Способ термической обработки катанки и проволоки из углеродистых и низколегированных сталей Советский патент 1981 года по МПК C21D9/52 

(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КАТАНКИ И ПРОВОЛОга1 ИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к те мической обработке катанки и проволо ки из углеродистых и низколегированн сталей, преимущественно из инструмен тальной и шарикоподшипниковой. Известен способ термической обработки катанки и проволоки из углеродистых и низколегированных сталей, включающий нагрев до температуры аустенизации, охлаждение и вьщержку при 300-400 С, нагрев и выдержку при 520-720 С до конца распада аустенита Однако известный способ не позволяет повысить пластичность катанки и проволоки из легированной инструментальной и шарикоподшипниковой стали. Целью изобретения является устране ние указанного недостатка. Поставленная цель достигается тем что в известном способе ступенчатую обработку производят многократно. Однократная ступенчатая обработка по известному способу для указанных сталей неэффективна. Это объясняется большей степенью легирования аустенита в них по сравнению с углеродистыми и низ коле гиро ванный сталями и, следовательно, меньшей диффузионной подвижностью атомов углерода, а также меньшей склонностью к микропластической деформации, возникающей при ступенчатой обработке и обусловливающей процессы сферои;{изации структуры. Термическую обработку катанки и проволоки из легированной инструментальной и шарикоподшипниковой стали производят следующим образом. Металл после нагрева до аустенитного состояния подвергают термоциклированию в интервале температур 300 -(550-720) С, в течение 30-100с(в зависимости от марки стали), что приводит к формированию тепловых и структурных напряжений, вызываюш х пластическую деформацию переохлажденного аустенита. Пластическая деформация переохлажденного аустенита приводит к формированию характерной субструктуры, обусловливающей распад переохлажденного аустени та по абнормальному мexaниз fy с образованием структуры зернистого перлита .в процессе последующей изотермической выдержки при 550-720 С. Для большинства сталей аустенит распадается с образованием зернистого перлита в интервале температур 550-720 С, поэтому интервал температур термоциклирования 300 -(550-720) обусловлен тем, чтобы, с одной стороны, исключить мартенситное превращение, а с другой - нагреть аустенит в область, где он распадается на зернистый перлит, т.е. в область стабильного состояния аустенитй. Время одного термои;ик.па, т. е. вре мя нагрева стали от 300 до 550-720 С и охлаждения от 720-550 до 300°С для сечекия 3-5 мм составляет 10 с и может меняться в зависимости от изменения сечения. Общее -время циклирования составляет 30-100 с (в зависимости от марки стали и сечения изделия). Термоциклирование в течение време ш мень ше 30 с не приводит к достаточному развитию пластической деформации аустенита и его распад при последующей изотермической выдержке при 550720 С идет лишь с частичным образованием глобулярного цементита. Термоциклирование в течение времени более 100 с технически нецелесообразно. Пример осуществления описываемого способа. Образцы проволоки диаметром 4,5 мм из стали 1ШС15 нагревали в печи до 1000 С в течение 10 мин., непосредственно после чего проводили термоциклирование образцов путем попеременного охлаждения и нагрева в двух соляных печах-ваннах по двум режимам. Состав первой ванны: 50% 50% NaNO температура первой ванны 300 С. Состав второй ванны - расплав свинца; температура второй ванны по первому режиму - 550 С, по второму режиму 720 С. Продолжительность термоцикла (цикл включает переохлаждение до и нагрев до 550 или 720 С) -составляла 10 с (вкаждой ванне по 5 с). Для получения структуры зернистого перлита образцы подвергали пяти термоциклам и последующей выдержке во второй ванне в течение 0 мин. ( 550°С ) или 30 мин. (720 с). За это время аустенит стали ШХ15 полностью распадается по абнормальному механизму с образованием структуры зернистого перлита с твердостью НВ 204, что соответствует требованиям ГОСТ 801-60. Сталь шарикои роликоподшипниковая, В то же время сталь, обработанная известным способом, т.е. после однократной обработки, имела твердость НВ 320 и структуру, в которой цементит находился преимущественно в виде коротких пластин. Таким образом, приведенные данные подтверждают, что многократная ступенчатая обработка по сравнению с однократной повышает пластичность стали за счет сфероидизации перлита шарикоподшипниковой стали. Формула изобретения Способ термической обработки катанки и проволоки из углеродистых и низколегированных сталей по авт. св. № 775153, о тличающийся тем, что, с. целью повышения пластичности за счет сфероидизации перлита, ступенчатую обработку производят многократно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 775153, кл. С 21 D 9/52, 1977.