затем получен ную заготовку подвергают термической обработке: охлаждение с температуры ковки со скоростью более 200°С в ч до 300-350 0, выдержка в течение 20 при 300-350°С, нагрев до бОО-бБО С, ч выравнивание и выдержка при зтой температуре в течение 20-30 ч, нагрев до температуры аустенизации стдли 75Х2ГНМФ (930-950С), выравнивание и вьщержка при зтой температуре в течение 40-50 ч. После окончания выдержки заготовку подвергают ускоренному охлаждению. со скоростью 350°С в ч, например, при помощи воздушного спрейера до на поверхности и затем подвергают ковке, например, в вырезных бойках с углом выреза 135 до поковочного размера, ргшного 2200 мм. Обжатие на один ход пресса 5%. После окончанияКовки поковка подвергается дальнейшей термообработке: ускоренное охлаждение с температуры ковки со скоростью 350°С в Ч, например, при помощи воздушного спрейера до 300-350°с на поверхности, выдержка при этой температуре в течение 120 ч, охлаждение с печью. Предлагаемый способ позволяет улучшить проработку осевой зоны крупных поковок , гарантированно получать мелкозернистую структуру во всем объеме поковок и упрочненный поверхностный слой в поковках. Кроме того, предлагаемый способ позволяет резко уменьшить длительность термообработки поковок, и тем самым всего процесса. Формула изобретения Способ изготовления поковок, включающий нагрев слитка, предварительную ковку и термообработку заготовки посредством последовательно чередукедихся переохлаждений до температуры распада аустенита и нагревов до температуры аустениэации с выдержкой при данной температуре, а также окончательную ковку заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества поковок и снижения трудоемкости процесса, после окончания выдержки при температуре аустенизации производят ускоренное охлаждение заготовки со скоростью 3002000 С/ч до получения температуры на поверхности заготовки, равной 650950 С, а в осевой зоне - равной темпер атуре аустенизации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке К 23в7490/25-27, кл. В 21 J 1/04, 1976 шрототип) .